6156铝合金平板对接焊焊接工艺及夹具设计设计说明书

焊接课程设计

说明书

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目录

设计任务书-------------------------------------------------------------------------------1第一部分焊接工艺设计

一、6156铝合金板焊接性分析-----------------------------------------------------2

二、焊接方法的选择-------------------------------------------------------------------3

三、MIG焊工作原理及工艺特点---------------------------------------------------4

四、、焊接工艺参数-------------------------------------------------------------------5

五、焊接注意事项----------------------------------------------------------------------7

六、外观检验---------------------------------------------------------------------------7

七、无损检测-----------------------------------------------------------------------------8第二部分夹具设计

一、夹具设计的目的意义及要求-------------------------------------------------8

二、定位------------------------------------------------------------------------------------8

三、夹具设计-----------------------------------------------------------------------------9

四、夹紧材料的设计-------------------------------------------------------------------12

五、夹紧尺寸公差及粗糙度---------------------------------------------------------14结论------------------------------------------------------------------------------------------14参考文献-----------------------------------------------------------------------------------15附录

焊接工艺卡-----------------------------------------------------------------------------装配图--------------------------------------------------------------------------------------零件图-----------------------------------------------------------------------------------

焊接结构课程设计任务书02

题目：平板对接焊缝设计

设计参数:对接板尺寸：600-800mm

板厚:8mm、10mm、12mm

材料：6156铝合金

焊接速度：20-90m/h

设计要求：1、查阅文献资料，熟悉焊接结构设计的思路

2、平板对接焊焊缝总体设计方案论证

3、设计相关焊接工艺流程，并编写相应的焊接工艺卡

4、绘制相应的图纸（装配图及零件图）

5、撰写设计说明书

学生: 学号

指导老师：

日期：2018.1.8

第一部分焊接工艺设计

一、6156铝合金板焊接性分析

1、本次设计所用材料

6156铝合金板两块，规格4×600×200mm，平板对接

2、母材化学成分和力学性能

3、铝及铝合金焊接性分析

(1)铝及其合金化学活泼性很强，表面易形成氧化膜，且多具有难熔性质（如Al2O3的熔点约为2050℃，MgO的熔点约为2500℃），加之铝及其合金导热性强，焊接时容易造成不熔合现象。由于氧化膜密度同铝的密度极其接近，所以也容易成为焊缝金属的夹杂物。同时，氧化膜（特别是有MgO存在的不很致密的氧化膜）可以吸收较多的水分而常常成为形成焊缝气孔的重要原因之一。焊接前应采用化学或机械方法进行严格表面清理，清除其表面氧化膜。在焊接过程加强保护，防止其氧化。钨极氩弧焊时，选用交流电源，通过“阴极清理”作用，去除氧化膜。气焊时，采用去除氧化膜的焊剂。在厚板焊接时，可加大焊接热量，例如，氦弧热量大，利用氦气或氩氦混合气体保护，或者采用大规范的熔化极气体保护焊，在直流正接情况下，可不需要“阴极清理”。

（2）铝及铝合金的热导率和比热容均约为碳素钢和低合金钢的两倍多。铝的热导率则是奥氏体不锈钢的十几倍。在焊接过程中，大量的热量能被迅速传导到基体金属内部，因而焊接铝及铝合金时，能量除消耗于熔化金属熔池外，还要有更多的热量无谓消耗于金属其他部位，这种无用能量的消耗要比钢的焊接更为显著，为了获得高质量的焊接接头，应当尽量采用能量集中、功率大的能源，有时也可采用预热等工艺措施。

（3）铝及铝合金的线膨胀系数约为碳素钢和低合金钢的两倍。铝凝固时的体积收缩率较大，焊件的变形和应力较大，因此，需采取预防焊接变形的措施。铝焊接熔池凝固时容易产生缩孔、缩松、热裂纹及较高的内应力。生产中可采用调整焊丝成分与焊接工艺的措施防止热裂纹的产生。在耐蚀性允许的情况下，可采用铝硅合金焊丝焊接除铝镁合金之外的铝合金。在铝硅合金中含硅0.5％时热裂倾向较大，随着硅含量增加，合金结晶温度范围变小，流动性显著提高，收缩率下降，热裂倾向也相应减小。根据生产经验，当含硅5％～6％时可不产生热裂，因而采用SAlSi条(硅含量4．5％～6％)焊丝会有更好的抗裂性。另外常采用加入变质剂Ti、Zr、V、B等产生包晶反应，形成难熔的化合物，细化晶粒；限制有害杂质的含量。

（4）铝对光、热的反射能力较强，固、液转态时，没有明显的色泽变化，焊接操作时判断难。高温铝强度很低，支撑熔池困难，容易焊穿。

（5）铝及铝合金在液态能溶解大量的氢，固态几乎不溶解氢。在焊接熔池凝固和快速冷却的过程中，氢来不及溢出，极易形成氢气孔。弧柱气氛中的水分、焊接材料及母材表面氧化膜吸附的水分，都是焊缝中氢气的重要来源。因此，对氢的来源要严格控制，以防止气孔的形成。

（6）焊接接头的耐蚀性一般都低于母材，热处理强化铝合金（如硬铝）接头的耐蚀性能的降低尤其明显。接头组织越不均匀，越易降低耐蚀性。焊缝金属的纯度和致密性也是影响接头耐蚀的因素之一，杂质较多，晶粒粗大以及脆性相（如FeAl3）析出等，耐蚀性就会明显下降，不仅产生局部的表面腐蚀。而且经常出现晶间腐蚀。对于铝合金，焊接应力更是影响耐蚀性的敏感因素。

（7）时效强化铝合金，无论是在退火状态下还是时效状态下焊接，焊后不经过热处理，其接头强度均低于母材。所有时效强化的铝合金，焊后不论是否经过时效处理，其接头塑性均未能达到母材的水平。对于熔合区，非时效强化铝合金的主要问题是晶粒粗化而降低塑性，在时效强化铝合金焊接时，除了晶粒粗化，还可能因晶界液化而产生显微裂纹，所以熔合区的变化主要是恶化塑性。

（8）铝为面心立方晶格，没有同素异构体，加热与冷却过程中没有相变，焊缝晶粒易粗大，不能通过相变来细化晶粒。

（9）合金元素易蒸发、烧损，使焊缝性能下降。

二、焊接方法的选择

几乎各种焊接方法都可以用于焊接铝及铝合金，但是铝及铝合金对各种焊接方法的适应性不同，各种焊接方法有其各自的应用场合。气焊和焊条电弧焊方法，设备简单、操作方便。气焊可用于对焊接质量要求不高的铝薄板及铸件的补焊。焊条电弧焊可用于铝合金铸件的补焊。惰性气体保护焊（TIG或MIG）方法是应用最广泛的铝及铝合金焊接方法。铝及铝合

金薄板可采用钨极交流氩弧焊或钨极脉冲氩弧焊。铝及铝合金厚板可采用钨极氦弧焊、氩氦混合钨极气体保护焊、熔化极气体保护焊、脉冲熔化极气体保护焊。熔化极气体保护焊、脉冲熔化极气体保护焊应用越来越广泛（氩气或氩/氦混合气），综合各项因素，本次设计采用MIG焊焊接。

三、MIG焊工作原理及工艺特点

1、工作原理

1.1电焊机工作原理介绍

电焊机实际上就是具有下降外特性的变压器，将220V和380V交流电变为低压的直流电，电焊机一般按输出电源种类可分为两种，一种是交流电源的；一种是直流电的。直流的电焊机可以说也是一个大功率的整流器，分正负极，交流电输入时，经变压器变压后，再由整流器整流，然后输出具有下降外特性的电源，输出端在接通和断开时会产生巨大的电压变化，两极在瞬间短路时引燃电弧，利用产生的电弧来熔化电焊条和焊材，冷却后来达到使它们结合的目的。焊接变压器有自身的特点，外特性就是在焊条引燃后电压急剧下降的特性。

1.2电焊机的特点

焊接由于灵活简单方便牢固可靠，焊接后甚至与母材同等强度的优点广乏用于各个工业领域，如航空航天，船舶，汽车。

熔化极惰性气体保护焊（英文简称MIG）的焊接区通常采用惰性气体氩（Ar）、氦（He）或氩与氦的混合气体保护。这类惰性气体不与液态金属发生冶金反应，只起严密包围焊接区（电弧、焊丝端头、熔滴、熔池金属和临近熔池的母材金属），使之与空气隔离的作用。由于电弧是在惰性气氛中燃烧的，焊丝端头也在惰性气体中熔化过渡，所以电弧燃烧稳定，熔滴过渡平稳、安定、无激烈飞溅。

