横梁焊接夹具设计设计说明书课案.doc

专业课程设计说明书 设计题目： 横梁焊接夹具设计 学 院： 材料科学与工程学院 专 业： 焊接技术与工程 学 号： 姓 名: 指导老师: 设计时间: 2014.12.22—2015.01.16 目录 1．夹具设计的目的意义及要求 3 1.1焊接工装夹具的意义 3 1.2夹具设计的基本要求 3 2.焊接结构件的分析 4 2.1 焊接结构件组成及成分析 4 2.2焊接材料焊接性能分析如下： 5 3．制订焊接结构件的焊接工艺 5 4．焊接夹具的设计 6 4．1各构件组成及成分 6 4．2．1基准面的选择 6 4．2．2定位器的设计 6 4．2.3夹具体的设计 8 4．2．4夹紧装置的设计 9 4．2．5夹具材料的设计 10 4.1.6夹具尺寸公差及粗糙度 10 4.1.7国家标准件的选择 10 4.2 绘制夹具草（见图） 10 4.3 绘制正式装配图（见图） 11 4.4 绘制零件图（见图） 11 5．夹具使用说明 11 5.1 夹具体的安装说明 11 5.2 夹具体的使用说明 12 5.2.1钢管定位及夹紧 12 5.2.2板和支撑的定位及夹紧 12 5.3夹具体的实用性说明 13 6．参考文献 13 1．夹具设计的目的意义及要求 1.1焊接工装夹具的意义 焊接工装夹具就是将焊件进行准确定位和可靠夹紧，便于焊件进行装配和焊接、保证焊接结构精度方面要求的工艺装置。在现代焊接结构生产中，积极推广和使用与产品结构相适应的工装夹具，对提高产品质量，减轻焊接工人的劳动强度，加速焊接生产实现机械化、自动化进程等诸方面起着非常重要的作用。焊接工装夹具的主要作用有以下几方面： (1)准确、可靠地定位和夹紧，可以减轻甚至取消下料和装配时的划线工作。减小制品的尺寸偏差，提高了零件的精度和互换性。 (2)有效地防止和减小焊接变形。 (3)使工件处于最佳的施焊位置，焊缝的成形性优良，工艺缺陷明显降低，焊接速度得以提高。 (4)以机械装置取代手工装配零部件时的定位、夹紧及工件翻转等繁重工作，改善了工人的劳动条件。 (5)可以扩大先进工艺方法和设备的使用范围，促进焊接结构生产机械化和自动化的综合发展。 1.2夹具设计的基本要求 —个完整的焊接工装夹具，一般由定位器、夹紧机构和夹具体三部分组成。夹具体（底板）起工作平台的作用，在其台面上开有安装槽、孔，用来安放和固定各种定位器和夹紧器件，有时还用于焊件的支承。其中，定位是夹具结构设计的关键问题，定位方案一旦确定，则其它组成部分的总体配置也基本随之而定。 (1)工装夹具应具备足够的强度和刚度。夹具在生产中投入使用时要承受多种力度的作用，所以工装夹具应具备足够的强度和刚度。 夹紧的可靠性。夹紧时不能破坏工件的定位位置和保证产品形状、尺寸符合图样要求。既不能允许工件松动滑移，又不使工件的拘束度过大而产生较大的拘束应力。 焊接操作的灵活性。使用夹具生产应保证足够的装焊空间，使操作人员有良好的视野和操作环境，使焊接生产的全过程处于稳定的工作状态?? 便于焊件的装卸。操作时应考虑制品在装配定位焊或焊接后能顺利的从夹具中取出，还要制品在翻转或吊运使不受损害。 良好的工艺性。所设计的夹具应便于制造、安装和操作，便于检验、维修和更换易损零件。设计时还要考虑车间现有的夹紧动力源、吊装能力及安装场地等因素，降低夹具制造成本。 板的材料为Q235，支撑的材料为45，钢管的材料为20钢。显然该焊接结构的焊接属于异种材料的焊接。 2.2焊接材料焊接性能分析如下： (1) Q235含碳适中，综合性能较好，强度、塑性和焊接等性能得到较好配合，用途最广泛。常用中碳调质结构钢。45号钢属中碳钢，常用于制造机械零部件，多为修复性焊接，其焊接性较差，如果仍按焊接低碳钢常用的工艺随意施焊，往往焊件会产生裂纹而导致产品报废。当焊接45号钢时，如果焊接材料的选择和焊接过程的控制不好，则焊缝和近缝区可能产生硬脆的马氏体组织，导致接头使用性能下降，在振动或疲劳载荷下容易破坏，也是诱发冷裂纹的主要因素。为了减少或避免焊缝、近缝区的淬硬组织，改善接头性能，需要采取必要的工艺措施，通常焊前要进行预热，预热温度为150~250，若构件厚度或刚性较大，则可在250~400。焊接过程中，层间温度保持不低于250。焊件结构比较复杂而采用某些防止裂纹的措施有困难时，应当尽量选用低氢型焊条，在不要求焊接接头与母材等强度的情况下，可选用强度低一级的焊条