㈠ 焊接时,为什么要使用夹具对夹具有哪些要求常用夹具有哪些
夹具起定位、夹紧作用,防止焊接时,被焊件错位。
对夹具的主要要求:定位准确、夹紧可靠、操作方便。
常用夹具按夹紧动力分:手动夹紧、液压夹紧、气动夹紧
㈡ 车门焊接夹具怎么设计
在汽车焊接流水线上,真正用于焊接操作的工作量仅占30%~40%,而60%~70%为辅助和装夹工作。因装夹是在焊接夹具上完成的,所以夹具在整个焊接流程中起着重要作用。
在焊接过程中,合理的夹具结构,有利于合理安排流水线生产,便于平衡工位时间,降低非生产用时。对具有多种车型的企业,如能科学地考虑共用或混型夹具,还有利于建造混型流水线,提高生产效率。
一、汽车焊接工艺特点
(一)材料与结构
汽车焊接材料主要是低碳钢的冷轧钢板,镀锌钢板,及少量的热轧钢板。它们可焊性好,适宜大多数的焊接方法,但由于是薄板件,因而刚性差、易变形。
在结构上,焊接散件大多数是具有空间曲面的冲压成形件,形状、结构复杂。有些型腔很深的冲压件,除存在因刚性差而引起的变形外,还存在回弹变形。
(二)焊接方法
汽车焊接方法主要有CO2气体保护焊和电阻焊。CO2气体保护焊应用范围较广,且对夹具结构要求不十分严格。电阻焊对夹具要求严格,尤其是多点焊、反作用焊和机器人点焊。因汽车焊接以电阻焊为主,所以本文将针对电阻焊夹具的设计进行探讨。
(三)焊接工艺流程
汽车焊接的基本特征就是组件到部件再到总成的一个组合再组和过程。
从组件到车身焊接总成的每一个过程,既相互独立,又承前启后,因此组件的焊接精度决定着部件总成的焊接精度,最后影响和决定着车身焊接总成的焊接精度与质量,这就要求相互关联的组件、部件及车身焊接总成夹具的定位基准应具有统一性和继承性,只有这样才能保证最终产品质量,即使出现质量问题也易于分析原因,便于纠正和控制。
焊接过程以流水线生产为主,所以夹具设计应有利于流水线的布置和设计,同时也考虑给生产管理提供方便。
二、焊接夹具的设计方法与步骤
1.在设计焊接夹具之前,应首先了解生产纲领、产品结构特征、工艺需要及生产线布置方式,作好充分的工艺调研,参照国内外先进的夹具结构,并结合实际情况确定夹具总体方案。诸如是固定夹具还是随行夹具,机械化、自动化水平是高是低,几种车型主要夹具是否混型共用等。
2.根据焊件结构特点及所需焊接设备型号、规格,确定定位及夹紧方式;同时根据冲压件的工艺特点及后续装配工艺的需要选择合适的定位点及关键定位点。
3.主体机构确定后,便可确定辅助装置。如水、电、气回路,气、液动元件以及覆盖件外部焊点所需保护铜板等。
4.因焊接夹具总体结构都很庞大,空间结构及尺寸复杂,所以其设计应采用坐标法及模块化设计的方法,以提高设计效率。
5.在进行夹具的具体结构设计时,应尽可能多的采用标准化元件,或提高自身的通用化、系列化程度。
三、焊接夹具的组成、结构及要求
汽车焊接夹具通常由夹具地板、定位装置、夹紧机构、测量系统及辅助系统等五大部分组成。
(一)夹具地板
夹具地板是焊接夹具的基础元件,它的精度直接影响定位机构的准确性,因此对工作平面的平面度和表面粗糙度均有严格的要求。
夹具自身测量装置的基准是建立在夹具地板上,因此在设计夹具地板时,应留有足够的位置来设立测量装置的基准槽,以满足实际测量的需要。另外,在不影响定位定位机构装配和定位槽建立的情况下,应尽可能采用框架结构,这样可以节约材料、减轻夹具自重,这一点对流水线上的随行夹具尤为重要。
(二)定位装置
定位装置中的零部件通常有固定销、插销、档铁、V型块,以及根据焊件实际形状确定的定位块等{图1所示为专用定位块}。
1.因焊接夹具使用频率极高,所以定位元件应具有足够的刚性和硬度,以保证在更换修整期的精度。
2.为便于调整和更换主要定位元件及使夹具具备柔性的混型功能,定位机构应尽可能设计成组合可调式的。如图1中的定位元件A-1由产品形状确定,因此通过更换件A-1即可达到修整夹具和适应不同车型的需要。