2、工艺特点

2.2电焊机的特点

焊接灵活简单方便牢固可靠，焊接后甚至与母材同等强度的优点广乏用于各个工业领域，如航空航天，船舶，汽车。

（1）电焊机优点：电焊机使用电能源，将电能瞬间转换为热能，电很普遍，电焊机适合在干燥的环境下工作，不需要太多要求，因体积小巧，操作简单，使用方便，速度较快，焊接后焊缝结实等优点广泛用于各个领域，特别对要求强度很高的制件特实用，可以瞬间将同种金属材料（也可将异种金属连接，只是焊接方法不同）永久性的连接，焊缝经热处理后，与母材同等强度，密封很好，这给储存气体和液体容器的制造解决了密封和强度的问题。

（2）电焊机缺点：电焊机在使用的过程中焊机的周围会产生一定的磁场，电弧燃烧时会向周围产生辐射，弧光中有红外线，紫外线等光种，还有金属蒸汽和烟尘等有害物质，所以操作时必须要做足够的防护措施。焊接不适合于高碳钢的焊接，由于焊接焊缝金属结晶和偏

析及氧化等过程，对于高碳钢来说焊接性能不良，焊后容易开裂，产生热裂纹和冷裂纹。低碳钢有良好的焊接性能，但过程中也要操作得当，除锈清洁方面较为烦琐，有时焊缝会出现夹渣裂纹气孔咬边等缺陷，但操作得当会降低缺陷的产生。

3、 MIG焊设备

MIG焊设备包括焊接电源，控制系统，送丝系统，焊枪，供气系统和冷却水系统等部分。

3.1焊接电源

6156铝板对接焊，采用NBA-400半自动氩弧焊机。输入电压380V，3相，空载电压65 V，额定输出电流400A，额定负载持续率60%，工作电压15-42V,焊丝直径1.6mm。

3.2控制系统

控制系统由基本控制系统和程序控制系统组成。基本控制系统包括：焊接电源输出调节系统，送丝速度调节系统，小车或工作台行走速度调节系统和气流量调节系统组成。他们的作用是在焊前或焊接过程中调节电流、电压、送丝速度、焊接速度和气流量的大小的。

3.3送丝系统

送丝系统通常由送丝机、送丝软管、焊丝盘组成。这里取送丝速度730～890cm/min，推拉式送丝。

3.4焊枪

熔化极气体保护焊的焊枪分为半自动焊枪和自动焊枪两种。在焊枪内部装有导电嘴。为保证电接触可靠，可采用适合于不同焊丝尺寸，类型和材料的紫铜导电嘴。

3.5供气系统

供气系统通常与钨极氩弧焊相似，由气源（高压气瓶），气体减压阀，气体流量计，电磁气阀和软管等组成，气体减压阀将高压气瓶中的气体压力将至焊接所要求的压力，气体流量计用来调节和标示气体流量大小，电磁气阀用以控制保护气体的通断。这里采用100%Ar 作为保护气体，气体流量20～24L/min。

3.6水冷系统

水冷系统主要用来冷却焊接电缆，焊枪和钨棒。焊接电流通过导电嘴等部件时产生的电阻热和电辐射热在一起，会使焊枪发热，当焊接电流小于150A时不需要水冷；当焊接电流大于150A时需要使用水冷式焊枪，这里采用水冷。

四、、焊接工艺参数

焊接工艺参数主要有焊接电流、焊丝直径、电弧电压、焊接速度、焊接接头位置、焊接道次、保护气体流量。某一参数的影响是在其他的参数给定的条件下的表现。实际各参数之间是互相关联的，改变某一个参数就要求同时改变另一个或另一些参数，才能获得改变参数所期望获得的效果。

1.焊接电流

MIG焊时焊接电流主要取决于零件厚度，主要与“焊丝的熔化速度”及“母材的熔深”有关。焊接电流越大送丝速度增加，在同一焊接电流时，焊丝直径约小熔化越快。当焊接电流增大时，焊缝宽度、熔深以及焊防余高都有增大的倾向。

根据实际情况去焊接电流240～290A，焊丝直径1.6mm，送丝速度730～890cm/min，选用焊丝SAlSi-1，牌号HS311。

2.电弧电压

电弧电压主要与“电弧长度”以及“熔深的状态”有关。根据实际情况取电弧电压为25～28V。

3.焊接速度

焊接速度主要与“溶深状态”(焊缝宽度、熔化深度以及余高)有关，取焊接速度为45～60cm/min。

4.焊枪操作

MIG焊接时焊枪的移动方向一般为“前进法”。这是为了避免将空气卷入保护气体中，从而得到健全稳定的电弧。特别是要使用电弧的清洁作用的铝的焊接时一定要使用前进法。

5.焊前准备

5.1坡口制备

对接板厚为8mm，开V型坡口坡口角度为60°，钝边为2mm，对口间隙1mm。

5.2焊前清理

工件焊接边缘和焊丝表面的氧化膜、油等脏物,在焊前必须清除干净,否则会引起气孔、夹渣等缺陷,使焊缝的性能降低。

清理的方法有两种：（1）机械清理法：用风动钢丝轮或钢丝刷、细砂纸清理,直到露出金属光泽为止。（2）化学清洁法：将焊接边缘和焊丝放入30%硝酸水溶液中,浸蚀2～3分钟,然后在流动的冷水中用洁净的布或棉纱擦干净。

5.3预热

为了消除气孔 ,保证焊缝根部可靠的熔合和焊透 ,提高焊接速度,减少氩气消耗量 ,焊件必须预热，板厚小于3毫米时,预热温度为 150～300℃；板厚大于3毫米时,预热温度350～500℃；预热温度过高,不仅恶化劳动条件,而且使焊接热影响区扩大,降低焊接接头的机械性能。

5.4焊接道次

焊接道次主要取决于零件厚度、接头形式、坡口尺寸及结构和材料特性。此外每个道次的熔池体积较小，也有利于氢气泡在熔池凝固前逸出。相邻两焊道内残存的气孔巧合相连而形成的通孔的机率不是很大。因此多道焊较有利于保证气密性，防止渗漏。通过查表这里适合用两道次焊缝，并且焊前加垫板。

五、焊接注意事项

1.焊接工作场地必须备有防火设备，如灭火器，消防栓等。氩弧焊工作场地要有良好的自然通风和固定的机械通风装置，减少氩弧焊有害气体和金属粉尘的危害。

2.熔化极氩气保护焊机应放在干燥通风处，严格按照使用说明操作。

3.应经常检查焊枪冷却水系统的工作情况，发现堵塞或泄漏时应即刻解决，防止烧坏焊枪和影响焊枪质量。

4.焊接人员离开工作场所或焊机不使用时，必须切断电源。

5.氩弧焊机高频振荡器产生的高频电磁场会使人产生一定的头晕，疲乏。因此焊接时应尽量减少高频电磁场作用的时间，引燃电弧后立即切断高频电源。

6.焊接时，紫外线强度很大，易引起电光性眼炎，电弧灼伤，同时产生臭氧和氮氧化合物刺激呼吸道。因此，焊工操作时应穿白帆布工作服，戴好口罩，面罩及防护手套，脚盖等。为了防止触电，应在工作台附近地面覆盖绝缘橡皮，工作人员应穿绝缘胶鞋。

六、外观检验

外观检验主要包括焊缝平直度偏差、厚度及余高的检查；表面裂纹检查；咬边检查；焊接件或产品的几何尺寸检查，包括形状及变形量是否超过技术规程的规定等。该过程以目视检查实现.目视检查用于检查堆焊层外观和尺寸，如用低倍放大镜，尺寸计量工具等。通常要检查的是焊后的堆焊表面质量（熔渣清理，飞溅清理），表面成型质量（表面尺寸，凸

凹，余高，粗大颗粒等），表面有无各类裂纹或峭皮。其最基本的外形尺寸要均匀，堆焊层与基体金属之间应平滑过渡，基体无变形，属于初步检查。

七、无损检测

无损检测的目的是检查焊缝的表面与内部裂纹，夹杂、气孔、未熔合和未焊透等工艺性缺陷。无损检测一般都安排在外观检测之后进行，由于本焊接工艺易于出现裂纹,所以可以用超声波探伤。

第二部分夹具设计

一、夹具设计的目的意义及要求

焊接工装夹具是将焊件准确定位并夹紧，用于装配和焊接的工艺装备。在焊接结构生产中，把用来装配进行定位焊的夹具称为装配夹具：而专门用来焊接焊件的夹具称为焊接夹具：把既用于装配又用于焊接的夹具称为装焊夹具。它们统称为焊接工装夹具。

