焊接工藝裝備設計基礎知識鐵路槽車罐體焊接生產中的工藝裝備介紹設計任務及要求焊接工藝裝備設計1

——基礎知識1.1概述1.1.1焊接工藝裝備的概念及分類（1）焊接工藝裝備的概念為有效完成產品的工藝過程而采用的輔助器具、工具、機構或裝置（2）焊接工藝裝備的作用提高產品質量內在質量可靠、形狀精度高、零件互換性高提高生產率減少輔助時間、提高焊接效率、降低操作難度改善勞動條件勞動強度降低、作業環境改善提高經濟效益，增強企業競爭力產品質量好、生產率高、減少返修矯正工時4.1.1焊接工藝裝備的概念及分類1.1.1焊接工藝裝備的概念及分類（3）焊接工藝裝備的分類按實用性：通用型、專用型按用途：裝配工裝、焊接工裝、裝配-焊接工裝、檢驗工裝、矯正工裝、工件傳輸換位工裝按用作力：手動夾具或工裝、氣動夾緊器或工裝、液壓夾緊器或工裝、磁力夾緊器、電動夾具或工裝1.1.2裝配焊接工裝的基本功能（1）定形定位（2）夾緊自鎖（3）支撐（4）使工件傾斜或翻轉、回轉1.1.2裝配焊接工裝的基本功能（5）水平拖動或鉛直升級（6）控制工件變形或反變形（7）導電（8）制動1.2定形定位功能的實現1.2.1定形定位的基本程序（1）按照工件的結構特點、變形趨勢和裝配焊接工藝要求，首先確定工藝基準，并選擇與零件定位基面相適應的定位器（2）按照定位原理和工藝要求在支撐件上設置定位器（3）使工件定位基面與定位器的裝配基面可靠接觸，以實現工件的有效定位1.2.2工藝基準（1）工藝基準的概念：在加工或裝配過程中用來定位、安裝或檢測零件所依據的參考點線面（2）分類定位基準：零部件在胎卡具中定位時所依據的點線面1）裝配基準2）檢測基準3）矯正基準1.2.2工藝基準（3）選擇原則盡量選擇加工精度較高的表面或邊緣作為基準，以便減少誤差累計盡可能與產品的工藝基準與設計基準一致，以減少可能產生的測量誤差定位基面的設計應有利于結構尺寸、形狀的控制，方便其余零件的裝配盡可能減少基準數量，以簡化定位機構1.2.3定位原理（1）剛體定位原理六點定位3-2-1原則1.2.3定位原理（2）工件定位實例分析客車底價邊梁定位橋式起重機主梁之“Π”形梁組裝定位管板接頭裝配定位大隔板組對橋式起重機主梁之“Π”形梁組裝定位大隔板組對管板接頭裝配定位1.2.4常用定位器介紹（1）定位塊（擋鐵）擋鐵，適用于邊角定位，結構簡單、操作方便、定位精度不高1.2.4常用定位器介紹（2）定位銷用于內圓孔表面定位，定位精度較高1.2.4常用定位器介紹（3）V字鐵用于圓柱體外圓表面定位，可消除多個自由度張開角φ=90~120°，h≤0.8D，H-h≤0.2D4.2.4常用定位器介紹（4）定位樣板專用定位樣板，預制工件固有形狀的定位器，主要用于確定中心距、垂直度及各種角度等1.2.4設計定位器具體要求①表面具有較高耐磨性能②受力定位器應檢驗或校核其剛度、強度③方便焊接④方便裝配（方便吊裝和取下，不能強制定位）⑤易損件應易于更換1.3夾緊功能的實現1.3.1夾緊的意義作用：使工件與定位面可靠接觸克服預成型不良剛性固定或反變形使變位可靠1.3.2壓夾器設計要求滿足強度剛度耐磨性要求注意施力的大小及方向方便施焊及吊取盡可能使結構一致力源一致1.3.4常用壓夾器介紹（1）壓夾器的分類按作用：夾緊工具、壓緊工具、拉緊工具、撐具按作用原理：螺旋壓夾器、凸輪及偏心夾緊器、斜槽式夾緊器、扛桿－肘節夾緊器按用作力：手動夾具、氣動夾緊器、液壓夾緊器、磁力夾緊器4.3.4常用壓夾器介紹（2）種類及特點楔形壓夾器加緊力大、行程小，可自鎖、易劃傷工件1.3.4常用壓夾器介紹（2）種類及特點螺旋壓夾器加緊力大、行程大，可自鎖、不劃傷工件1.3.4常用壓夾器介紹（2）種類及特點杠桿壓夾器加緊力大、行程大，不自鎖、不劃傷工件1.3.4常用壓夾器介紹（2）種類及特點偏心輪壓夾器夾緊力小、行