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机械装备制造中焊接工装夹具的应用

发表时间：2020/12/23 来源：《基层建设》2020年第24期作者：郑景斌

[导读] 摘要：伴随先进科技的飞快进步，焊接技术也获得了长足的发展。

        广东葆德科技有限公司广东佛山 528000
        摘要：伴随先进科技的飞快进步，焊接技术也获得了长足的发展。尤其是在制造各式各样的机械装备当中，愈发广泛地推广应用现代化的焊接技术。其中工装夹具在焊接过程中投入使用，更是进一步大幅提升了产品的整体精准性，令生产出来的产品更加优质。同时，在这样的生产过程当中，还明显提高了运作效率，大幅减小工人的日常劳动强度。为此，本文从机械装备出发，探讨了在制造中常用的工装焊接夹具及其具体应用措施，仅供参考。
        关键词：焊接工装夹具；机械装备；模块化
        在新世纪下，伴随焊接工艺的全方位发展，焊接中常用的工装夹具也发挥出越来越重要的作用。在制造现代化的机械装备中，通过科学地应用工装夹具，来焊接零部件，可以充分控制好工艺质量、增大焊接生产率、降低焊接成本等。在这个过程当中，还能准确固定、正确安装各种机械零部件，并良好焊接零部件。所以，在制造机械逐步行业，焊接工艺上配套的工装夹具飞快发展并且被更加广泛地推广应用。
        一、焊接工装夹具概述
        1、基础分类
        通常而言，在焊接中常用的工装夹往往存在一定的柔性。从大体上看，夹具主要涉及以下两种：专用类夹具、通用类夹具。在当前的机械制造行业，有非常广泛地使用到各种专用夹具。特别是有些高精密的复杂多变零部件，以及大批量生产加工的机械装备，均有依赖这种夹具。因为设计专用夹具，主要就是为了加工生产出来独具特色的零部件，所以，应在具体制作夹具中，全面考量诸多方面的要求。比如，稳固度、定位精度、零部件装卸等上的要求，以便更快地生产出更优质的零部件。现阶段，在诸如车辆装配结构体系等的新型生产体系内部，均有规划精密度相当高的工装夹具生产制作定位结构系统。
        2、基本特点
        在制造现代机械装备中，所用零部件的质量及制造效率，往往直接由焊接工艺及其工装夹具来最终决定。所以在制造现代化的先进机械装备中，通过使用焊接所需工装夹具，主要是为了大幅提升精度、效率与质量，所以其中有纳入标准化的模块生产观念。这么一来，焊接专业工装夹具便与传统切削类型的工装夹具明显不同，相应的基本特点如下：①在焊接当中，工装夹具需要面向诸多个零件组装而成的装置物目标；②在工装夹具中，仅需较小的焊接精确度，基本操作误差具有更小的影响；③在焊接之中，夹具和控制零部件之间的力度更弱。由此可见，在制造机械装备之中，通过发挥焊接类工装夹的重要作用，可以大幅改善零件加工生产质量、减小投入成本、增大工作效率等。
        3、应用优势
        在焊接过程当中，一般会进行加热、压制，以统一加工、耦合性质不一样的工件原子。目前，焊接工艺应用得极为广泛，其中的工装夹具属于至关重要的设备。现阶段，中小批量柔性化生产作业逐步开始赢得人们的关注与认可，所以焊接中用到的工装夹具也应柔性足够。另外，近些年来，加工与生产技术也越来越好，并在快速更新换代基础设施，并开始大幅改善组合工装模块化夹具技术，以至于有效促进了组合夹具的进一步发展。基于标准化部件，赋予了模块化组合形成的夹具很理想的柔性，进而明显缩减了产品加工时间和总的成本投入。所以，以上演变过程表现出诸多优势，如组装便捷、收益更大、灵活多变、省力省时、节省能源、减小损耗等。
        倘若根据连接元部件的方式和具体的装配法来划分，便可以将模块化组合类型的工装夹具细化为以下三类系统：孔系、槽系、结合槽孔系统。在焊接领域，孔系夹具的精度更高、强度更优，并且能够更便捷快速地装配，所以应用优势相当显著。相较于传统旧的组合夹具，这种夹具的应用特点如下：一方面，在部件中无需加工螺孔，仅通过五个钢球一起锁紧螺栓，便可立刻牢固定位好部件。