对焊接工装夹具的设计要求：

1）焊接工装夹具应动作迅速，操作方便，操作位置应处在工人容易接近，最宜操的部位。2）焊接工装夹具应有足够的装配焊接空间，不能影响焊接操作和焊工观察，不妨碍焊件的装卸，所有的定位原件和夹紧装置应与焊道保持适当距离或者布置在焊件的下方和侧面。夹紧机构的执行元件应能够伸缩或转位。

3）夹紧可靠，刚性适当，夹紧时不破坏焊件的定位位置和几何形状，夹紧后不使焊件松动滑移，又不使焊件的拘束度过大，产生较大的应力。

4）为了保证使用安全，应设置必要的安全连锁保护装置。

5）夹紧时不应损坏焊件的表面质量，夹紧薄件和软质材料的焊件时，应限制夹紧力，或者对压头行程限位，加大压头接触面积，添加铝铜衬垫等措施。

6）接近焊接部位的夹具，应考虑操作手把的隔热和防止焊接飞溅对夹紧机构和定位器表面的损伤。

7）夹具的施力点应位于焊件的支撑处或者布置在靠近支撑的地方，要防止支撑反力与夹紧力，支撑反力与重力形成力偶。

8)注意各种焊接方法在导热导电隔磁绝缘等方面对夹具提出的特殊要求。

二、定位

该工件属于简单型工件，同时夹具设计简单，便于安装，所以通过定位块和工具尺的测量以及家具的自身机构设计特点来对工件进行定位。

1、确定定位基准

一个零件的定位基准或待装部件用的组装基准，可按照以下原则：

（1）当零部件既有曲面又有平面时，优先选择平面作为主要定位基准面，如果都是平面，选择其中最大的平面作为主定位基准或组装基准面。

（2）应当选择；零部件窄而长的表面作为定位基准，窄而短表面作为止推定位基准。

（3）应尽量使定位基准与设计基准重合，以保证必要的定位精度。

（4）尽量利用零件上经过机械加工的表面或孔作为定位基准。或者以上道工序的定位基准作为本工序的定位基准。

2、定位器结构及其布局

定位基准确定后，结合基准构造形状，表面状况，限制工件自由度的数目、定位误差的大小，以及堵住支承的合理使用等设计定位器。

3、定位器材料和技术要求

定位器本身质量要高，其材料、硬度、尺寸公差及表面粗糙度要符合要求，装入夹具后强度和刚性要好。

根据实际情况，在本设计中采用支撑板作为定位装置，尺寸规格高度H=8mm,长度L=60mm，宽度B=14mm，双孔，孔径为5.5mm、10mm。

三、夹具设计

夹具体是在夹具上安装定位器和夹紧机构以及承受焊件质量的部分。各种焊接定位设备上的工作台以及装焊车间里的各种固定式平台，就是通用的夹具体。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机构。在批量生产中使用的专用夹具体，是根据焊件形状、尺寸、定位及夹紧要求，装配施焊工艺等专门设计的。对夹具体的要求如下：

（1）足够的强度和刚度。

（2）便于实施装配和焊接作业。

（3）能方便地卸下装焊好的焊件。

（4）必要的导电、导热、导水、导气及通风条件。

（5）易于清除焊渣、锈皮等污物。

（6）有利于定位器、夹紧机构位置的调节与补偿。

（7）必要时应具有反变形的功能。

1.夹紧力的计算

对板材的圆形鼓包，如图，可看成周边固定的板材在均布载荷q作用下所形成的弯曲板，其中心挠度

F=qr^4/（64C）

式中

q-----均布载荷，且q=F/πr2

F-----作用在板材上的压力

r-----鼓包半径

C-----板材的圆柱刚度

E-----板材的弹性模量

δ----板材厚度

ν----板材的泊松比，取ν=0.3

将q值和C值代入后，经变换得

F=18fEδ3/r2

若通过实验测得板材变形后得f、r值，即可计算出F值，此值就是所需的夹紧力。若夹紧后应力超过屈服点，此式的应用便失去了意义。为此还要验算板材鼓包中心应力为

σ=0.15F/δ2

最后得到

σ=2.8fEδ/r

薄板的鼓包变形

根据鼓包实测尺寸算出班中应力值σ。若该盈利超过屈服点σs，则此时夹紧力Fs可利用式σ=2.8fEδ/r并将σ置换成σs后得到

Fs=σsδ2/0.15

在实际夹紧装置上，按上式算出的夹紧力并不是均匀地分布在整个鼓包上，而是分布在沿被

焊坡口长约鼓包直径的两段平行线上，此时，可近似认为每单位坡口长度的计算夹紧力

同理，若σ﹥σs，则每单位坡口长度计算载荷为

在本篇课程设计中，两块铝合金板材对接焊接，已知厚度δ=10（8.12）mm，弹性模量E=69000MPa，对接焊后出现鼓包如图1-4所示，r=120mm,f=4(3.2,4.8),为防止产生此种变形，我们可以求出单位坡口长度两边所需施加的夹紧力。

按式（1-5）先算出板中可能出现的应力

σ=2.8fEδ/r2=429.3N

由于该值大于板材的屈服强度，故按照式（1-8）计算单位坡口长度的夹紧力

Fds=Fs/4r=σsδ2/(0.6r)=106.67N

2.夹紧机构设计

利用螺旋直接夹紧或与其他元件组合实现夹紧工件的机构，统称为螺旋夹紧机构。

这类夹紧机构由于结构简单，夹紧可靠，通用性强，即可独立使用，也可以安装在夹具上和定位器配合使用，所以在焊接生产中广泛应用，其缺点是夹紧和松开工件时比较费时费力。由于本次焊接设计采用铝合金平板对接焊，焊接结构较为简单，故选用螺栓夹紧机构。

2.1螺旋夹紧件的基本构造

螺旋夹紧件已经是标准件，只有在特殊需要时才自行设计。它有两种基本形式：一种是螺钉夹紧件，一种是螺母夹紧件。

螺钉夹紧机构

图为简单螺钉夹紧机构，图（a）中由于螺钉脚部与工件接触，易引起工件压伤，且夹紧力集中，易引起不允许的变形，为保护工件不被压伤，往往在下面装上压块，如图（b）所示。压块作用是防止在旋紧螺杆时带动工件一起转动，并避免螺杆头部直接与工件接触而造成压痕，同时也可增大与工件的接触面积，使夹紧更可靠。

2.2螺旋夹紧机构的工作性能

螺旋夹紧时，其受力分析如图所示。螺杆可认为是绕在圆柱体上的一个斜面，螺母看成是斜面上一个滑块A，因此其夹紧力可根据楔的工作原理来计算。

螺旋夹紧受力分析

外加力为FQ，手柄长度为L，螺纹平均半径为r0则可求出滑块水平力Fx，即

FQL=Fxr0

Fx=FQL/r0

夹紧力Fj、斜面反作用力FN和水平力Fx处于平衡状态，可得

Fx=Fjtanα

根据平衡条件，可求出夹紧力

Fj=FQL/r0tan(α+φ1)

式中 Fj------夹紧力

FQ--------手柄上的作用力

L---------手柄的臂长

r0--------螺纹的平均半径

α--------螺纹升角

φ1-------螺母与螺杆间摩擦角（实际可取8°30′）

对于标准三角螺纹，升角都不大于3°30′，远比摩擦角φ1要小，故可保证自锁。使用力臂L=14d0的标准扳手，若取α=3°，φ1=8°30′，代入以上公式可得Fj=140FQ

可见螺纹夹紧力是很大的，这是其他简单加紧件所不及的。但当螺纹端部位平端面或用螺母夹紧形式时，还必须考虑其旋转接触面间的摩擦力矩损失，此时夹紧力的计算公式为

Fj=FQ/[r0tan(α+φ1)+r′tanφ2]

式中φ2--------螺杆端部与工件(或压块)间的摩擦力（可取tanφ2=0.15）；

r′------摩擦力矩的当量半径(mm)。

当量半径 r′与接触处的形状有关。如图所示，当平面接触时， r′=2r/3; 当圆环面接触时，r′=1.25r。

通过计算得到Fmax=63960N，采用6个螺栓，则单个夹紧力为10660N。

单个手柄原始作用力FQ=76N，手柄长度240mm。

用上述条件简化，可得

（1）螺杆头部是平的，如图（a）所示，则

Fj≈90FQ

(2)螺母夹紧形式，如图（b）所示，则

Fj≈70FQ

关于螺旋夹紧产生夹紧力参照表5，选用时，夹紧工件的力应小于表中所列数值

螺纹直径

/mm 中径之半

r0/mm

手柄长度

L/mm

原始作用

力FQ/N

产生的夹紧力Fj/N

点接触圆周线接

触

圆环面接

触

10 4.50 120 25 4200 3000 4000

12 5.43 140 35 5700 4000 5800

16 7.35 190 65 10600 7200 8500

20 9.19 240 100 16500 11400 11500

24 11.02 310 130 23000 16000 14600 根据应力计算，选用螺纹直径为10mm的螺栓。

四、夹紧材料的设计

焊接时使用的垫板和压板，均采用不锈钢材料。采用不锈钢作为垫板和压板与碳钢和铜相比，有很明显的优势，它不吸附水分，因此焊接过程中可相应的减少焊缝中气孔的产生，而且也不会因材料局部熔化而造成焊缝污染。