3.标准化设计。如图1中的支承件A-2,可设计成混、通用系列的元件。因汽车结构区别较大,尤其是重、中、轻、微型车,所以应根据车型分别指定汽车焊接夹具标准,以适应不同车型的需要。
4.定位元件可选用厚度为16mm、18mm、20mm、三种尺寸的钢板,{如图1中件A-1、A-2},统一备料。另外,定位元件的热处理应在夹具调试合格后进行,但应准确记录更改数据,并相应修整夹具资料,使之符合调试合格状况,为今后制造提供准确资料。
3.3夹紧机构
汽车焊接夹具的夹紧机构以快速夹紧机构和气动夹紧机构为主。快速夹紧机构具有以下优点:
1.如图2所示的快速夹紧器,其结构简单,动作迅速,从自由状态到夹紧仅需几秒钟,符合大批量生产需要。
2.快速夹紧器根据需要可几个串联或并联在一起使用,达到二次夹紧或多点夹紧的目的。另外对定位精度较低的焊件能实现夹紧和定位同时进行,消除了专用定位元件。它还能通过转换其机构组成发挥更多作用,应用范围较广。
3.配以螺纹调节压块,可纠正焊件变形,保证焊点搭边能紧密配合,不产生脱焊、虚焊现象,提高焊接质量。
4.同气缸配套使用,可实现手动、气动混用,保证了流水线正常运行(图2)。
(四)辅助机构
辅助机构在焊接过程中发挥着重要作用。下面介绍三种常用辅助机构。
1.旋转系统
在夹具地板和夹具支撑中布置如图3所示的旋转系统,可使夹具体在平面上做360度旋转(为使转动灵活轻巧还配备有滚动轴承)。这样的系统可解决或克服焊机少的缺陷,因为当焊机不动,电缆长度有限时,转动夹具可使焊点移动到焊钳的工作区域进行焊接,使焊接工作方便轻松地进行,保证焊接质量。另外,为保证夹具在装夹、拆卸时能处于稳定工况,还应设计止动装置。
2.翻砖机构
如图4所示,当焊点处于中间位置时,如果用X型焊钳进行点焊,则焊钳无法伸进,喉深也不够,难以焊接;若用C型焊钳,如果夹具平放,虽能焊接,但工人的劳动强度大。所以设计夹具时,可将其设计成可翻转夹具,使焊件能向两边翻转90度,焊件平面处于竖直位置,这样工人只要将焊枪处于水平位置便可焊接,大大降低了劳动强度。在设计翻转夹具时需要设计止动机构,以防止夹具自动回复原位造成事故。
3.反作用焊接机构
在微型车和轿车底版部位的焊接总成中,如图5所示的中间位置焊点,是普通X型焊和C型焊无法焊接的,一般是采用反作用点焊进行焊接。在使用反作用点焊时,夹具中心需配置有反作用焊臂(见图5),反作用焊臂应具有一定的稳定性和刚性,在装夹焊件和取出焊件时,反作用焊臂应能旋转让位。
(五)测量机构
利用夹具本体自身设计测量机构是提高夹具设计和制造精度的重要措施。在传统的夹具设计中,夹具合格的标准是利用实际冲压件进行装配组合来检验的,但由于冲压件不可能十分准确,部件总成更有累计误差,所以车身焊接总成的精度必然不高,很难达到设计要求。有不少厂家使用三坐标测量仪进行检验,可它对一些结构复杂的定位元件仍然无法测量。通过实践证明,利用夹具自身测量机构与三坐标测量仪配合使用,可大大提高焊接夹具的精度。
1.测量机构组成
(1)基准面和基准槽。测量机构的基准面为夹具地板的工作表面;基准槽是在夹具地板上设计两条相互垂直的十字交叉槽,其结构如图6。槽子的位置可由实际需要确定。
(2)测量器具。测量器除常规量具、三坐标测量仪外,还需设计专用量块和方箱
2.实际测量时应注意的问题
(1)定位元件的倒角应在测量、调试合格后进行加工,即保留测量点;(2)测量器使用要得当,防止人为误差造成的假象。若能使用三坐标测量仪时,可进行对比检查。
四、典型夹具机构特点分析
(一)点焊夹具
点焊夹具结构简单,可以移动,应以轻巧、灵活为主,定位基准一定要准确。
(二)CO2气体保护焊夹具
这种夹具一般以固定式为主,其结构简单。但如果一副夹具仅焊一个组件,则效率太低,这时可将其依次或对称设计成几组定位夹紧机构,做到一具多用,以提高焊接效率。
(三)综合夹具
