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15
2022
-
08
工裝夾具設計的基本知識
作者：
一、工裝夾具設計的基本知識
1.夾具設計的基本要求
由于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的技術(shù)條件、施焊工藝以及工廠具體情況等的不同，對所選用及設計的夾具均有不同的要求。目前，就裝配-焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)中所使用的多數(shù)夾具而言，其共性的要求有以下幾方面:
使時承受著多種力的作用，比如:焊件的自重、夾緊反力、焊接變形引起的作用力、翻轉(zhuǎn)時可能出現(xiàn)的偏心力等，所以夾具必須有一定的強度與剛度。
(2)夾緊的可靠性夾緊時不能破壞的定位位置，必須保證產(chǎn)品形狀、尺寸符合圖樣要求。既不能允許工件松動滑移，又不使工件的拘束度過大而產(chǎn)生較大的拘束應力。因此，手動夾具操作時的作用力不可過大，機動壓緊裝置作用力應采用集控制的方法。
(3)焊接操作的靈活性 使用夾具生產(chǎn)應保證足夠的裝配-焊接空間，使操作人員有良好的視野和操作環(huán)境，使焊接生產(chǎn)的全過程處于穩(wěn)定的工作狀態(tài)。
(4)便于焊件的裝卸操作時應考慮制品在裝配定位焊或焊接后能順利地從夾具中取出，還要注意制品在翻轉(zhuǎn)或吊運時不受損壞。
(5)良好的工藝性 所設計的夾具應便于制造、安裝和操作，便于檢驗、維修和更換易損零件。設計時，還要考慮車間現(xiàn)有的夾緊動力源、吊裝能力以及安裝場地等因素，降低夾具制造成本。
2工裝夾具設計基本方法與步驟
(1)設計前的準備為保證設計出的夾具生產(chǎn)出符合設計求的工件，就要了解工件在生產(chǎn)中及本身構(gòu)造上的特點及要求，這是設計夾具的依據(jù)，是設計人員應細致研究并掌握的原始資料。夾具設計的原始資料包括以下內(nèi)容:
1)夾具設計任務單。任務單中說明工件圖號、夾具的功用、生產(chǎn)批量、對該夾具的要求以及夾具在工件制造中所占地位和作用。任務單是夾具設計者接受任務的依據(jù)。
2)術(shù)件。研究圖為了尺寸鏈的結(jié)構(gòu)、尺寸公差及制造精度等級。此外，還需了解與本工件有配合關(guān)系的零件在構(gòu)造上它們之間的聯(lián)系。研究技術(shù)條件是為了明確在圖樣上未完全表達的問題和要求，對工件生產(chǎn)技術(shù)要求獲得一個完整的概念。
3)工件的裝配工藝規(guī)程。工藝規(guī)程是產(chǎn)品生產(chǎn)的指導性技術(shù)文件，是工藝編制的核心。夾具是直接為工藝規(guī)程服務的工具，因此夾具設計者應當明確所設計的夾具必須滿足工規(guī)程中的一切要求。
4)裝焊接工藝員根據(jù)工件圖樣和工藝規(guī)程對夾具提出的具體要求，一般應包括如下內(nèi)容:
?、賷A具的用途，擔負何種工件的裝配-焊接工作以及該工件前后工序的聯(lián)系。
?、谒b配工件在夾具中的位置，工件定位基準以及定位尺寸，說明工件接頭尺寸屬于中間尺寸(注明加工余量)或最后尺寸。
?、壑圃旌桶惭b夾具時，保證夾具的調(diào)整和檢驗時所需的樣件及樣板等。
?、軐A具的構(gòu)造形式、是否翻轉(zhuǎn)和移動以及夾具所用定位及夾緊件的機械化程度等提出原則性意見。
?、菀?guī)定工件焊接收縮量大小，以確定定位件和夾緊件的位置。
5)包國準工準和規(guī)格化夾具結(jié)構(gòu)圖冊等。
需要指出的是，裝配一焊接生產(chǎn)中所使用的大型機械裝備，如變位設備、操作機械等大多由專門的生產(chǎn)廠家提供，此節(jié)中主要針對常用的裝配一焊接夾具的設計加以介紹。
(2)設計的步驟
1)確定夾具結(jié)構(gòu)方案，繪制草圖。此階段的主要工作內(nèi)容有:
?、龠x擇夾具的設計基準。夾具設計基準應與被裝配結(jié)構(gòu)的設計基準一致;有裝配關(guān)系的相鄰結(jié)構(gòu)的裝配-焊接夾具盡可能選擇同一設計基準，如選用基準水平線和垂直對稱軸線作為同一設計基準。
②繪制工件圖。設計基準確定后，在圖紙上按設計基準用雙點畫線繪制出被裝配工件圍、包括工件輪廓及工件要求的交點接頭位置(注意包括收縮余量)。
?、鄱ㄎ患蛫A緊件設計。確定零件的定位方法及定位點，零件的夾緊方式和對夾緊力的要求，并根據(jù)定位基準選擇定位件和夾緊件的結(jié)構(gòu)形式、尺寸及其布置。
?、軍A具主體(骨架)設計。主體設計時需要滿足裝配-焊接工藝對夾具的剛度要求，并根據(jù)夾具元件的剖面形狀和尺寸大小來確定主體結(jié)構(gòu)方案和傳動方案，如確定夾具結(jié)構(gòu)的組成部分有哪些、結(jié)構(gòu)主體的制造方法以及采用幾級傳動形式等。
?、萃瓿稍O計草圖。在充分考慮夾具的整體結(jié)構(gòu)布局之后進行必要的設計計算，并繪制出夾具的設計草圖。
2)制夾具工作總圖階段。草圖設計經(jīng)過討論審查通過后，便可繪出夾具的正式工作總圖，完成此階段工作應注意以下幾點:
?、倏倛D上的主視圖應盡量選取與操作者正面對的位置。夾具的工作原理和構(gòu)造以及主要元件結(jié)構(gòu)和它們之間的相互裝配位置關(guān)系應在基本視圖上表達出來，各視圖的布置除嚴格按照制圖標準外，要空出零件編號及標注尺寸的位置，總體布局合理美觀。
?、诳倛D上應標注的主要尺寸應包括裝配尺寸、配合尺寸、外形尺寸及安裝尺寸。
?、劬帉懠夹g(shù)條件。一在視圖上無法表示的關(guān)于制造、裝配、調(diào)整、檢驗和維修等方面的技術(shù)要求，應在總圖上注明。
④標出夾具零件的編號，填寫零件明細表和標題欄。
3)繪裝焊接夾具零件圖階段。夾具中的非標準零件要繪制零件圖，零件的結(jié)構(gòu)形式、尺寸、公差和技術(shù)條件應與夾具總圖相符合。
4)編寫裝配-焊接夾具設計說明書。設計說明書是夾具的設計計算、分析整理和總結(jié)，也是圖樣設計的理論根據(jù)。其主要內(nèi)容是:
?、倌夸洝?/p>
?、趭A具設計任務書。
?、郛a(chǎn)品要求分析。
?、軍A具設計技術(shù)條件。
?、輮A具設計基準的確定。
?、迠A具設計方案的分析。
⑦夾具技術(shù)經(jīng)濟效益評定。
⑧參考資料。
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