五、夹紧尺寸公差及粗糙度

夹具体：孔间中心距公差±0.5mm，底板粗糙度3.2，工件及压板粗糙度为0.15，

夹具粗糙度1.6。

结论

本次课程设计主要是5156铝合金平板对接焊的焊接工艺及焊接夹具设计。由于焊接结构简单，所设计的夹具结构也较为简单。大多数焊接工装是为某种焊接组合件的装配焊接工艺而专门设计的，属于非标准装置，往往需要根据产品机构特点、生产条件和你实际需要自行设计制造。。焊接工装设计是生产准备工作的重要内容之一，也是焊接生产工艺设计的主要任务之一。通过本次课程设计，不仅增强了对焊接工艺装备专业性知识的系统化，而且将专业知识、设计能力和实践能力的有机的结合在一起。收获更深的应该是夯实并拓宽了设计工装夹具的思路以及对设计的思维原则性和灵活性的锻炼。

参考文献

1、《焊接手册（第2版）》，中国机械工程学会焊接学会，机械工业出版社，2001.8

2、陈祝年，《焊接工程师手册》，机械工业出版社，2002.2

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8、黄旺福，黄金刚，《铝及铝合金焊接指南》，湖南科学技术出版社，2004.3

课程设计说明书--箱体机械加工工艺及夹具设计

（ 二 〇 一 六 年 七 月 机械制造技术 课程设计说明书 设计课题： 箱体机械加工工艺及夹具设计 学 生： 韩孝彬 学 号： 2134022503 专 业： 农业机械化及其自动化 班 级： 2013级 指导教师： 赵德金

目录 课程设计任务书 (3) 设计条件： (3) 设计要求： (3) 摘要 (4) 设计说明 (5) 一、零件的分析 (8) 1、零件的特点分析 (8) 2、零件的作用 (8) 二、零件的工艺分析 (9) 三、确定毛胚、绘制毛胚简图 (11) 1、选着毛坯 (11) 2、确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量 (11) 3、绘制零件的毛坯简图 (12) 四、拟定箱体的工艺路线 (13) 1、定位基准的选择 (13) 2、零件表面方法的确定 (13) 3、加工阶段的安排 (15) 4、工序的集中与分散 (15) 5、工顺序的安排 (16) 6、确定工艺路线 (16) 五、加工余量、工序尺寸和公差的确定 (18) 1、工序3与工序4----加工底脚面与凸端面的加工余量、工序尺寸和公差的 确定 (18) 2、工序5---粗铣和半精铣上端面加工余量、工序尺寸和公差的确定 (18) 3、工序6，7的---粗铣和半精铣前后端面加工余量、工序尺寸和公差的确定 (19) 4、工序8、9、10、11----粗镗-半精镗-精镗各圆的加工余量、工序尺寸和公 差的确定 (19) 5、工序12、13、15、16----钻各孔的加工余量、工序尺寸和公差的确定 . 20 六、切削用量、时间定额的精算 (21) 1、切削用量的确定 (21) 2、时间定额的预算 (23) 七、夹具总体方案设计 (26) 1、工件装夹方案的确定 (26) 2、其它元件的选择 (26) 3、镗床夹具总图的绘制 (31) 八、总结与体会 (32) 九、致谢 (33) 十、参考文献 (34) 附录：夹具的三维实体图 (36)

q35焊接工艺课程设计

1绪论1 .1 Q235的成分及焊接性分析 Q235钢是一种普通碳素结构钢，具有冶炼容易，工艺性好，价格价廉的优点，而且在力学性能上也能满足一般工程结构及普通机器零件的要求，在世界各国得到广泛应用。碳素结构钢的牌号体现其机械性能，符号用Q+数字表示，其中“Q”为屈服点“屈”的汉语拼音，表示屈服强度的数值。Q235表示这种钢的屈服强度为235MP，Q235钢含碳量约为0.2%属于低碳钢。Q235成分:C含量0.12%-0.22%、Mn含量0.30%-0.65%、Si含量不大于0.30%、S含量不大于0.050%、P含量不大于0.045%。S、P和非金属夹杂物较多在相同含碳量及热处理条件下，低碳钢焊接材料焊后的接头塑性和冲击韧度良好，焊接时，一般不需预热、控制层间温度和后热，焊后也不必采用热处理改善组织，整个焊接过程不必采取特殊的工艺措施，焊接性优良。 Q235含有少量的合金元素，碳含量比较低，一般情况下（除环境温度很低或钢板厚度很大时）冷裂倾向不大。工件预热有防止裂纹、降低焊缝和热影响区冷却速度、减小内应力等重要作用。但是预热使劳动条件恶化，并使工艺复杂。低合金结构施焊前是否需要预热，一般应根据生产实践和焊接性试验来确定。当母材的碳当量Ceq≥0.35时应考虑预热。低合金钢淬硬倾向[1]主要取决于钢的化学成分，根据碳当量公式可知Q235的碳当量小于0.4%，在焊接过程中基本无淬硬倾向，焊前不需预热。且这类刚含碳量较低，具有较的抗热裂性能，焊接过程中热裂纹倾向较小，正常情况下不会出现热裂纹。从厚度考虑，当板厚超过25mm时应考虑100℃以上的焊前预热，试验中所用钢板的厚度为12mm，不需预热。 焊接热处理的目的是为了消除焊接内应力、提高构件尺寸的稳定性、增强抗应力腐蚀性能、提高结构长期使用的质量稳定性和工件安全性等。低合金钢焊接结构在大多数请况下不进行焊后热处理，只有在特殊要求的情况下才进行焊后热处理。此试验并无特殊要求，因此并未进行焊后热处理。 1.2 焊条 （1）焊条的熔敷金属应具有良好的力学性能

焊接工艺方案设计

T/P92钢焊接工艺方案设计 1 、T/P92钢焊接性简述 T/P92钢的标准化学成分和机械性能列入表1和表2。欧洲开发的新型马氏体耐热钢—E911钢属于T/P92钢。日本开发的新型马氏体耐热钢—NF616钢属于T/P92钢，已列入ASTM/ASME A 213 T91和ASTM/ASME A335 P92标准。 表1 T/P92钢的化学成分 表2 T/P92钢的机械性能 1.1 T/P92在T/P91钢的基础上加入了1.7%的钨（W），同时钼（Mo）含量降低至0.5%，用钒、铌元素合金化并控制硼和氮元素含量的高合金铁素体耐热钢，通过加入W元素，显著提高了钢材的高温蠕变断裂强度。在焊接方面，除了有相应的焊接材料，并由于W是铁素体形成元素，焊缝的冲击韧性有所下降外，其余对预热、层间温度、焊接线能量，待马氏体完全转变后随即进行焊后热处理以及热处理温度、恒温时间的要求都是比较相近的。 1.2 T/P92钢中有关C、S、P等元素含量低、纯净度较高，且具有高的韧性，焊接冷裂纹倾向大为降低，但由于其钢种的特殊性，仍存在一定的冷裂纹倾向，所以焊接时必须采取一些必要的预防措施。 1.3 T/P92钢中添加W元素，促进了δ铁素体的形成，使冲击韧性比

