焊接夾具在焊接自動化中的應用

李學賀 曹繼民

（遼寧省沈陽市 110000）

1 自動焊接的優點

對于自動化的焊接工作來說，其主要是在實際工作中應用電子技術在以上的動作中，對其工作完成進一步的機械化。主要表現在在實際工作中由相關的氣動尾頂滑臺機構、轉動的轉臺和機構以及導軌床體來完成相關動作的前后左右轉動，同時再由工件夾緊以及托料機構來完成在實際工作中對相關加工工件的固定工作，用相關的焊槍夾持以及焊槍氣動調節等機構來完成實際工作中的焊接裝置，最后再由工作中相關的氣動尾頂以及專機電控系統來實現動作指令的發送輸出。其有很多的優點，主要表現在以下幾個方面。

1.1 生產效率高

由于自動焊接設備是由整個機械組組成，而執行程序由數字電子系統控制，因此自動焊接設備可以使用較大的電流，大電流所產生的電弧的穿透能力也很強，熱量也很集中，焊接的速度就加快了許多。自動焊接設備的生產效率要比普通的手動焊接的加工效率提高10倍左右。

1.2 質量高且相對質量水準穩定

由于自動焊接設備的焊接指令統一由數字中心發出，焊接的速度，焊接的范圍都可以進行控制，因此可以保持相對的一直，使得所加工的工件的焊接質量水平可以恒定，加工過程中如果出現問題產生了變化也可以進行自動調節，保持相對的穩定。自動焊接設備的焊劑保護效果都很好，熔池金屬很少受到空氣的污染腐蝕，加上較大的電流，這樣的條件會使熔池金屬充分的與渣進行反應，生成的焊液成分均勻，加工的焊縫金屬質量較高，性能也穩定，外表也相對美觀。

1.3 能源消耗低并節省原材料

有些自動焊接設備所產生的電弧是在焊劑層下面燃燒，這樣所產生的熱量就不容易散失掉，所消耗的電能也相對少很多，在這樣的自動焊接中，進行薄板焊接加工時可以不用開坡口，加工時就沒有金屬飛濺，也沒有焊頭，這樣就會節省了焊條或焊絲金屬的消耗，進而節約了加工原材料。

2 焊接氣動工裝夾具設計

2.1 工裝夾具整體設計思想

根據地板橫梁總成圖紙焊接要求，通過對結構的合理性、工藝性、經濟性、標準化，以及夾具的優缺點等進行綜合考慮，在焊接過程中需要翻轉零件以便焊接各連接零件，這就要求夾具能夠旋轉，同時對定位的精確度進行考慮，在裝配時，要求定位器與夾緊器的銷孔相互配合。

2.2 夾具的設計

對夾具進行整體設計時，一方面需要把夾具的各種元件、機構、裝置等連接成整體，另一方面考慮工件裝卸的方便性。因此，夾具各組成件的分布位置、工件的外形輪廓尺寸以及焊接焊槍有沒有關涉的條件等，在一定程度上決定著夾具體的形狀和尺寸。根據上述要求，該零件的工裝設計分析如下：

（1）在裝配過程中把待裝零件、部件的相互位置確定下來的過程叫做定位。定位器是保證焊件在夾具中獲得正確裝配位置的零件和部件。地板橫梁是直徑為φ42×2.5的鋼管，根據其形狀定位可以用雙U形塊定位。在夾具上被定好位置的工件，必須進行夾緊，否則無法維持它的即定位置，即始終使工件的定位基準與定位元件緊密接觸。這樣就必須有夾緊裝置來完成這份工作，在夾緊時要使夾緊所需要的力應能克服操作過程中產生的各種力，如工件的重力、慣性、因控制焊接變形而產生的拘束力等，考慮到減輕勞動強度，采用氣缸自動夾緊。

（2）離合拉索支架需與地板橫梁相焊接起來，中間有孔，其定位可以用銷進行定位。離合拉索支架形狀為U，可以利用地板橫梁夾緊，不需要額外加夾緊裝置。

（3）組合通管支架焊合件和水管安裝支架焊合件中有孔，可以利用此孔進行定位夾緊。由于水管安裝支架焊合件不用利用地板橫梁夾緊，需加夾緊氣缸。

（4）地板橫梁支架焊合件壁厚1.8mm，為薄壁件，焊接時容易變形，在焊接的時候進行多點夾緊防止變形。位置的定位可以利用地板橫梁支架焊合件上的孔來定位。

（5）工件有焊縫在底部，焊接時候焊槍不方便伸進去，且熔焊金屬流動造成焊縫不均勻，因此采用一個旋轉工作臺，把焊縫調整到水平面上。

2.3 完成夾具設計

根據前面的分析，編制設計方案書，根據設計方案書的要求對夾具進行各個零部件的設計，在設計中盡可能的使用標準件（國家標準及公司標準），這樣能加快設計速度及制造速度，節約開發成本和制造成本。

3 結語

經過生產實踐可看出，采用焊接夾具與合理焊接工藝相結合，對于提高裝配精度、減少焊接變形量、提高生產效率、改善勞動條件、降低成本都有顯著的效果。所以，在產品的生產過程中應擴大焊接夾具的應用，并提高其水平。特別是組合焊接夾具，對批量生產和縮短新產品開發周期有重要的意義。

[1]楊旭東.信息技術在焊接自動化中的應用[J].電焊機，2013，05：37～41.[2]余建軍，任治軍，王輝.先進焊接工裝夾具及其在機械裝備制造業中的應用[J].機床與液壓，2011，12：115～121.