自動化養(yǎng)豬圍欄前門焊裝夾具設(shè)計制造說明書

1、哈爾濱理工大學本科生課程設(shè)計自動化養(yǎng)豬圍欄前門焊裝夾具設(shè)計制造說明書專業(yè)年級： 材型09級（A方向） 小組成員： 閆曉東 吳 鵬 吳昌瑞 張冬梅 張新杰 明志原 哈伊達 郭本源 指導教師： 蘭 虎、楊麗麗 哈爾濱理工大學榮成學院完成時間： 2012 年 7 月 10 日不要刪除行尾的分節(jié)符，此行不會被打印- 3 -目錄第1章 焊裝夾具設(shè)計要求21.1 產(chǎn)品說明21.2 自動化養(yǎng)豬圍欄前門夾具設(shè)計的要求2第2章 焊裝夾具設(shè)計流程42.1方案制定42.1.1 定位方案的確定42.1.2 夾具體的設(shè)計42.1.3 重要部件的定位52.1.4 夾緊機構(gòu)的確定52.1.5 總體結(jié)構(gòu)62.2 尺寸計算62

2、.3 繪制夾具裝配圖7第3章 焊裝夾具制造過程93.1 夾具材料選取93.2 夾具材料的預處理93.2.1 劃線和下料93.2.2 打磨93.2.3 壓片的制作103.2.4 測量103.2.5 組立103.3 施焊113.4 焊后處理113.5 夾具成形11千萬不要刪除行尾的分節(jié)符，此行不會被打印。在目錄上點右鍵“更新域”，然后“更新整個目錄”。打印前，不要忘記把上面“Abstract”這一行后加一空行I- -第1章 焊裝夾具設(shè)計要求1.1 產(chǎn)品說明如圖1-1所示，圍欄前門由連接耳、門框、插銷、欄桿、下梁五部分構(gòu)成。其連接部分主要有插銷與門框之間、連接耳與門框之間的對接焊縫，以及欄桿與下梁、

3、欄桿與門框之間的周圍角焊縫。圖1-1 自動化養(yǎng)豬圍欄前門1-門框；2-連接耳；3-下梁；4-欄桿；5-插銷1.2 自動化養(yǎng)豬圍欄前門夾具設(shè)計的要求焊接工裝夾具是將焊件準確定位并夾緊，用于裝配和焊接的工藝裝備。在焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)中，把用來裝配進行定位焊的夾具稱為裝配夾具：而專門用來焊接焊件的夾具稱為焊接夾具：把既用于裝配又用于焊接的夾具稱為裝焊夾具。它們統(tǒng)稱為焊接工裝夾具。對養(yǎng)豬圍欄前門焊接工裝夾具的設(shè)計要求：1) 要求夾具能夠保證連接耳、欄桿、門框、下梁等工件的軸線共面。2) 要能夠保證兩個連接耳的同軸度。4) 保證插銷能直立且不轉(zhuǎn)動。5) 夾具應動作迅速，操作方便，操作位置應處在工人容易接近，最

4、宜操的部位，操作頻率不能過高。6) 夾具要有足夠的裝配焊接空間，不能影響焊接操作和焊工觀察，不妨礙焊件的裝卸，所有的定位原件和夾緊裝置應與焊道保持適當距離或者布置在焊件的下方和側(cè)面。7) 夾緊可靠，夾緊時不破壞焊件的定位位置和幾何形狀，夾緊后不使焊件松動滑移，又不使焊件的拘束度過大，產(chǎn)生較大的應力。8) 要有足夠的強度和剛度，特別是夾具體的剛度，對結(jié)構(gòu)的形狀精度，尺寸精度影響較大。9) 在一個夾具上，定位器和夾緊機構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式不宜過多。10) 工裝夾具本身應具有較好的工藝性。11) 考慮節(jié)約成本。第2章 焊裝夾具設(shè)計流程2.1方案制定2.1.1 定位方案的確定在夾具設(shè)計中，定位方案不合理，工件

5、的加工精度就無法保證。工作定位方案的確定是夾具設(shè)計中首先要解決的問題。設(shè)計夾具是原則上應選該工藝基準為定位基準。無論是工藝基準還是定為基準，均應符合六點定位原理，避免過定位與欠定位?？紤]到實驗室的實際生產(chǎn)條件，所有定位元件均用25 mm25 mm3 mm角鋼和厚度4 mm鋼板加工而成如圖2-1 、2-2所示。 圖2-1 25 mm25 mm3 mm角鋼 圖2-2 4 mm鋼板2.1.2 夾具體的設(shè)計夾具體是夾具的基本件，它既要把夾具的各種元件、機構(gòu)、裝置連接成一個整體，而且還要考慮工件裝卸的方便。因此，夾具體的形狀和尺寸主要取決于夾具各組成件的分布位置、工件的外形輪廓尺寸以及加工的條件等。對夾

6、具體的要求如下： 1) 足夠的強度和剛度。2) 便于實施裝配和焊接作業(yè)。 3) 能方便地卸下裝焊好的焊件。 4) 易于清除焊渣、銹皮等污物。 5) 有利于定位器、夾緊機構(gòu)位置的調(diào)節(jié)與補償?？紤]到節(jié)約成本和實際生產(chǎn)條件，我們把方鋼按不同長度下料，拼接在一起用來做夾具體。同時為了保證門框（26 mm20 mm的鋼管）、下梁（16 mm）、欄桿（10 mm）、連接耳（22 mm16 mm）的軸線共面，如圖2-3我們采用在方鋼的必要部位加墊板和抬高中間橫梁的方法。圖2-3 夾具體的設(shè)計2.1.3 重要部件的定位連接耳（內(nèi)徑=16 mm外徑=22 mm長50 mm的鋼管，見圖2-4）在確定基準平面的時候