T/P91有所降低，所以焊缝的冲击韧性与其母材、HAZ和熔合线的韧性相比，也存在明显降低的问题。

1.4与T/P91钢相似，存在焊接接头热影响区“第四类”软化区的行为。焊接接头经过长期运行后，焊接断裂在远离焊缝区的软化带，此软化带强度明显降低。 2、 T/P92钢的应用 2.1 T/P92钢具有与T/P91优良的常温及高温力学性能。通过加入W 元素，显著提高了钢材的高温蠕变断裂强度，T/P92钢的工作温度比T/P91钢高，可达630℃。 2.2 T/P92钢中碳的含量保持在一个较低的水平是为了保证最佳的加工性能，高温蠕变断裂强度非常高，抗腐蚀性能好，提高了耐热钢的工作温度，减少了钢材的厚度，降低了钢材的消耗量，降低了管道热应力。在国内首台USC机组玉环电厂机组对主蒸汽管道的设计中，曾有两套方案，若采用P91钢材，其规格为φDn349×103mm；若采用P92钢材，由规格可减为φDn349×72mm。 2.3用于替代电厂锅炉的过热器和再热器的不锈钢（不锈钢焊接有严重的晶间腐蚀及与铁素体、珠光体钢等异种钢的焊接问题），用于极苛刻蒸汽条件下的集箱和蒸汽管道（主蒸汽和再热蒸汽管道），其热传导和膨胀系数也远优于奥氏体不锈钢。 2.4由于T/P92钢的含碳量低于T/P91钢材，是低碳马氏体钢，须在马氏体组织区焊接，其预热温度和层间温度可以大大降低，据国外资料研究，通过斜Y型焊接裂纹试验法测定的止裂预热温度为100-250℃左右。 3 、T/P92钢焊接接头质量的各种影响因素的分析 3.1影响T/P92焊接接头质量的主要因素及影响结果见表1

6156铝合金平板对接焊焊接工艺及夹具设计设计说明书

焊接课程设计 说明书 班级： ： 学号: 专业

目录 设计任务书-------------------------------------------------------------------------------1第一部分焊接工艺设计 一、6156铝合金板焊接性分析-----------------------------------------------------2 二、焊接方法的选择-------------------------------------------------------------------3 三、MIG焊工作原理及工艺特点---------------------------------------------------4 四、、焊接工艺参数-------------------------------------------------------------------5 五、焊接注意事项----------------------------------------------------------------------7 六、外观检验---------------------------------------------------------------------------7 七、无损检测-----------------------------------------------------------------------------8第二部分夹具设计 一、夹具设计的目的意义及要求-------------------------------------------------8 二、定位------------------------------------------------------------------------------------8 三、夹具设计-----------------------------------------------------------------------------9 四、夹紧材料的设计-------------------------------------------------------------------12 五、夹紧尺寸公差及粗糙度---------------------------------------------------------14结论------------------------------------------------------------------------------------------14参考文献-----------------------------------------------------------------------------------15附录 焊接工艺卡-----------------------------------------------------------------------------装配图--------------------------------------------------------------------------------------零件图-----------------------------------------------------------------------------------

夹具设计说明书

哈尔滨理工大学 机械制造技术基础 课程设计说明书 设计题目：制定CA6140车床拨叉的加工工艺，设计钻φ5锥孔及2-M8孔的钻床夹具 设计者：李志荣 指导教师：敖晓春 2006年9月28日 .

目录 机械自造工艺及夹具课程设计任务书 (3) 序言 (4) 零件的分析 (4) 零件的作用 (4) 零件的工艺分析 (4) 工艺规程设计 (5) 确定毛坯的制造形式 (5) 基准面的选择 (5) 制定工艺路线 (5) 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (6) 确定切削用量及基本工时 (7) 夹具设计 (12) 问题提出 (12) 夹具设计 (12) 参考文献 (13)

哈尔滨理工大学 机械自造工艺及夹具课程设计任务书 设计题目：制定CA6140车床拨叉的加工工艺，设计钻φ5孔及2-M8孔的钻床夹具 设计要求：中批量生产手动夹紧通用工艺装备 设计时间：2006.9.11~2006.9.29 设计内容：1、熟悉零件图； 2、绘制零件图（一张）； 3、绘制毛坯图（一张）； 4、编写工艺过程卡片和工序卡片（各一张）； 5、绘制夹具总装图； 6、绘制夹具零件图； 7、说明书 班级：机械03-1 班 学生：李志荣 指导教师：敖晓春 系主任： 2006年09月29日

序 言 机械制造技术基础课程设计是我们在学完了大学的全部基础课，专业基础课以及专业课后进行的。这是我们在进行毕业设计之前对所学的各科课程一次深入的综合性总复习，也是一次理论联系实际的训练。因此，他在我们的大学四年生活中占有重要的地位。 就我个人而言，我希望通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进一步适应性的训练，希望自己在设计中能锻炼自己的分析问题、解决问题、查资料的能力 ，为以后的工作打下良好的基础。 由于能力有限，设计尚有很多不足之处，希望各位老师给予指导。 一、 零件的分析 （一） 零件的作用： 题目所给的零件是CA6140车床的拨叉。它位于厢体内部：主要作用是传递纽距，帮助改变机床工作台的运动方向。零件在主视方向均有8mm 的筋板 支撑，零件中部有0220025。+φ的花键孔，上平面分别有M8的螺纹孔和5mm 的锥孔.,所有技术要求都是为了机床总体装配.。 (二)零件的工艺分析： 本零件可从零件图中可知,它有三组加工面,而有位置要求,还有两组孔,也有位置和精度要求。 1、零件左端面，它是毛坯铸造出来之后等待加工的第一个面，此面将作为初基准，表面粗糙度为 3.2。根据表面粗糙度要求我们采取粗铣、半精铣的加工方式，即节省时间又能达到技术要求。 2、零件顶面，它是以底面为粗基准而加工的，它将作为精基准以完成以

焊接工艺课程设计

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焊接工艺课程设计 1绪论 1 .1 Q235的成分及焊接性分析 Q235钢是一种普通碳素结构钢，具有冶炼容易，工艺性好，价格价廉的优点，而且在力学性能上也能满足一般工程结构及普通机器零件的要求，在世界各国得到广泛应用。碳素结构钢的牌号体现其机械性能，符号用Q+数字表示，其中“Q”为屈服点“屈”的汉语拼音，表示屈服强度的数值。Q235表示这种钢的屈服强度为235MP，Q235钢含碳量约为0.2%属于低碳钢。Q235成分:C含量0.12%-0.22%、Mn含量0.30%-0.65%、Si含量不大于0.30%、S含量不大于0.050%、P含量不大于0.045%。S、P和非金属夹杂物较多在相同含碳量及热处理条件下，低碳钢焊接材料焊后的接头塑性和冲击韧度良好，焊接时，一般不需预热、控制层间温度和后热，焊后也不必采用热处理改善组织，整个焊接过程不必采取特殊的工艺措施，焊接性优良。 Q235含有少量的合金元素，碳含量比较低，一般情况下（除环

境温度很低或钢板厚度很大时）冷裂倾向不大。工件预热有防止裂纹、降低焊缝和热影响区冷却速度、减小内应力等重要作用。但是预热使劳动条件恶化，并使工艺复杂。低合金结构施焊前是否需要预热，一般应根据生产实践和焊接性试验来确定。当母材的碳当量Ceq≥0.35时应考虑预热。低合金钢淬硬倾向[1]主要取决于钢的化学成分，根据碳当量公式可知Q235的碳当量小于0.4%，在焊接过程中基本无淬硬倾向，焊前不需预热。且这类刚含碳量较低，具有较的抗热裂性能，焊接过程中热裂纹倾向较小，正常情况下不会出现热裂纹。从厚度考虑，当板厚超过25mm时应考虑100℃以上的焊前预热，试验中所用钢板的厚度为12mm，不需预热。 焊接热处理的目的是为了消除焊接内应力、提高构件尺寸的稳定性、增强抗应力腐蚀性能、提高结构长期使用的质量稳定性和工件安全性等。低合金钢焊接结构在大多数请况下不进行焊后热处理，只有在特殊要求的情况下才进行焊后热处理。此试验并无特殊要求，因此并未进行焊后热处理。 1.2 焊条 1.2.1对焊条的基本要求 （1）焊条的熔敷金属应具有良好的力学性能 （2）焊条的熔敷金属应具有规定的化学成分，以保证其使用性能的要求

焊接工艺规程完整

手工电弧焊焊接工艺规程 ——编号HG—0001 目录 1、用途及说明 2、焊接设备及工辅具 3、焊接材料 4、焊工 5、焊接工艺 6、焊接质量检验 手工电弧焊工艺规程 （焊接说明书） 1 用途及说明 本工艺规程适合用于专业厂、生产车间生产的手工电弧焊总成，同时也是技术科、检查科、生产车间进行工艺设计、焊接质量检查及产品验收的依据。 2 焊接设备及工辅具 2.1 手工电弧焊电源种类 2.1.1 交流弧焊机 常用型号：BX-500、BX1-300、BX3-300等。 2.1.2 旋转式直流弧焊发电机 常用型号：AX1-500、AX3-300等。 2.1.3 弧焊整流器 常用型号：ZXG1-250、ZXG1-400等。 2.1.4 逆变弧焊整流器 常用型号：ZX7-250、ZX7-315等。 2.2 对设备的性能要求 2.2.1 要求弧焊电源具有良好的动特性及徒降的外特性。 2.2.2 应有较高的空载电压，使焊接过程中电弧燃烧稳定。 2.2.3 按GB8118-87规定要求，应具有一定的焊接电流可调围。 2.3 设备的选择依据 2.3.1 选择设备时要以产品图作为依据，根据焊接金属材质、焊条类型、焊接结构来选择弧焊电源的类型。 2.3.1.1使用酸性焊条焊低碳钢时，应优先考虑用交流焊机。 2.3.1.2使用碱性焊条焊接重要结构或合金钢、铸铁时，需选用弧焊整流器、弧焊发电机等直流电源。 2.3.1.3在弧焊电源数量有限，而焊接材料的类型又较多时，可选用通用性较强的交直流两用电源。 2.3.2 根据焊接结构所用材料、板厚围、结构形式等因素确立所需弧焊电源的容量，然后参照弧焊电源技术数据，选用相应的设备。