程小，自鎖性差、劃傷工件焊接工裝課程設計2——鐵路槽車罐體焊接生產中的工藝裝備2.1產品介紹產品介紹產品介紹產品介紹壓力容器焊縫形式及分類2.2焊接裝配胎具2.2焊接裝配胎具：筒體組對裝配胎架封頭裝配或變位機2.2.1筒體組對裝配胎架筒體組對裝配胎架筒體組對裝配胎架2.2.2封頭裝配或變位機封頭裝配或變位機封頭裝配或變位機封頭裝配或變位機2.3焊接變位機械封頭裝配及變位一體機焊接翻轉機筒體焊接滾輪架2.3.1焊接變位機、焊接翻轉機焊接變位機焊接變位機焊接變位機焊接翻轉機焊接翻轉機2.3.2焊接滾輪架焊接滾輪架焊接滾輪架φ=50~110°焊接滾輪架2.3.3焊接操作機平臺式操作機懸臂式焊接操作機伸縮臂式焊接操作機龍門式焊接操作機2.2.4其它輔助裝置焊劑輸送與回收裝置盤絲除銹機焊劑墊橡皮膜式焊劑墊、軟管式縱縫焊劑墊、圓盤式環縫焊劑墊、帶式環縫焊劑墊、螺旋推進器式焊劑墊2.3.5焊接工裝設計要求2.3.5焊接工裝設計要求保證裝配尺寸、形狀的正確性運行穩定，安全可靠使用與調整簡便結構簡單，制造方便，成本低焊接工裝課程設計3——設計任務及要求3.1設計題目鐵路槽車罐體焊接工裝設計（1）焊接裝配胎具：筒體組對裝配胎架封頭裝配或裝配——焊接變位機（2）焊接變位機械封頭裝配及變位一體機焊接翻轉機筒體焊接滾輪架（3）焊接操作機平臺式操作機懸臂式焊接操作機伸縮臂式焊接操作機龍門式焊接操作機3.2設計參數罐體直徑：800~4000㎜筒體長度：≦12000㎜單節長度：≦2000㎜最大板厚：9~22㎜筒體重量：≦10000㎏；偏心距≦20㎜封頭寬度：385；直徑2600；重量1000㎏能夠調節焊接速度，以適應不同板厚及方法，并有較快的空程速度。3.3基本要求借助常規吊車、平臺，手工輔助，通過設計的各種裝配工裝，實現鐵路槽車罐體筒體縱縫、環縫、以及封頭裝配的機械化，并保證板厚方向裝配錯邊量小于板厚的10%；最大不超過1.0mm；在長度方向的錯位也應嚴格控制，其最大錯位量應小于1.0mm；利用設計的滾輪架和操作機實現罐體主體焊縫自動化焊接，以保證鐵路槽車罐體批量生產的節拍要求（年產量數十輛至幾百輛）。3.4設計步驟總體方案設計：涉及主要部件的結構、裝配鏈設計、傳動鏈設計、各部件的功能設計等。設計計算：包括機構的承載能力（強度、剛度、穩定性）、傳動比校核、夾緊力計算以及其他計算。草圖設計：涉及比例尺的選擇、視圖選擇、零部件標注、尺寸公差標注等。正式畫總圖：可選擇手工繪圖或CAD繪圖兩種方式的一種，完成一張A0設計總圖。3.5設計說明書要求基本參考層次為：前言——設計目的及任務要求方案論證——分析討論若干種方案的可行性、合理性、經濟性等。設計計算——結合最終優化方案進行校核計算工藝裝備的基本功能和基本操作程序——對所設計的工藝裝備進行綜合說明。結束語——概括你所設計的工藝裝備的特點及本次課程設計的收獲、體會等。3.6參考文獻王政編著.焊接工裝夾具及變位機械——性能、設計、選用.蘭州，甘肅工業大學出版社，2001王政，劉萍.焊接工裝夾具及變位機械圖冊，北京，機械工業出版社，1992.9（第二版）周浩森主編.焊接生產及工藝裝備.上海交大1992趙熹華主編.焊接方法與機電一體化,機工版2001機械設計手冊（一套）機械工業出版社/化學工業出版社焊接手冊，第三卷.機械工業出版社（第二版）相關的參考圖一份，由指導教師提供。3.7分組名單學號姓名導師方向成績43081020谷曉燕操作機C+43081015谷曉燕操作機B43081018谷曉燕操作機B43081021谷曉燕操作機B-43081101谷曉燕滾輪架B+43081117孫大千滾輪架A-43081118孫大千滾輪架A-43080905徐德生封頭組對胎B-43080918徐德生封頭組對胎B-43080932徐德生封頭組對胎A43081011