摩托车车架焊接工装设计

摩托车车架焊接工装设计
摩托车车架焊接工装设计浅论
作为摩托车的主要部件，车架的品质对摩托车整车性能产生重大影响。而车架焊接工装的设计，不仅直接影响到车架的制造精度，也是决定车架焊接生产效率的关键因素之一。
焊接工艺方案的制定
准备工作
明确设计任务，研究产品资料，对现有生产要素调研。
一般应具备下列资料。车架生产纲领。
车架产品图纸、相关零部件配装图（表）。
了解现有生产条件：包括生产线产能及设备状态。
工艺方案的制定
在保证焊接质量、焊接工艺性、工序平衡和焊接生产效率的前提下，完成以下项目内容：
以生产纲领为基础确定生产节拍。
根据车架零部件的装配顺序、焊缝类型及位置尺寸、生产节拍等综合因素来决定车架的生产组织形式及工艺流程，确定各个零部件的焊接工序，工装数量及生产线布局。完成工程品质表及作业指导书的编制。
模拟工人及工装设备作业状态，完成焊接工装设想图。
焊接工装设计
正确地设计、选用各种焊接工装夹具，可缩短装配、焊接的时间，减轻工人的劳动强度，提高劳动生产率，保证产品的装配精度和焊接质量，还可以充分发挥焊接设备的潜力，扩大使用范围，并有利于实现焊接作业的综合机械化和自动化。
车架焊接工装的基本特点
由于车架焊接结构和焊接工艺的特点，使装焊的工件在夹具上的定位、夹紧与机械加工的夹具有所不同，因而给焊接工装夹具带来了如下特点：
由于车架是由许多个简单零件组焊而成，而这些零件的装配和点定在夹具上又是按顺序进行的，因此，他们的定位和夹紧是一个个单独进行的。
在焊接过程中，为减少或消除焊接变形，要求工装夹具对某些零件给予反变形或作刚性夹固。但是，为了减少焊接应力和保证工件接头的吻合，又要允许某些零件在某一方向有移动。因此，在设计时，没必要对所有的零件（特别是尺寸精度要求不高的部位）都作刚性夹固。
由于车架焊接多采用于混合气体保护焊工艺，夹具工作中主要承受焊接应力、夹紧反力以及焊件的重力。
焊接工装设计过程中应遵循的原则。CO2气体保护焊与其它电弧焊相比，具有生产率高、焊接成本低、能耗低、适用范围广、抗锈能力强、焊后无
须清渣等优点，所以车架采用CO2气体保护自动（半自动）焊接。同时由于CO2气体保护焊电弧热量集中，加热面积小，以及CO2气流的冷却作用，所以，工件的焊接变形也较小。此外，在焊接时适当降低规范，选用较低的线能量，可以有效地防止焊接变形，但线能量不能过低，否则影响焊接质量。
根据焊件整体组

合的制造精度要求及各个零部件的形状尺寸要求来确定夹具的设计精度和几何尺寸。并以之为基础选择定位部分的结构形式，并根据焊接变形和焊接应力的大小来确定夹紧力及夹紧机构类型。
应尽量统一各道工序的夹具定位基准和尺寸链，减小产品制造的累积误差。
焊装作业应在同一夹具上全部完成，否则须设计补焊工装或添置补焊工位。
夹具应动作迅速、操作方便。操纵位置应处在工人最容易接近、操作的部位。特别是手动夹具，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易使力的部位。当夹具处于夹紧状态时，应能自锁。
夹具应有足够的装配空间，不能影响焊接操作和焊工观察，不妨碍工件的装卸。所有的定位元件和夹紧机构应与焊道保持适当的距离，或者布置在工件的下方和侧面。夹紧机构的执行元件应能伸缩或转位。夹紧可靠、刚性适当。夹紧时不破坏工件的定位位置和几何形状，夹紧后既不使工件松动滑移，又不使工件拘束度过大，产生较大应力。夹紧时不应损坏工件的表面质量。夹紧薄件和软制材料的工件时，应限制夹紧力或者采取压头行程限位，加大压头接触面积，加添铜铝垫片等措施。近焊接部位的夹持机构，应考虑操作手把的隔热和防止焊接飞溅对夹具机构和产品的损伤。夹具的施力点应位于工件的支承处或布置在靠近支承的地方。在同一夹具上，定位器和夹紧机构的结构形式不宜过多。夹具本身应具有较好的制造工艺性能和较高的机械效率。尽量选用已通用化、标准化的夹紧机构以及标准的零部件来制作夹具。设计过程中应注意的一些细节工装易磨损部
位应设计成可更换和调节结构，如加装耐磨衬套、调整垫片和挡板等。对气动夹紧机构，应加入压力调节元件（如节流阀），以便调节气缸运动速度，避免冲击带来的夹具和工件损伤。夹具零部件应尽量采用挡销定位方式，以便工装调试，调试合格后再增加插销定位。翻转夹具应设计自锁机构，并保证自锁机构的可靠性。