汽车座椅骨架的焊接夹具毕业设计说明书

汽车座椅骨架的焊接夹具毕业设计说明书 公司内部档案编码：[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08]

摘要 本文研究的是汽车座椅骨架的焊接夹具设计问题，要求使工件定位迅速，装夹迅速，省力，减轻焊件装配定位和夹紧时的繁重体力劳动。实现机械化，使焊接条件较差的空间位置焊缝变为焊接条件较好的平焊位置，劳动条件的改善，同时也有利于提高焊缝的质量。 本文首先分析了汽车座椅骨架焊装夹具设计的必要性和可行性；然后围绕座椅骨架焊装夹具设计这一核心，通过对汽车焊装生产线、汽车焊装夹具的结构特点进行分析，归纳了焊装夹具的设计步骤和要点；重点对汽车座椅骨架夹具的设计，包括基准面的选择，定位器的设计，夹具体设计，夹紧装置的设计。其中，基准面的选择是根据总成件的大小，确定基板的尺寸，然后从标准件库选出合适的基板；定位器的设计是保证焊件在夹具中获得正确装配位置的零件和部件，应利用先装好的零件作为后装配零件某一基面上的定位支撑点，可以减少定位器的数量，提高装配精度；夹具体的设计是通过控制焊件角变形的夹紧力计算和控制焊件弯曲变形的夹紧力计算来确定的，通过公式计算得出拘束角变形所需的单位长度（焊缝）夹紧力q为N，阻挡弯曲变形所需的夹紧力q为208711N，再根据焊件形状、尺寸来完成夹具体的设计。 夹紧装置的设计是本文设计的重中之重，这次设计的主要核心是通过气缸来改善传统手动夹紧的的繁重体力消耗以提高生产效率。根据要求，设计气缸主要是对工件的夹紧，所以应该选择双作用气缸。本文通过公式的计算确定一种缸径D为50mm，另一种缸径D为75mm。合理的气缸选择，合理的气动原理思路，极大地提高了生产效率和产品质量。

夹具设计说明书

《夹具课程设计》 学生姓名邓俊宏 学号 20121495 班级模具12-1班 指导老师张俊纪 2014/12/15

目录 一．课程设计任务 二．定位基准的选择 三．确定夹具的结构方案 1、根据工序加工要求，确定工件在夹具中的定位方案 2 夹紧方案 3、确定夹紧机构 4、尺寸的确定 5.夹具精度分析 6，制定工艺路线 7．夹具体设计 四．夹具装配图 五．夹具使用注意事项、保养及维护 六．课程设计总结 七．参考资料

一夹具设计任务： 为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强 度，需要设计专用夹具。 二．定位基准选择： 底面对孔的中心线有一定的垂直度公差要求。因此以底面为定位基准，由于铸件的公差要求较大,利用两个大端面表面作为辅助定位基准时,只有采用自动对中夹具才能同时保证对铣削50h11槽精度的公差要求.为了提高加工效率,现决定采用套装式直齿三面刃铣刀来完成铣削。 1，零件的工艺分析 按照零件的工艺要求以及工作要求，选取零件的材料为KTH350－10，可锻铸铁有较高的韧性和强度，能用于承受较高的冲击，振动及扭转负荷下的进行工作。为此一下是壳体需要加工的表面及加工表面之间的要求。 1.上下两端面粗糙度为1 2.5。 2.侧面槽44×28mm的粗糙度为12.5。 3.内孔Φ48mm的内壁粗糙度为6.3。 4.内孔Φ30mm的内壁粗糙度为6.3。

2，确定毛坯种类 零件材料为KTH350-10,考虑零件在运行中受到的冲击力小，零件结构复杂生产类型为大批量生产，故宜选用金属型铸造，查《机械加工工艺设计简明手册》P516 ,选用可锻铸铁尺寸公差等级为C7～8，本设计中选用8级。 3，确定铸件加工余量及形状 查《机械加工工艺设计简明手册》P509，可知孔径小于Φ10mm的铸件将不予铸出。 孔径大于Φ10mm时，查《机械加工工艺设计简明手册》P517，可知：铸件加工余量与工艺余量是为了机械加工时能满足最后精度要求而具有足够被切削的材料量，一 A15.0公式计算 般按照 e=CA2.0 max 式中e————余量值 A ————铸件的最大尺寸（mm） max A————加工表面最大尺寸（mm） C————系数；由于本设计中零件为组建且为大批量生产，则加工顶面时C=0.65，加工侧表面及地面时C=0.45. 铸件中孔φ30mm的加工余量e=0.45×892.0×6615.0＝2.13mm 上表面的加工余量e＝0.65×892.0×8915.0＝3.13mm

焊接工艺课程设计要点

焊接工艺课程设计 题目焊接工艺与控制课程设计 指导教师 姓名 学号 专业 班级 完成日期2014 年 6 月23 日

三峡大学课程设计任务书 （2014年春季学期）

焊接工艺卡

目录 1. 30CrMoV A钢的性能分析 (6) 1.1 材料： (6) 1.2 化学成分及力学性能： (6) 2. 15 30CrMoV A钢的焊接性能 (7) 2.1 碳当量分析 (7) 2.2 30CrMoV A的焊接性的主要表现 (7) 3 焊接方法的选择和分析 (8) 3.1 焊接方法选择时应考虑的因素 (8) 3.2 焊接方法的选择 (8) 3.3 焊接方法主要特点分析 (9) 4 焊接设备的选择 (9) 4.1 焊接电源的选择 (9) 4.2 焊丝及焊剂的选择....................................................................................................... (9) 4.3、焊枪及喷嘴的选择 (9) 4.4、钨极的选择 (10) 5 焊接工艺参数的选择 (10) 5.1 焊接电流与电压的选择................................................................................................错误！未定义书签。 5.2 焊接速度的选择 (10) 5.3 钨极直径与保护气体流量............................................................ 错误！未定义书签。 6 焊前预热、焊接过程及焊后处理 (11) 6.1 焊前预热 (11) 6.2 焊接过程与焊后处理 (11) 7 焊后检验 (12) 7.1 外观检验 (12) 8 总结 (13) 参考文献 (14)

夹具设计说明书资料

郑州科技学院 机械制造工艺学课程设计任务书 题目：设计“手柄套”零件的机械加工工艺规程及夹具设计内容： 1.零件图 1张 2.毛坯图 1张 3.机械加工工艺过程卡 1份 4.机械加工工序卡 1份 5.夹具设计装配图 1张 6.夹具体零件图 1张 7.课程设计说明书 1份 班级：机制本六班 姓名：袁文明 学号： 201233188 指导教师：刘志响 教研室主任：郑喜贵 2015年 10月 21日

页17 共页1 第 目录 目录 (1) 设计任务书 (2) 序言 (3) 一、零件的分析 (3) （一）零件的作用 (3) （二）零件的工艺分析 (3) 二、工艺规程设计 (4) （一）确定毛坯的制造形式 (4) （二）基面的选择 (4) 1.粗基准的选择 (4) 2.精基准的选择 (4) （三）制定工艺路线 (4) 1.工艺路线方案一 (5) 2.工艺路线方案二 (5) 3.工艺方案的比较和分析 (6) （四）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (7) 1.机械加工余量 (8) 2.工序尺寸和毛坯尺寸的确定 (9) 三、专用夹具的设计 (9) （一）设计主旨 (9) （二）夹具设计 (9) 1.定位基准的选择 (9) 2.钻销力以及夹紧力的计算 (10) 3.定位误差分析 (11) 4.夹具设计及操作说明 (14) 四、课程设计心得体会 (16) 参考文献 (17)

