一、设计要求 cP[]\r+Kj
焊接工装的设备的种类、结构形式很多,但设计基本要求往往是一致的,主要有以下几点: 6T=zHFf~
1.运动要求 *,p16"Q;
根据被装焊工件的尺寸、形状、重量、装焊位置、施焊工艺等要求,确定工装设备的工作原理,并据此选择机构和传动方式,进行运动分析,判断是否满足夹具的工作要求,会不会发生运动干涉。 8A|i$#.&
2.动力性要求 U4,hEnJBT
在运动分析的基础上,对机构进行动力分析,确定作用在夹具各零部件上的力矩、扭矩、作用力,这些力学量是计算强度、刚度、寿命的依据。 gfAVxMg
3.可靠性要求 K7$Vl"l
使设计出的夹具,在满足使用要求的条件下不发生破坏,也不会在使用期限内因磨损而失效,为此设计时应进行: p$&6E\#7
(1) 强度计算或校核:保证零件在规定载荷下不发生断裂,或不超过允许的残余变形。 .@;,'Xw1~
(2)刚度校核:保证零件在载荷作用下,其弹性变形不超过规定的限度,以免影响夹具的工作质量,这对夹紧薄形工件的装焊夹具尤为重要。凡满足刚度要求的零件,一般都满足强度要求。 Nx"v|"
(3) 寿命计算:影响夹具寿命的主要右素是磨损,为使夹具在设计的寿命期内能正常工作,应对有关易磨损件进行寿命计算。 5A*'@Fr'G
4.经济性要求 ^p!bteA>
(1)工艺性:在一定的生产规模和生产条件下,如果能以最少的加工费制造出合乎技术要求的零件,这祥的零件就认为有良好的制造工艺性能。为此,要求设计者热悉各种加工工艺,合理地确定零件的结构,在满足使用要求的条件下,使设计出的零件尽可能具有简单的几何形状,要尽量少用复杂的加工方法,不要盲目地提高零件的加工精度和选用过小的加工粗糙度。另外,同学们参加工作后,若进行工装夹具设计,还要注意结合厂情,尽可能地利用本厂已有的夹具及其零件和废弃的其它零部件。 ?u8vK<2h
(2) 合理选择材料:选择材料时既要满足使用要求,又要便宣,还要注意材料的供应情况,尽可能就地取材。此外,材料的品种要尽量减少,要注意使用本厂已有的材料,要注意利用热处理的方法来改善零件的品质。 >zWVM1\\j
(3)标准化、通用化、系列化:设计夹具时要尽量采用标准零件和标准部件,以缩短设计制造周期,降低制造成本。这样做也有利于夹具零件的维修和更换。 因此,要充分利用市场上销售的和本厂已有的各种零件,部件以及标准型材。 "ktC1y1
此外,设计人员要遵守国家制定的设计标准,要尽量利用推荐的“优先选用标准”,当在确实不能满足使用要求时,才采用非标设计。
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5.操作安全要求 i4oBi]$T
设计夹具时,必须注意操作工人的安全间题,对劳动保护要有足够的重视。夹具的操作要力求简便、省力,对因误操作会发生事故的部位,要有安全保护设施。此外,装焊夹具往往是焊接二次回路的组成部分,因此对机件的绝缘、焊接电流的引出等,均应很好的处理。 'BwM{c-O"
二、设计方法 ]qk/V:H:
焊接工装的设计方法,主要有理论设计,经验设计两种方法。但在实际设计中,这两种设计方法不能截然分开,对某些零件而言,可根据运动要求,载荷情况。材料性能等由理论公式可确定出零件的形状和尺寸。但对有些零件,因为结构和工作应力状态复杂,很难用理论公式计算,往住采用经验、半经验公式进行计算,或用经验数据和类比的方法确定其结构和尺寸。在这次夹具设计中,我们针对不同的零件,这两种设计方法都要用到。 h\^> s$
三、设计步骤 Zx}.mt#}8
1.根据设计任务书的要求,参考有关图纸、资料,提出设计方案,画出草图。 yy-\$<j
2.在确定方案的基础上进行几何设计,以及强度、刚度计算或验算。在本次设计中,主要对杠杆、二力杆、轴销、键、气缸等零部件,分不同情况进行强度、刚度的计算或验算。 Rd.[8#7VE
3.画出装配图并检查夹具运动到两个极限位置有无运动干涉,工件的装、卸性和焊枪的可达性如何?执行件、定位件磨损后的补偿性、调节性如何?如满足要求,则根据此装配图,拆画出施工零件图。 )SYZ*=ezl.