这类夹具所装夹组件,既有CO2焊,又有点焊。这对一些全点焊组件中有些位置不适宜在夹具上点焊,而一些焊点对外观和质量无特殊要求的焊件,如果用CO2焊先在夹具上预焊,则很方便,且夹具设计简单。所以应适当地进行工艺调整达到简化夹具和提高效率的目的。
(四)大型焊接夹具
中大型焊接夹具机构庞大、复杂,各部件总成与车身焊接总成之间既相互关联又相互制约和影响。
(五)工艺措施与夹具的关系
汽车焊接夹具是焊接工艺能否顺利、正确执行的保证,而工艺过程是否合理也影响夹具的设计和使用效果。如因散件装焊次序不同而产生的焊接质量差异等。因此工艺人员和工装设计人员应密切配合,设计出合理的夹具及工艺。
(六)调试过程中的再设计
对于大型焊接夹具,因结构复杂,调试时会出现许多设计、制造上的问题,以及焊接散件超差等现象。这就要求设计者根据实际情况予以指导修正。调试是一项很复杂的技术工作,而小批量调试和大批量生产又会出现许多不同的问题,因此设计者应随时了解情况,不断地予以修正,在调试过程中再设计。
夹具调试还有另一项重要工作,即验证焊接散件是否合格,但调试时应避免因散件质量问题而认为夹具不合格的错误。当然散件有些是属于合理的回弹变形,有些误差也可通过夹具修正成合格品。因此夹具设计者应充分了解冲压件的工艺特性,通过合理的夹具设计,放宽冲压件的合格品范围。
六、发展趋势
1.为提高汽车产量,适应流水线生产,应细化工艺,使用高效率夹具,提高生产效率。
2.为适应系列车型需要,应发展快速可调的混型夹具。
3.提高夹具机具一体化程度,诸如多点焊机,车门包边焊接机等。
4.采用新的设计方法,如坐标法、模块化设计法、计算机辅助设计等。
5.提高夹具通用化、系列化、标准化水平。
㈢ 什么叫焊接夹具对焊接夹具有哪些要求
焊接夹具是为保证焊件尺寸,提高装配精度和效率,防止焊接变形所采用的夹具。种类回繁多,大答部分用于有针对性的场合(产品)。例如,下图中的自行车车架中轴位置,由5根管道焊接而成,若没有专门的焊接夹具,很难保证相互位置的正确。
对焊接夹具的一般要求:
动作迅速、操作方便;
有足够的装配、焊接空间,不能影响焊接操作和焊接观察,不妨碍焊件装卸;
夹紧可靠,刚性适当。不能破坏焊接件的定位位置和几何形状;
需要时应设置保护装置;
不能在焊接过程中遭到损坏;
夹具的施力点应位于或近于焊件的支撑处,防止支撑反力与夹紧力或重力形成力偶;
注意各种焊接方法在导热、导电、隔磁和绝缘等方面对夹具提出的特殊要求;
夹具上的定位器和夹紧机构的机构形式不宜过多,以利于制造和维护;
可采用气动等驱动方式,以提高生产效率和减小工人的劳动强度;
优先选用通用化、标准化的夹紧机构以及标准零部件来制作;
作为焊接电源二次回路的组成部分时,要使二次回路的一段从焊件最近一端引出,避免焊接电流从夹具周身通过;
易损部位通常设计成可更换结构;
易于制造,投资少,制造成本低,回收期短。在使用时能源消耗和管理费用少。
㈣ 三维柔性组合夹具谁家的好
德国戴美乐公司的三维柔性组合焊接夹具系统是将金属切削加工领域使用的组合夹具理论成功运用到焊接加工领域。 与传统的焊接工装相比,主要有以下几点不同: 1. 客户群不同 戴美乐焊接工装主要运用的对象是生产小批量、多品种、高精度的焊接加工的单位。它是通用型焊接工装,由标准化的模块组成,而传统的焊接工装一般是专用工装,特别合适批量大的焊接产品生产。 2. 准备时间不同 戴美乐焊接工装采用模块式安装,从产品图纸到工装完成一般只需要几分钟或几小时;而传统的焊接工装则需要几周甚至几个月。 3. 定位精度不同 戴美乐焊接工装由于本身的制造精度很高(IT7),在1000×2000mm工作台的范围里,孔与孔最大的定位误差为0.1mm内。 4. 经济价值不同 传统的焊接工装一般是按照一个工件或一道焊接工序专门制造,每次开发新产品都要新的投入;而戴美乐焊接工装虽然第一次投入稍大,但再开发新产品就不用再次投入了。 有一个用户,他们用两套戴美乐焊接工装系统成功替代了4500套传统焊接工装,充分体现了戴美乐焊接工装的经济性。 上海也有一个用户,做汽车配件焊接产品,过去做一套样件要2-3个月,现在用戴美乐焊接工装仅仅需要5天,现在的定单由过去的15%(与样件比)提高到75%。