页17 共页2 第 序言 机械制造工艺与机床夹具课程设计是机械制造工艺与机床夹具课程设计课 程教学的一个不可或缺的辅助环节。它是我们全面运用课程及其有关选修课程的理论和实践知识进行加工工艺及夹具结构设计的一次重要实践。 我希望能通过这次设计巩固我们前面所学的知识，并深化我对它的理解，为以后更好地走向工作打下基础。 因知识和能力有限，设计过程难免会有许多不足之处，还请老师指正。 一、零件的分析 图1.1 手柄套零件图 （一）零件的作用 题目给出的是机床用“手柄套”，如图1.1所示,它起着连接手柄和转轴的作用，主要是用来传递转矩，使转轴旋转，从而起到调控作用。其中?12孔用来安装转轴，并通过两个?6H8mm孔进行轴向固定。?8孔则用于安装手柄，借此来传递转矩。?5H7mm孔只用于加工时的定位作用，通过它来保证3个径向孔的位置精度。 （二）零件的工艺分析 手柄套主要有两组加工表面，她们相互间有一定的位置精度。现分述如下： 1. 以?12H7mm孔为中心的加工表面。 页17 共页3 第 它包括，?16mm孔，?12H7mm孔，左右两端面，?45mm外圆面以及定位用的?5H7mm 孔，它们在加工时互为基准，彼此相互联系来保证形状位置精度。另，工件的四个1x45°直角也可以并入该组加工表面。 2. 以?8mm为主的加工表面 它包括，?8mm孔和两个?6H8mm孔，即径向的三个圆面加孔。 这两组表面以及表面组内之间，有一定的位置要求，主要是： (1) ?12mm孔轴线与?45mm右端面的垂直度公差为0.05mm； (2) 两个?6mm孔与?12mm孔轴线的位置度公差为0.12mm。 由上可知，对于这两组表面，可以先加工一组（第一组）表面，然后借助专用夹具以及定位孔加工另一组表面（第一组），并且通过一次装或互为基准来保证其位置精度。 1、工艺规程设计 （1）确定毛坯的制造形式 零件材料为45钢。考虑其耐磨性其受到的局部冲击，选用锻件。又因为零件年产量为4000件，可采用普通模煅，以提高生产效率并保证加工质量。 （2）基面的选择

(完整word版)焊接课程设计

焊接工艺课程设计题目1035铝板平板对接 指导教师石增敏 姓名陈卓学号2011106230 专业材料成型及控制工程班级20111062 完成日期2014 年 6 月25 日

目录 1、1035铝板焊接性分析 (3) 1.1、本次设计所用材料 (3) 1.2、1035铝板钢的化学成分及力学性能 (3) 1.3、铝与铝合金的焊接特点 (4) 1.4、1035铝板焊接方法的选择 (4) 2、MIG工作原理和工艺特点 (4) 2.1工作原理 (5) 2.2工作特点 (5) 2.3 焊接层数和坡口的选择 (5) 2.4焊接变形 (5) 3、MIG焊设备 (5) 3.1焊接电源 (6) 3.2控制系统 (6) 3.3送丝系统 (6) 3.4焊枪 (6) 3.5供气系统 (7) 3.6水冷系统 (7) 4、焊接工艺参数 (7) 4.1 .1焊接电流 (7) 4.1.2 电弧电压 (8) 4.1.3焊接速度 (8) 4.1.4 焊枪的操作 (8) 4.2焊前准备 (8) 4.2.1坡口制备 (8) 4.2.2清理 (9) 4.2.3预热 (9) 5焊接注意事项 (9) 6 外观检验 (10) 7无损检测 (10) 9参考文献： (11)

三峡大学课程设计任务书 （2013――2014学年） 课题名称焊接工艺课程设计 学生姓名陈卓班级20111062 指导教师石增敏 课题概述： 根据提供的原始资料，进行平板对接焊或环焊缝焊接工艺设计。设计人员制定焊接方法和焊接工艺，要求同一课题的学生使用不同的焊接方法进行设计，焊接工艺可靠、合理。 ⒈制定焊接工艺卡。⒉课程设计说明书包括：封面；目录；摘要；被焊接材料的基本数据与焊接性分析；焊接方法的选择；焊接工艺的制定和论证（具体项目可参考焊接工艺卡）、焊接操作注意事项和安全要求、焊后检验、参考文献等。 材料：35材料1035铝板两块，规格：—4×100×300，平板对接

Q235钢板焊接工艺设计说明书

焊接1531 王翔 Q235钢板的焊接工艺设计说明书 目录 1 母材的基本数据与焊接性 (2) 1.1 母材的基本数据 (2) 1.1.1 Q235钢的介绍 (2) 1.1.2 碳钢按含碳量的分类 (2) ......................................................................................................... 错误！未定义书签。 1.1.4 Q235钢的化学成分与基本力学性能 (3) 1.2 Q235钢的焊接性 (4) 1.2.1 碳当量分析 (5) ......................................................................................................... 错误！未定义书签。 1.2.3 焊接时存在的问题 (6) 2 焊接方法的选择 (7) 3 焊接工艺 (8) 3.1 焊前准备 (8) 3.1.2 工件表面的清理 (9) 3.1.3 焊条烘干 (9) 3.2 焊接工艺参数的制定 (9) 3.2.1 焊条直径的选择 (9) 3.2.2 焊接电流 (10) 3.2.3 焊接电压 (11) 3.2.4 焊接层数 (12)

3.2.5 焊接速度 (12) 3.2.6 电流极性的选择 (12) 3.2.7 反变形 (13) 4 操作要点及注意事项 (13) 4.1.1 引弧焊接前引燃电弧的过程叫做引弧。引弧常用划檫法和直击法。 (13) 4.1.2 运条 (13) 4.1.3 收尾 (14) 4.1.4 敲渣 (14) 5 常见缺陷及解决措施 (14) 5.1.1 气孔 (14) 5.1.2 残余应力与变形 (15) 5.1.3 冷裂纹 (15) 1 母材的基本数据与焊接性 1.1 母材的基本数据 1.1.1 Q235钢的介绍 Q235钢又称A3钢，是铁和碳的合金，碳钢中除了以碳作为合金元素外，还有少量的Mn和Si有益元素，还有少量的S、P等杂质。Q代表的是这种材质的屈服极限，235代表的是屈服值，由于这种材料的含碳适中，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。 1.1.2 碳钢按含碳量的分类 表1 碳钢按含碳量的分类

横梁夹具焊接夹具课程设计说明书 (自动保存的)

重庆理工大学 焊接夹具课程设计说明书题目：横梁装焊夹具设计 学院：材料科学与工程学院 专业：焊接技术与工程专业 学号： 11109050232 姓名：张杰 指导老师：罗怡

目录 目录 (2) 1夹具设计的目的意义及要求 (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焊接结构件组成 (4) 2.3焊接结构件焊接性能 (4) 3制订焊接结构件的焊接工艺 (6) 3.1焊接方法及焊接规范 (6) 3.2焊接材料的选择 (7) 3.3焊接工序的确定 (7) 3.4焊接质量的保证措施 (7) 4焊接夹具的设计 (7) 4.1各构件组成及成分 (7) 4.1.1基准面的选择 (7) 4.1.2定位器的设计 (8) 4.1.3夹具体的设计 (9) 4.1.4夹紧装置的设计 (10) 4.1.5夹具材料的设计 (10) 4.1.6夹具尺寸公差及粗糙度 (11) 4.1.7国家标准件的选择 (11) 4.2绘制夹具草 (11) 4.3绘制正式装配图 (12) 4.4绘制零件图 (12) 5夹具使用说明 (14) 5.1夹具体的安装说明 (14) 5.2夹具体的使用说明 (14) 5.3夹具体的实用性说明 (15) 6参考文献 (15)

1夹具设计的目的意义及要求 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。 —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。 夹具设计的基本要求： 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。 ②、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。 ③、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 ④、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。 ⑤、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。