4.整理设计说明书。说明书的内容包括:(1)目录(标题和页次);(2)设计任务书;(3)方案说明(简要说明,并附运动简图);(4)非标件的设计计算和标准件的选用计算和说明。(4)字数:版面20页左右。(5)版面格式参照毕业设计模板要求,并将“毕业设计”字样改成“课程设计” yi/jZX
说明书还可视不同情况,包括一些其他技术说明如装配,拆却、安装时的注意事项,以及制造技术要求等。 MF^I] 7_
四、设计的主要内容 ';?b99
(一)焊接工装夹具的设计 u3H2\<
1.对焊接工装夹具的设计要求 n"{oj7E0a
2.焊接工装夹具设计方案 +kTa>U<?
3.焊件所需夹紧力的确定 8M;G@ Q80
(二)夹紧机构 q3E_.{t
1.对夹紧机构的设计要求 1f1J'du
2.夹紧机构的设计方案 _A.?:'-
3. 夹紧力的计算 20f):A6
(三)焊接变位机械 /< CjBW:
1.功能及结构形式 4r [Tpb
2.变位机械的设计计算 (N\Zz*PLz
五、绘图要求 /Iu._2
l.严格按照机械制图的国家标准绘制工图。图幅、比例、线型、书写、图形表达、尺寸标注、配合标注、表面粗糙度标注、形位公差标注,都应符合国标要求,切忌潦草,不规范和随心所欲。 cnOk
2.绘制零件图时,特别要注意尺寸的标注。不要漏注尺寸,同时零件图上的尺寸要和设计说明书上的计算或验算结果相一致;零件的图形应和装配图上的相应零件的图形相一致。要注意不要把应在零件图上标注的尺寸,标注到装配图上。 jsvD[ \P
3.图幅绘成1号图纸。主视图的选择要有代表性,各视图在图幅中的布置要正确、协调。能用一个视图表达清楚的零件图不要再画第二个视图。 y]`@%V2P
4.要注意各视图之间的对应关系和装配图中各零件的装配、拆卸关系。不能发生视图不对应、零件装不进、拆不下的错误,也不能有各零件之间发生运动干涉的错误。 l<$c.GgFd
5.图面整洁、清晰,字型工整。 %.R_[.W
六、设计参考书 -ijQTB
1.机械设计手册(化学工业或冶金工业出版社)或机械设计课程手册(高等教育出版社)。 ]-aeoa#
2.焊接工装夹具及变位机械图册(机械工业出版社)。 <`q|6XWL
3.机械制图(教材)。 uOrvmb
4.机械零件设计(教材)。 bMD'teJ
5.金属学及热处理(教材)。 5i$~1ZC
6.焊接工装夹具及变位机械――性能、设计、选用(机械工业出版社)。 "ppT<8Qi'
7.机械零件设计图册(高等教育出版社)。 TPds )osZT
七、设计注意事项 D4r5wc%
焊接工装课程设计是一次综合知识的应用与实践,它涉及到机械制图、机械原理、机械零件、材料力学、金属材料、焊接机械装备等学科领域的内容,这些内容在相应课程中都已讲授,同学们在设计过程中,遇到什么间题,除向指导教师请教外,还应养成在这些课程的相关教材或参考资料中寻求答案的习惯,不要凭主观想象和无依据地搞设计,以减少设计返工和设计错误。 'gojP
另外,尽管本次课程设计,大家的任务书内容是一样的,但完成任务的方案是各种各样的,同学们要发挥主观能动作用,多占有资料,勤于思考和分析对比。要善于借鉴已有的设计成果,但又不能照抄照搬一味模仿,要发挥自己的创造性形象思维,使自己构思出的设计方案,有独到之处,比已有的设计更好。同学之间可以相互讨论,相互启发,但要杜绝相互抄袭。如果大家都能按设计要求去做,相信通过这次课程设计,会对大家的设计能力会有较大的提高,对过去学过的知识进一步加深理解,起到温故知新和提高的作用。