林偉健

（廣西科技大學(xué)鹿山學(xué)院，廣西 柳州 545616）

某廠(chǎng)家的插秧機(jī)方向盤(pán)框架年生產(chǎn)綱領(lǐng)為5000臺(tái)，在廠(chǎng)里屬于小批量生產(chǎn)。根據(jù)產(chǎn)品生產(chǎn)情況，設(shè)計(jì)夾具一到二臺(tái)就可以滿(mǎn)足生產(chǎn)要求，考慮到產(chǎn)品的焊點(diǎn)多且集中且容易引起的焊接變形以及焊接的先后順序的工藝特點(diǎn)等因素，決定設(shè)計(jì)總成夾具解決以下問(wèn)題：①準(zhǔn)確、可靠的定位和夾緊，可以減輕甚至取消下料和劃線(xiàn)工作。②減小制品的尺寸偏差，提高了零件的精度和可換性。③使工件處于最佳的施焊部位，焊縫的成型性良好，工藝缺陷明顯降低，焊接速度得以提高，如圖1所示。

圖1 插秧機(jī)方向盤(pán)框架

1 焊接夾具定位方案的確定

為了使設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)重合，在夾具設(shè)計(jì)時(shí)，采用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)，以方向盤(pán)支管1（如圖2）的中心線(xiàn)所在的平面為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)

（1）方向盤(pán)左右支架采用組合定位即一面兩銷(xiāo)定位。方向盤(pán)左右支管1的方向盤(pán)支管1在裝配時(shí)，對(duì)方向盤(pán)左右支架上的孔1（如圖2）和孔2（如圖2）有位置要求，而左右下連接支架上的孔3（如圖2）是獨(dú)立的，但為了減少上道工序誤差的累積，在孔3也用了銷(xiāo)定位，但孔1和孔2屬于主定位，孔3屬于輔定位，不限制自由度。面:限制了X的移動(dòng)、Y的轉(zhuǎn)動(dòng)和Z的轉(zhuǎn)動(dòng)；短圓柱銷(xiāo)1：限制了Y、Z的移動(dòng)短圓柱銷(xiāo)2：限制了Y、Z的移動(dòng)。由于Y、Z的移動(dòng)重復(fù)限制，所以重新分析，以短圓柱銷(xiāo)1首先參與定位，那么短圓柱銷(xiāo)1限制了Y、Z的移動(dòng)，而短圓柱銷(xiāo)2為第二參與，則短圓柱銷(xiāo)2限制了X的轉(zhuǎn)動(dòng)。綜合結(jié)果：限制了X、Y、Z的移動(dòng)和X、Y、Z的轉(zhuǎn)動(dòng)且Z的移動(dòng)為重復(fù)限制，已滿(mǎn)足六點(diǎn)定位原理。方向盤(pán)左右支管1為對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)，兩邊采用同樣的定位方法，定位元件用焊接的角鐵。

圖2 產(chǎn)品焊接工藝圖

（2）方向盤(pán)支管2也采用組合定位即一面兩銷(xiāo)定位。方向盤(pán)支管2上孔在裝配時(shí)是各腰形孔裝的，所以這個(gè)精度不高，有要求的就是高度，這個(gè)用面來(lái)定位，由支架的高度來(lái)保證工件要求的高度。由兩塊小支撐板構(gòu)成一個(gè)面，用來(lái)保證方向盤(pán)支管的高度。面：限制了Z的移動(dòng)，X、Y的轉(zhuǎn)動(dòng)；稍1：限制了Y、X的移動(dòng)；銷(xiāo)2：限制了Y的移動(dòng)和Z的轉(zhuǎn)動(dòng)（分析方法同上）；綜合結(jié)果：限制了 X、Y、Z的移動(dòng)和 X、Y、Z的轉(zhuǎn)動(dòng)且重復(fù)限制Y的移動(dòng)；定位元件用焊接的角鐵。

3 焊接夾具夾緊方案的確定

（1）在焊接工中，工件的定位和夾緊是相互聯(lián)系非常密切的兩個(gè)工作過(guò)程。工件定位以后需要通過(guò)一定的裝置把工件壓緊夾牢在定位元件上，使工件在焊接過(guò)程中，不會(huì)由于焊接應(yīng)力、工件重力等的作用而發(fā)生位置變化或產(chǎn)生振動(dòng)，以保證焊接精度和安全生產(chǎn)。

圖3 產(chǎn)品總成焊接夾具圖

（3）在這里焊接的工件中，工件的重力并不是很大，方向盤(pán)支管1由兩個(gè)銷(xiāo)支撐，方向盤(pán)支管2由兩個(gè)面支撐。夾緊力大小只需保證工件貼在面上即可，而焊接時(shí)總的焊縫長(zhǎng)度不長(zhǎng)，寬度也不大，焊點(diǎn)也不多，所以在焊接時(shí)產(chǎn)生的縱向拉力可以忽略。因此使用一般夾緊就可以了，這里使用快速鉗夾緊。

（4）由于受到尺寸方面的限制，在方向盤(pán)左右下連接板處采用偏心輪來(lái)夾?？紤]到采用凸輪的制造成本和精度都較難，所以采用圓偏心輪，在一個(gè)圓上偏一定的距離作為軸以實(shí)現(xiàn)偏心機(jī)構(gòu)。

4 結(jié)語(yǔ)

本設(shè)計(jì)按“六點(diǎn)定位”原理，采用“一面兩銷(xiāo)”和一個(gè)鋪助定位銷(xiāo)的定位方案，同時(shí)選用垂直快速夾鉗、偏心輪作手動(dòng)夾緊的夾緊方案進(jìn)行整體設(shè)計(jì)，與傳統(tǒng)的焊接式相比，既保證了定位的準(zhǔn)確度和尺寸精度，又有利于夾具的調(diào)整、更換、維修

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