焊接工艺课程设计指导书

材料成形及控制工程专业课程设计 焊接工艺设计指导书 一、设计目的 1．通过实际产品的焊接工艺设计，使学生了解焊接结构的生产工艺过程； 2．掌握焊接工艺的设计方法及工艺文件的制定； 3．培养学生运用专业理论知识解决实际焊接生产问题的能力，锻炼查阅文献资料及工具书籍的基本技能。 二、设计内容 在规定时间内，完成由教师指定的某一个结构件的焊接工艺设计任务，主要内容包括： 1. 焊接结构件的设计简图与技术要求； 2. 产品的制造工艺性能分析； 3. 主要接头的焊接方法选择与说明，坡口型式及尺寸的设计与说明； 4. 主要部件（筒节、封头等）的加工工艺过程卡； 5. 产品的装焊工艺过程卡； 6. 壳体的焊接工艺卡。 三、设计要求 1．手绘产品的结构设计简图，标注出产品的主要结构尺寸；主要零件的名称、材质与规格；设计技术要求（包括制造技术要求与检验要求）等。 2．产品的制造工艺性能分析主要包括容器主体材料的焊接性分析与结构的装焊工艺性能分析。容器主体材料的焊接性能主要分析材质的焊接裂纹倾向及产生其它焊接缺陷的倾向，说明为保证焊接质量应采取的工艺措施，如合理选用焊接方法、焊接材料、焊前预热、焊后热处理、层间温度等；结构的装焊工艺性能分析主要针对特殊、复杂容器结构，分析需要采用的装焊顺序与方法。 2. 接头焊接方法的选择和坡口型式的设计应包括纵焊缝、环焊缝、封头拼缝、 人孔接管与筒体的焊缝等，绘制接头的局部放大图。选择与设计的依据主要从容器结构尺寸、接头位置、材质及厚度、施焊条件与可操作性、焊接变形与应力、装焊顺序等方面考虑。 3. 主要部件（筒节、封头等）的加工过程卡要求制定部件从原材料备料至组 装焊接之前的全部加工工艺过程，包括各加工工序的名称、加工内容、所用的工装设备与检验要求等，必要时绘制出加工工艺简图； 4. 壳体的装焊工艺设计包括装焊工艺顺序、工序名称与内容、各工序所涉及

焊接工艺

焊接工艺 5.1 焊接工艺评定 5.1.1 焊接工艺评定的依据 1．《建筑钢结构焊接技术规程》 JGJ81-2002 2．《钢结构工程施工质量验收规范》 GB50205-2001 3．设计图纸及设计总说明 5.1.2 焊接工艺评定分析

5.1.3 ****二期焊接工艺评定方案（表18） 序号材质 试件厚 度（mm） 覆盖厚 度（mm） 接头 形式 焊接 方法 焊接 位置 备注 1 Q345C 30 22．5～45 对接埋弧焊平焊 2 Q345C 60 45～90 对接埋弧焊平焊 3 Q345C 30 22．5～45 对接CO2焊平焊 4 Q345C 60 45～90 对接CO2焊平焊 5 Q345C 30/30 22．5～45 角接CO2+双丝 埋弧焊 平焊 6 Q345C 60/60 45～90 角接CO2+双丝 埋弧焊 平焊 7 Q345C 20/20 15～40 十字形CO2焊立焊 8 Q345C 60/60 45～90 十字形CO2焊立焊 9 Q345C 30/60 15/33～ 30/66 T形电渣焊立焊 10 Q345C 80/80 40～88 十字形CO2焊/电 渣焊 立焊 11 Q345C Φ19× 200/δ40 20～80 T形栓钉焊平焊 5.2 焊工培训及焊工资格 从事本工程焊接工作的焊工、焊接操作工及定位焊工，必须是按照 JGJ81-2002《建筑钢结构焊接技术规程》的有关规定经考试合格，取得相应项目合格证且在合格证在有效期内的焊工。 在焊工上岗前，应针对本工程的箱型构件焊接接头多的特点，着重对手工操作焊工进行针对性地的复训与考核，从施焊人员的素质方面保证工程焊接质量等级达到优良。拟考试的接头型式及焊接位置如下，具体考试方案经监理同意后实施： (1)板材对接接头焊接位置示意：

焊接夹具课程设计说明书.

重庆理工大学 课程设计说明书 题目：工字梁组件的焊接夹具设计 学院: 材料科学与工程 专业: 焊接结构与工程 姓名: 学号: 11009030428 指导老师： 2014年1月

序言 (1) 1. 对焊接工装夹具的设计要求 (1) 1.1焊接工装夹具的主要作用 (2) 2. 焊接结构件的分析 (2) 2.1 焊接产品“钢梁组件”的重点技术要求分析： (3) 2.2 采用合理的焊接顺序和方向 (3) 3. 夹具设计方案的确定 (3) 3.1 在设计夹具体时应满足以下基本要求： (3) 3.2 基准面的选择： (4) 3.3 定位方式及元器件选择 (4) 3.4 夹紧方式及元器件选择 (5) 3.5 装焊夹具结构 (6) 3.6 装焊方案 (6) 4. 主要零件设计的说明 (6) 4.1 夹具体 (6) 4.2 手动螺旋夹紧器 (6) 4.3 挡板 (7) 4.4 反变形装置 (7) 4.5 垫板 (8) 4.6 销钉 (8) 4.7 螺栓 (8) 5. 装焊夹具使用说明 (8) 5.1 夹具的操作步骤： (8) 5.2 夹具的结构特点： (8) 5.3 夹具使用注意事项、保养及维护 (8) 6. 本次课程设计总结、体会 (9) 参考资料 (9)

焊接工装夹具是将焊件准确定位并夹紧，用于装配和焊接的工艺装备。在焊接结构生产中，把用来装配进行定位焊的夹具称为装配夹具：而专门用来焊接焊件的夹具称为焊接夹具：把既用于装配又用于焊接的夹具称为装焊夹具。它们统称为焊接工装夹具。 1.对焊接工装夹具的设计要求 （1）焊接工装夹具应动作迅速，操作方便，操作位置应处在工人容易接近，最宜操的 部位。特别是手动夹具，其操作力不能过大，操作频率不能过高，操作高度应设在工人最容易用力的部位，当夹具处于夹紧装态时，应能自锁。 （2）焊接工装夹具应有足够的装配焊接空间，不能影响焊接操作和焊工观察，不妨碍焊件的装卸，所有的定位原件和夹紧装置应与焊道保持适当距离或者布置在焊件的下方和侧面。夹紧机构的执行元件应能够伸缩或转位。 （3）夹紧可靠，刚性适当，夹紧时不破坏焊件的定位位置和几何形状，夹紧后不使焊件松动滑移，又不使焊件的拘束度过大，产生较大的应力。 （4）为了保证使用安全，应设置必要的安全连锁保护装置。 （5）夹紧时不应损坏焊件的表面质量，夹紧薄件和软质材料的焊件时，应限制夹紧力，或者对压头行程限位，加大压头接触面积，添加铝铜衬垫等措施。 （6）接近焊接部位的夹具，应考虑操作手把的隔热和防止焊接飞溅对夹紧机构和定位器表面的损伤。 （7）夹具的施力点应位于焊件的支撑处或者布置在靠近支撑的地方，要防止支撑反力与夹紧力，支撑反力与重力形成力偶。 （8) 注意各种焊接方法在导热导电隔磁绝缘等方面对夹具提出的特殊要求。 （9) 用于大型板焊接结构的夹具，要有足够的强度和刚度，特别是夹具体的刚度，对结构的形状精度，尺寸精度影响较大。 （10）在一个夹具上，定位器和夹紧机构的结构形式不宜过多，并且尽量选用一种动力源。

夹具设计说明书

序言 工艺学是以研究机械加工工艺技术和夹具设计为主技术学科，具有很强的实践性，要求学习过程中应紧密联系生产实践，同时它又具有很强的综合性，本次课程设计的课题是CA6140车床法兰盘加工工艺规程及某一工序专用夹具设计，主要内容如下： 首先，对零件进行分析，主要是零件作用的分析和工艺分析，通过零件分析可以了解零件的基本情况，而工艺分析可以知道零件的加工表面和加工要求。根据零件图提出的加工要求，确定毛坯的制造形式和尺寸的确定。 第二步，进行基面的选择，确定加工过程中的粗基准和精基准。根据选好的基准，制订工艺路线，通常制订两种以上的工艺路线，通过工艺方案的比较与分析，再选择可以使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求得到合理的保证的一种工序。 第三步，根据已经选定的工序路线，确定每一步的切削用量及基本工时，并选择合适的机床和刀具。对于粗加工，还要校核机床功率。 孔的夹具。先提出设计问题，再选择定位基准，然后最后，设计钻49 开始切削力、夹紧力的计算和定位误差的分析。然后把设计的过程整理为图纸。 通过以上的概述，整个设计基本完成。 课程设计是我们对大学三年的学习的一次深入的综合性的总考核，也是一次理论联系实际的训练，这次设计使我们能综合运用机械制造工艺学中的基本理论，并结合实习中学到的实践知识，独立地分析和解决工艺问题，初步具备了设计一个中等复杂程度零件（CA6140车床法兰盘）的工艺规程的能力和运用夹具设计的基本原理和方法，拟订夹具设计方案，完成夹具结构设计的能力，也是熟悉和运用有关手册、图表等技术资料及编写技术文件等基本技能的一次实践机会。因此，它在我们大学生活中占有重要地位。就我个人而言，我也希望通过这次设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性心理，从中锻炼自己分析问题，解决问题的能力，对未来的工作发展打下一个良好的基础。 由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指教。