焊接夾具的設(shè)計及應(yīng)用

摘 要：焊接技術(shù)在現(xiàn)代工業(yè)中應(yīng)用廣泛，本文主要針對焊接異性面零件，設(shè)計焊接夾具，確定焊接夾具設(shè)計方案，以提高零件焊接精度、生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本及工人勞動強度等為目的，并投入使用此焊接夾具，通過批量生產(chǎn)驗證，說明該焊接夾具具有定位、精巧、高效等特性。

關(guān)鍵詞：焊接夾具;懸臂結(jié)構(gòu); 內(nèi)模

引言：現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，夾具的應(yīng)用非常廣泛，就同一零件各工序不同，所需要使用的夾具也不同，比如加工、裝配及檢驗工序中，都使用著具有各種功能的夾具，在提高生產(chǎn)效率的同時，工人的勞動強度也能有效的得以改善。焊接加工在機械制造和國防工業(yè)等領(lǐng)域中應(yīng)用最廣泛、從業(yè)人員最多的技術(shù)工種。針對焊接加工我所的某型零件的上、下殼體，在加工中遇到的各種質(zhì)量問題和加工困難，設(shè)計專用的焊接夾具至關(guān)重要。

一、零件介紹及技術(shù)要求

該零件為某型傳感器的進氣口關(guān)鍵部件，由于其形狀屬于異性面，采用焊接件，如圖，零件由上殼和下殼兩個部分組成，采用1毫米不銹鋼板沖壓而成，材料牌號為1Cr18Ni9Ti。加工過程是將上、下殼零件外形對齊，采用氬弧焊進行焊接，預(yù)留焊接縫，單一焊縫一次焊接完成，焊接過程中不得出現(xiàn)氣孔、裂紋及成型不良等狀態(tài)。

二、零件焊接分析

深色區(qū)域為上、下殼體接觸面，也為焊接線路，由直線和斜線組成，分為兩段焊縫。

1）需對齊焊縫，并固定零件;

2）一次焊接完成，保證焊縫質(zhì)量;

3）零件壁厚1mm，采用預(yù)留焊接縫來增強焊接強度。

三、焊接夾具的設(shè)計目的

1）定位精度高、自動、速度快為確保上下殼焊接質(zhì)量，安裝固定焊件1 和焊件2時必須要對準中心，且定位精度要求不超過± 0.2 mm; 此外，為減輕大批量上下殼焊接的勞動強度，提高生產(chǎn)效率，需要采用自動、快速的機構(gòu)來完成中心定位。

2）結(jié)構(gòu)設(shè)計可靠、實用、精巧，夾具中各零部件受力均勻，連接合理; 盡可能采用通用件、標準件、可拆卸零部件，便于修理與維護;結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計精巧、操作方便、耐用，不易損壞。

3） 便于安裝、操作焊件能輕松地在夾具中裝卸，夾緊力適中; 夾具采用最佳方位固定焊件，便于施焊; 因為將用手工氬弧焊來實施焊接，所以，夾具設(shè)計要為手工氬弧焊預(yù)留施焊空間，保證足夠的視線、人工操作余地，氬弧焊工具進退自如，保證不接觸到任何零部件及焊件，確保焊件的表面質(zhì)量。

四、焊接夾具的設(shè)計過程

夾具結(jié)構(gòu)：由螺桿、殼體、銷子、壓塊組成。 結(jié)構(gòu)簡單，采用不銹鋼材料，可靠耐用。

夾具采用螺紋壓緊方式，能夠快速的壓緊零件;壓塊為V型塊，能夠穩(wěn)定壓緊圓弧狀零件，主體采用懸臂結(jié)構(gòu)，焊接時保證足夠空間，便于焊工操作，并能達到焊縫焊接一次完成。

內(nèi)模采用紫銅材料，由上、下內(nèi)模組成，耐高溫，不與不銹鋼材料粘連，采用楔形結(jié)構(gòu)，保證焊接完成后，能夠順利的退出內(nèi)模，起到定位、預(yù)留0.5mm焊接縫等作用。

此焊接夾具的設(shè)計，解決上、下殼體焊接問題中的定位、壓緊固定、預(yù)留焊接縫等關(guān)鍵問題，保證了焊接過程的順利進行，提高了焊接質(zhì)量，降低了工人勞動強度等。

五、夾具實際使用效果

通過的300套零件的批量焊接加工，完全符合零件圖紙技術(shù)要求及工藝文件要求，單件焊接過程從裝夾、焊接共需要30分鐘，比原來加工方法效率提高了數(shù)倍，并且無一超差報廢。

結(jié)論：針對大批量生產(chǎn)的實際情況，為保證焊接質(zhì)量及減輕人的勞動強度，設(shè)計了焊接夾具。該夾具可以大幅度縮短裝配、定位所需時間，提高工作效率，降低勞動成本，同時，由于結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、定位精度高，取得了良好的應(yīng)用效果。

作者簡介：

耿超（1985—）男，陜西渭南人，研究方向：機械設(shè)計制造及其自動化