㈤ 电焊接要用的夹具
焊接工装夹具包括什么:
一、焊接基础工作台,焊接必不可少的平台,这是保证产品焊接的版精度,权那么焊接工作台可以分为:三维多功能孔系焊接平台和T型槽焊接平台。
1、 三维孔系焊接平台要配合使用专用的焊接工装夹具。优点:多功能,灵活性,高大上!缺点:价格偏高。
㈥ 组合夹具是怎样分类的
组合夹具是由可反复使用的标准夹具零部件(或专用零部件)组装成易于连接和拆卸的夹具。
组合夹具也称柔性组合夹具,分为机床组合夹具和焊接组合夹具。是由一套由各种不同形状、规格和用途的标准化元件和部件组成的机床夹具系统。使用时,按照工件的加工要求可从中选择适用的元件和部件,以搭积木的方式组装成各种专用夹具,称为柔性组合夹具。
分类
机床类
为了适应不同外形尺寸的工件,组合夹具系统分为大型、中型和小型 3个系列。每个系列的元件按照用途可分为8类。
①基础件:如方形、矩形、圆形基础板和基础角铁等,用作夹具体。
②支承件:如垫片、垫板、支承板、支承块和伸长板等,主要用作不同高度的支承。
③定位件:如定位销、定位盘、 V形块和定位支承块等,用于确定元件与元件、元件与工件之间的相对位置。
④导向件:如钻模板、钻套和铰套等,用于确定刀具与工件的相对位置。
⑤夹紧件:如各种压板等,用于将工件夹紧在夹具上。
⑥紧固件:如螺栓和螺母等,用于紧固各元件。
⑦其他件:上述6类以外的各种用途的元件。
⑧合件:指在组装过程中不拆散使用的独立部件,有定位合件、导向合件和分度合件等。
为便于组合并获得较高的组装精度,组合夹具元件本身的制造精度为IT6~7级,并要有很好的互换性和耐磨性。一般情况下,组装成的夹具能加工IT8级精度的工件,如经过仔细调整,也可加工IT6~7级精度的工件。
焊接类
焊接组合夹具也称为柔性组合夹具,三维柔性组合工装夹具,采用标准化技术要求制作的标准化、系列化、迹链稿通用化的许唤芦多模块组成,所有模块的链接、固定和压紧都是以孔定位用锁紧销来实现快速锁紧,模块与模块之间可以根据工件的实际尺寸而调整,整个一套工装夹具系统的组合可以实现二维和三维空间的搭建,像小孩子玩积木一样简单、容易、快捷。
为了适应不同外形尺寸的工件,柔性组合夹具系统在焊接生产中分为28系列和16系列。每个系列的元件按照用途可分为8类。
① 基础件:如方形、矩形、圆形基础板等,用作夹具工装台。工作台的五个工作面都有100mm×100mm(D28系列)或50mm×50mm(D16系列)的带有网格标注的孔。
其五个面的平面、平行、垂直公差精度以及孔与孔的位置精度都是非常高的,保证在台面上的定位和台面与其它模块之间的组合都具有足够的使用精度要求。基础台面的尺寸从1000mm×1000mm到4000mm×2000mm可以任意选择,特殊尺寸可以订做。如果台面与台面组合后的精度要求很高,则可以使用导轨将它们连接起来。
② 支承件:包括U型方箱、L型方箱、支承角铁、角型连接块、角度器、框式支撑座等;用于高度定位或平台拓展及其它附件姿孝的定位或压紧,是为了保证工件在加工过程中达到一定高度要求,而将支撑件定位在平台上的元件如垫片、垫板、支承板、支承块和伸长板等,主要用作不同高度的支承。
③ 定位件:包括定位角尺、定位平尺、平面角尺、V型定位件、异心圆停挡,用于准确调整定位位置或高度,是为了保证工件在加工过程中达到一定尺寸精度要求,而将工件精确定位的元件;用于确定元件与元件、元件与工件之间的相对位置。
④ 调整件:包括:调高器 调整垫片;用途:是用于元件与工件之间的位差间隙调整的元件。
⑤ 压紧件:包括:90°螺旋压紧器、水平螺旋压紧器、45°螺旋压紧器、垂直压式快速夹具、水平推式快速夹具;用途:是为了保证工件在加工过程中不被位移,而将工件压紧在平台或基础元件上的元件。