7、為了保證各軸線共面，底部已經(jīng)墊高3 mm，(圖見2-3)，定位時采用的是三面定位，即把連接耳兩端和側(cè)面用擋鐵定位如圖2-5所示。 圖2-4 連接耳 圖2-5 連接耳的定位插銷（由12 mm的圓鋼折彎成90而成，見圖2.6）采用的是兩邊夾緊，下端用支撐鐵支撐的方法定位如圖2.7所示。 圖2-6插銷 圖2-7 插銷的定位2.1.4 夾緊機構(gòu)的確定 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(chǎn)生的各種力，如工件的重力、慣性、因控制焊接變形而產(chǎn)生的拘束力等。

8、在本焊接工件進行焊接時夾緊機構(gòu)需要提供克服焊接變形的拘束力。采用添加壓板（壓板選用4 mm厚鋼板）的方式壓緊工件。如圖2-8所示。圖2-8壓板2.1.5 總體結(jié)構(gòu)當基準平面、定位、夾緊方式都確定以后，夾具的總體結(jié)構(gòu)圖如圖2-9所示。圖2-9 夾具的總體結(jié)構(gòu)圖2.2 尺寸計算經(jīng)由測繪得出的零件圖（詳見圖1-1），可以看出整個零件的各個尺寸，基座的尺寸必須能夠保證整個零件能全部擺放在基座上，所以由方鋼焊接而成的底座整體框架應該大于零件圖如圖2-10所示。圖2-10 夾具底座要大于工件尺寸因此，所設(shè)計的底座尺寸總寬727 mm，總高744 mm?？紤]到底座上還要焊接角鋼，壓板等部件，所以基座兩旁用兩

9、塊50 mm50 mm3 mm方鋼并列，如圖2-11所示。 圖2-11基座兩側(cè)由兩塊方鋼并列門框外徑=26 mm，下梁直徑=16 mm，欄桿直徑=10 mm，連接耳外徑=22 mm，為了保證軸線共面，對于直徑比較小的欄桿、下梁、連接耳必須要進行墊高，經(jīng)過計算，連接耳要墊高2 mm，下梁要墊高5 mm，欄桿要墊高8 mm?；细鹘卿摰暮附游恢猛ㄟ^工件圖（圖1-1）進行定位。設(shè)計做擋鐵的角鋼分長短兩種類型，長角鋼80 mm,短角鋼30 mm。2.3 繪制夾具裝配圖經(jīng)過精確設(shè)計、計算后繪制出夾具裝配圖如圖2-12所示。圖2-121-門框擋鐵；2-連接耳擋鐵；3-壓緊機構(gòu)；4-欄桿墊片；5-下梁墊片

10、；6-下梁擋鐵；7-欄桿擋鐵；8-插銷擋鐵；9-夾具體裝配圖中(詳細尺寸見夾具裝配圖)，標注1處的門框擋鐵對門框有定位夾緊作用，標注2處對連接耳起定位夾緊作用，標注3壓緊機構(gòu)是由M10螺栓、M10螺母和4mm厚的鋼板組成的夾緊機構(gòu)，標注4、5處的鋼板起墊高作用，標注6處擋鐵對下梁定位夾緊，標注7處對欄桿有定位夾緊作用，標注8處定位夾緊插銷，標注9處是方鋼做成的夾具體。第3章 焊裝夾具制造過程3.1 夾具材料選取夾具材料的選取見表3-1所示。表3-1 夾具材料的選取方鋼角鋼鋼板螺栓螺母50 mm50 mm3 mm25 mm25 mm3 mm厚4 mmM10M103.2 夾具材料的預處理3.2.1

11、 劃線和下料下料設(shè)備選用等離子切割機和型材切割鋸，下料之前要先測量、劃線，下料時要合理布局，節(jié)約材料并且注意保留加工余量。再確保防護措施做好后，接通設(shè)備電源進行下料。如圖3-1、3-2所示： 圖3-1 劃線 圖3-2 用等離子切割機下料3.2.2 打磨下料后，切口部分會有毛刺如圖3-3，為了方便后面施工要對切口和焊接部位進行打磨如圖3-4所示。 a) 下料后的鋼板b) 下料后的方鋼圖3-3 下料的切口部分會有毛邊 a) 打磨方鋼 b) 打磨角鋼圖3-4對切口進行打磨3.2.3 壓片的制作4 mm厚鋼板按40 mm100 mm下料、打磨后需要用電鉆進行鉆孔作業(yè)，鉆孔時應先在鋼板上定位處鉆一小孔，

12、隨后更換更大尺寸的鉆頭來擴大孔，如圖3-2所示。鉆孔時鉆頭要沾冷卻液。 a) 在鋼板上鉆一小孔 b) 在小孔的基礎(chǔ)上擴孔圖3-5鉆孔時先鉆一小孔，再進行擴孔3.2.4 測量下料打磨后，在焊接裝配之前再進行一次測量，確保尺寸的精度如圖3-6所示。圖3-6 焊接前進行測量3.2.5 組立將各零件進行組配，定位、夾緊、測量，看各零件尺寸是否符合條件避免過長或者過短。3.3 施焊經(jīng)過組立確認尺寸無誤后便能進行施焊，焊接方法選用二氧化碳氣體保護焊。焊機選用NB-350。焊接電流100 A120 A，電壓18 V20 V，焊絲直徑=1.2 mm。施焊時先進行定位焊，定位焊后再次進行測量對角距，確認夾具體無變形。要求焊縫美觀，