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另一方面，生产出来的元部件具有轻巧的构造，还可以多方位组装、灵活调整，从而大幅方便零件的组装与拆卸。
        二、在制造机械装备中有效应用焊接工装夹具的措施
        1、应用组合工装焊接夹具
        在应用焊接工艺时，倘若需要焊接大规模的机械装备，便会令焊接工作非常困难，并且进一步提升焊接成本。所以，通过选用组合焊接夹具模式，则可以提高焊接效率、改善焊接质量。在组合焊接夹具方面，其实就体现了工装夹具方面的模块化焊接思想。通过合理组合焊接夹具，则可以控制零部件切实拥有优异的机械性能，并可以迅速完成加工精密零件的任务。在具体应用旧的切削夹具之中，难以很好地保护零件的基础性能，并且一般应用在小规模生产线上，并不适合制造强度大的机械装备领域。但通过组合焊接夹具，则可很好地展开大规模生产线作业，并大幅提高作业效率及产品质量。譬如：在汽车制造线上、动力飞机装配线体系内，都可选用现代化的焊接工装专业夹具，并配置必要的焊装机器人，以大幅提高汽车制造线与动力飞机装配线体系的作业效率，并明显减小成本，灵活处理好效率、成本、质量间存在的关系，以真正促进机械装备生产制造企业得以健康长足发展。
        2、计算机辅助焊接工装专业夹具中的设计
        伴随计算机的飞快发展，焊接工装专业夹具的规划设计与安装也发展得越来越快，能确保夹具体系与机械装备的基本制造要求更加相符。其中以CAD三维系统最为常见，能够按机械装备实际的加工流程，来有效仿真模拟，以进一步优化焊接工装夹具的具体尺寸与整个安装方案。基于仿真模拟，便能够综合分析焊接工装专业夹具的具体受力状况、整个焊接工艺等，从而避免出现碰撞或者脱离装备的现象，并大幅提高加工作业的效率和安全效果。①在计算机辅助下通过焊接工装专业夹具，能够分析焊接工艺，并解读焊接夹具的具体装夹定位专业技术，从而有效发挥出焊接工装专业夹具的作用。②基于计算机辅助专业技术，能够有效选择焊接组合专业夹具，并自动定位好工装夹具。③在计算机辅助下展开设计，能够检验焊接工装设计夹具的方案，大幅提高设计可行性。④基于三维CAD工具软件，可以三维模拟焊接中应用工装夹具的过程，并审核好设计，实施一体化解析模拟，以控制设计切实有效，避免安装不当而引起碰撞。⑤输入完用户功能，例如，形成BOM、动态输出过程等。由此可见，在计算机辅助下展开设计，可以显著提高焊接工装专业夹具的功用，并明显改善焊接工装专业夹具的使用质量，进而优化科学应用夹具的精确性，从而与焊接工艺整体需求充分吻合，有效促进机械装备行业进一步提高制造效率与产品质量。
        三、结语
        综上所述，在国内制造行业，焊接工装专业夹具发挥的作用越来越重要。尤其是在制造机械装备中应用时，需要技术人员熟练掌握有关应用焊接组合工装夹具的方法，并及时有效地予以改良，进一步优化焊接工装专业夹具，以有效促进国内制造机械装备领域不断向前发展。这么一来，从机械装备的整体制造情况出发，来及时引进并充分发挥焊接工装专业夹具的作用，便可以大幅改善焊工装专业夹具的具体应用效果，进而大力支持机械装备生产制造业迈向成功。
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