⑥ 锁紧件:包括:快速锁紧销、沉头快速锁紧销、沉头锁紧销 、手柄快速锁紧销、定位销、连接锁磁性销、内六角锁紧销、外六角锁紧销、磁性销;用途:是为了保证元件与元件之间的定位锁紧用的元件。
⑦ 合件:包括:90度夹紧转角套 、45度夹紧转角套 、平行夹紧转角套 、垂直夹紧转角套、标准型支撑腿、带刹万向轮型支撑腿 、可固定型支撑腿 、框架结构型支撑座、液压升降型支撑座、支撑轨道;用途:是作用于元件与其他件之间连接或支撑作用的元件。
⑧ 其他件:包括:止动环、接地器、螺旋夹紧 、夹管、起吊环、十字槽压垫、两点夹紧桥、三点夹紧桥、多用途支撑模板、平台防护板、工具推车;用途:是作用于工装元件组装的配套附属元件。
⑨ 组装工具:包括内六角扳手、油石、磁力钳等装配工具。
㈦ 为什么外国人都在使用柔性焊接工装
现在很多生产商需要满足焊接精度的要求,制作了很多专用的夹具。尽管专用工装在某种程度上提高了焊接精度,却也带来了3个主要的问题。第一、生产效率太低。工程师需要花一周甚至几周的时间来设计专用工装,从而延长了生产周期。 第二、专用工装占用了工厂大量的空间。这些专用工装只是针对某一个特殊的产品。如果工厂停止生产这个产品停止,那么这套专用工装也就报废了。有很多工厂把大量的不用的专用工装放置在仓库,下面的图片是我们在客户现场看到的情况,工厂有一个仓库专门用来放置不用的专用工装。第三、生产成本过高。因为专用工装只是针对某一个特定的产品,所以公司在接到不同规格的产品时,需要设计不同的专用工装来满足焊接精度要求。很多工厂每年都需要投入几万甚至十多万价值的专用工装。生
产制造大环境
当今的生产制造环境,很多老板和管理者已经开始转向无库存制度,而不再遵循传统的批量生产方式了。很多工厂会接到小批量多品种的订单。客户下的订单,可能产品大小规格都不一样。如果每一个订单都需要设计专用工装的话,那么设计工装的时间可能需要3周-6周,甚至更长。专用工装的图纸设计,生产,安装和调试大大延长了生产周期。半成品需要等待专用工装制作完成才能进入下一道工序。然而在现在竞争激烈的时代,我们需要更好地适应市场的需求并且提高生产效率。解决方案
柔性焊接夹具到底带来什么好处呢?工厂商不再需要生产专用工装。工厂可以根据客户产品的需求柔性化地拼装一套焊接工装。柔性焊接工装在原型设计方面特别有用。如果工厂接到新产品的订单,工程师可以在几小时或者几天的时间内用CAD设计方案,然后拼装起一套工装夹具来满足焊接精度需求。因为很多附件都是可以调节的和通用的,所以柔性焊接工装实现柔性化和重复性的功能。
㈧ 通用夹具和组合夹具的区别
通用夹具:
不同工件都可以用的夹具。
组合夹具:
1、组合夹具的工作原理及特点
定义:是在机床夹具零部件标准化基础上发展起来的一种新型的工艺装备。它是由一套结构、尺寸已规格化、系列化和标准化的通用元件和合件组装而成的。
可见,组合夹具就是一种零、部件可以多次重复使用的专用夹具。经生产实践表明,与一次性使用的专用夹具相比,它是以组装代替设计和制造,故具有以下特点:
1、灵活多变、适应范围广,可大大缩短生产准备周期。
2、可节省大量人力、物力,减少金属材料的消耗。
3、可大大减少存放专用夹具的库房面积,简化了管理工作。
不足之处:外形尺寸较大、笨重,且刚性较差。此外,由于所需元件的储备量大,故一次性投资费用较高。
2、组合夹具系统
组合夹具按组装时元件间连接基面的形状,可分为槽系和孔系两大系统。
1)槽系组合夹具以槽(T形槽、键槽)和键相配合的方式来实现元件间的定位。因元件的位置可沿槽的纵向作无级调节,故组装十分灵活,适用范围广,是最早发展起来的组合夹具系统。
2)孔系组合夹具主要元件表面为圆柱孔和螺纹孔组成的坐标孔系,通过定位销和螺栓来实现元件之间的组装和紧固。
3、组合夹具的组装
组合夹具的组装就是根据工件的加工要求并按一定的程序选取有关元件和合件进行组合拼装,从而获得所需夹具的过程。