牛雙敏

(徐工鏟運(yùn)機(jī)械事業(yè)部，江蘇 徐州 221004)

在工程機(jī)械結(jié)構(gòu)件焊接領(lǐng)域，由于工件結(jié)構(gòu)各異，工序焊接內(nèi)容不同，往往由多個(gè)非標(biāo)夾具配合完成，隨著工件種類的增加，夾具投入越來越多，生產(chǎn)現(xiàn)場需預(yù)留較多的空間用于存放焊接夾具。

小批量多品種的快速切換生產(chǎn)模式需求，使得生產(chǎn)過程20%～30%時(shí)間用來更換工裝夾具，夾具的使用成為了制約生產(chǎn)效率提升的瓶頸，失去了夾具的使用意義。提高夾具柔性、夾具功能多樣化成為工藝創(chuàng)新的主要任務(wù)。以筆者公司薄板箱體類結(jié)構(gòu)件為例，介紹了一種焊接變位機(jī)夾具方法，解決夾具使用的效率和成本問題。

1 夾具功能及主要技術(shù)參數(shù)

夾具用于箱體結(jié)構(gòu)件的補(bǔ)焊工序，可實(shí)現(xiàn)不同型號箱體焊接體的定位和夾緊，工件在變位機(jī)上360°安全回轉(zhuǎn)，滿足不同部位焊縫的焊接作業(yè)需求。夾具外形尺寸1 200 mm×760 mm×310 mm，重量160 kg，最大裝夾工件重量為350 kg；夾具可與變位機(jī)安裝盤有效連接，隨變位機(jī)進(jìn)行回轉(zhuǎn)，同時(shí)具備自動(dòng)鎖緊功能。

2 夾具結(jié)構(gòu)組成及工作原理

2.1 夾具結(jié)構(gòu)組成

該夾具由連接底座、裝夾平臺(tái)、固定定位和移動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)組成，如圖1所示。

根據(jù)功能劃分，夾具主要分為工件平臺(tái)、Y方向定位、X方向夾緊、X方向定位、連接底座和Y方向夾緊等6部分。工件平臺(tái)1根據(jù)箱體不同結(jié)構(gòu)，預(yù)設(shè)計(jì)避讓空間，以滿足平臺(tái)裝夾的通用性；Y方向定位2采用固定式定位彎板，定位面采用格狀網(wǎng)面，用于不含搭邊結(jié)構(gòu)油箱裝夾；X方向定位4采用帶錐形卡槽的固定定位模塊，卡槽滿足4～6 mm板厚鋼板的固定夾緊，替代Z方向的工件壓緊；移動(dòng)夾緊端3、6，夾緊部位為帶錐形卡槽的固定定位模塊，滿足水平和垂直方向的夾緊，模塊可隨著平臺(tái)下部螺桿機(jī)構(gòu)直線移動(dòng)，滿足不同外形尺寸的箱體夾緊，螺桿機(jī)構(gòu)配置向心推力軸承和手輪，增加自動(dòng)鎖緊裝置，避免夾緊后的螺桿反轉(zhuǎn)；夾具連接底座5可與變位機(jī)安裝盤連接，設(shè)置導(dǎo)向圓銷，可實(shí)現(xiàn)與變位機(jī)的快速連接同時(shí)具備抗剪保護(hù)作用。

2.2 夾具工作原理

油箱在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)在箱體底部留有4～5 mm焊接余邊，板厚分布在4～6 mm，重量在300 kg以內(nèi)，根據(jù)這一特性采用專用卡槽進(jìn)行鎖緊，實(shí)現(xiàn)工件在變位機(jī)上的位置改變，滿足焊接工序需求。

如圖2所示，箱體底部置于平臺(tái)上面，無焊接搭邊側(cè)利用彎板定位、摩擦頂緊，帶有焊接搭邊部位利用專用卡槽卡死，實(shí)現(xiàn)水平和垂直方向裝夾；搖動(dòng)手輪使夾緊模塊移向工件對焊接搭邊進(jìn)行鎖死夾緊，圖3為夾緊機(jī)構(gòu)示意圖。

特殊板厚或形狀箱體可通過更換卡緊模塊，調(diào)整定位基準(zhǔn)來實(shí)現(xiàn)裝夾，工件裝夾后可在變位機(jī)上360°回轉(zhuǎn)不脫落，滿足多位置焊縫的補(bǔ)焊需求。

3 實(shí)際應(yīng)用效果

該類通用夾具已批量應(yīng)用在筆者公司油箱及其他薄板類箱體的生產(chǎn)中，產(chǎn)品切換時(shí)無需更換夾具，一種夾具可滿足十多種油箱的固定，可與L型、頭尾架型等多種變位機(jī)配合使用，工件裝夾牢固，操作方便。

該通用夾具的投入使用，縮短了產(chǎn)品切換過程工裝夾具拆裝調(diào)整時(shí)間，避免了過多的工裝夾具對生產(chǎn)現(xiàn)場的空間占用和成本投入，提高了生產(chǎn)效率，有效地解決了多品種、小批量生產(chǎn)模式中工裝夾具使用問題。

4 結(jié)語

實(shí)際生產(chǎn)中焊接變位機(jī)與通用夾具的有機(jī)結(jié)合能夠有效提高生產(chǎn)效率，解決過程瓶頸，方便生產(chǎn)組織管理。

夾具的通用性和柔性化設(shè)計(jì)是當(dāng)今客戶個(gè)性化產(chǎn)品需求環(huán)境下降低制造成本的有效途徑?；诠ぜ灿刑匦裕瑸榇?，筆者認(rèn)為，創(chuàng)新工件定位夾緊方法是工藝創(chuàng)新的重要方向和方法。