顏廷立

（沂南縣經(jīng)濟(jì)貿(mào)易和信息化局，山東 臨沂 276300）

探討先進(jìn)焊接工裝夾具在機(jī)械裝備制造中的運(yùn)用

顏廷立

（沂南縣經(jīng)濟(jì)貿(mào)易和信息化局，山東 臨沂 276300）

隨著焊接技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，現(xiàn)代焊接技術(shù)在機(jī)械裝備制造業(yè)中得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，焊接工裝夾具在具體的使用不僅可以保證產(chǎn)品制造精準(zhǔn)度，同時(shí)還能提升勞動(dòng)生產(chǎn)率，有效的減少工人勞動(dòng)強(qiáng)度。因此，本文從焊接工裝夾具的作用以及在機(jī)械裝備制造中的有效應(yīng)用展開(kāi)系統(tǒng)性研究。

焊接工裝夾具；機(jī)械裝備制造；有效應(yīng)用

0 引言

隨著現(xiàn)代社會(huì)焊機(jī)技術(shù)的不斷革新，焊接工藝作為一種現(xiàn)代工藝，憑借自身高效、便利等優(yōu)勢(shì)，成為機(jī)械裝備制造業(yè)發(fā)展的重要技術(shù)，在提高零部件焊接質(zhì)量及效率、降低生產(chǎn)成本等方面發(fā)揮著不容忽視的作用。因此，焊接工裝夾具憑借著在技術(shù)、生產(chǎn)等多個(gè)層面具有的突出優(yōu)勢(shì)，成為了制造業(yè)中不可或缺的重要組成部分。

1 焊接工裝夾具在制造生產(chǎn)中的作用

1.1 保證焊接質(zhì)量

現(xiàn)階段，相關(guān)領(lǐng)域?qū)Ω黝悪C(jī)械設(shè)備需求量越來(lái)越大，為機(jī)械制造領(lǐng)域帶來(lái)了諸多發(fā)展機(jī)遇。傳統(tǒng)工作中，我們能夠發(fā)現(xiàn)焊接質(zhì)量不符合要求的情況，如變形、應(yīng)力不足等。究其根本是受到焊件過(guò)熱或者過(guò)冷所致，導(dǎo)致機(jī)械構(gòu)件無(wú)法達(dá)到預(yù)期的要求。而隨著焊接技術(shù)的發(fā)展及普及，焊接工裝夾具成為焊接工人工作不可缺少的一項(xiàng)工具，其不但能夠確保零件位置的精準(zhǔn)性，避免焊件形變等問(wèn)題，且能夠提高焊接有效性，兼顧質(zhì)量與效率雙重目標(biāo)。在此基礎(chǔ)上，我們避免由于焊接質(zhì)量不過(guò)關(guān)造成的產(chǎn)品報(bào)廢，在很大程度上提高了機(jī)械制造企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。因此在日后工作中，焊接人員應(yīng)采用焊接工裝夾具，嚴(yán)格按照?qǐng)D紙開(kāi)展焊接工作，通過(guò)鎖緊裝置實(shí)現(xiàn)對(duì)變形方向及應(yīng)力的有效控制，滿足后續(xù)工作的需求。不但突出，在焊接后，針對(duì)局部應(yīng)力，焊接人員還可以在工裝上進(jìn)行敲擊處理，確保焊接完整度。采用該工具，實(shí)現(xiàn)了對(duì)傳統(tǒng)焊接工藝的優(yōu)化，為機(jī)械制造企業(yè)現(xiàn)代化改革奠定了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)［1］。

1.2 優(yōu)化現(xiàn)有資源

現(xiàn)階段，受到焊接技術(shù)的限制，焊接工藝在實(shí)際工作中的落實(shí)主要由準(zhǔn)備、焊接等環(huán)節(jié)構(gòu)成。通常來(lái)說(shuō)，焊接結(jié)構(gòu)件定位等工序僅是制造生產(chǎn)的一小部分，占比較小，對(duì)人力資源消耗較小，而準(zhǔn)備及善后等工作對(duì)于勞動(dòng)力消耗非常大，占比非常大，需要消耗大量資源。而采用焊接工裝夾具，能夠促使焊接工作組隊(duì)等工作全部交由一人完成，解放了大量勞動(dòng)力。因此，在焊接過(guò)程中如果采用高效率的焊接工裝夾具就可以簡(jiǎn)化每一次的定位、固定工作，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)焊接流程的壓縮，實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)有各項(xiàng)資源的優(yōu)化和重組，形成新的生產(chǎn)格局。不僅如此，焊接工裝夾具的使用最直接的表現(xiàn)就是為企業(yè)創(chuàng)造了更大的經(jīng)濟(jì)效益。

2 焊接工裝夾具在機(jī)械裝備制造中的應(yīng)用

2.1 機(jī)械裝備制造中焊接組合夾具的應(yīng)用

從世界范圍內(nèi)來(lái)看，一些優(yōu)秀的機(jī)械制造企業(yè)已經(jīng)積極引入了先進(jìn)的焊接技術(shù)，在一定程度上提升了本企業(yè)綜合實(shí)力。一般來(lái)說(shuō)，很多大型機(jī)械裝備單獨(dú)構(gòu)件焊接難度較大，因此主要采取單獨(dú)焊接方式。此時(shí)焊接組合夾具的重要性就越發(fā)明顯。只要在機(jī)械裝備制造中得到較好的運(yùn)用，使焊接起來(lái)的零部件依舊可以保持著很好的物理機(jī)械性能，這就推動(dòng)了先進(jìn)焊接工裝夾具在這些機(jī)械工程裝備制造業(yè)中得到了廣泛的運(yùn)用。目前我國(guó)的機(jī)械制造業(yè)中，大部分機(jī)械裝備生產(chǎn)僅限于中小規(guī)模的成產(chǎn)，并不適合用在高強(qiáng)度的生產(chǎn)系統(tǒng)中，因此，焊接組合夾具的優(yōu)勢(shì)在工程制造的生產(chǎn)中可以充分的發(fā)揮出來(lái)［2］。例如：在享譽(yù)全球的機(jī)械裝備公司——卡特彼勒公司，在焊接操作中大量的應(yīng)用了Bluco的焊接組合夾具系統(tǒng)，以此來(lái)完成大型零部件的生產(chǎn)制造。與此同時(shí)，該公司內(nèi)部許多大型零部件的焊接生產(chǎn)制造工藝包含了兩大部分：一是焊接機(jī)械人的自動(dòng)焊接。這種焊接配置裝置主要結(jié)合了中小型生產(chǎn)規(guī)模形式的特征，具有一定的實(shí)用性與科學(xué)性。二是手工焊接法。既是Tack Welding。在焊接組合夾具使用過(guò)程中，運(yùn)用好模塊化焊接組合夾具的相關(guān)配置，可以實(shí)現(xiàn)質(zhì)量、效率和成本相互平衡的局面，以此來(lái)確保焊接技術(shù)工作能夠保質(zhì)保量的完成。

2.2 計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)在焊接工裝夾具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

隨著信息技術(shù)的逐步發(fā)展，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)在各個(gè)領(lǐng)域中得到廣泛的發(fā)展和應(yīng)用，夾具設(shè)計(jì)方面的工作還有待實(shí)際考量，其中重要原因是焊接夾具設(shè)計(jì)建立在傳統(tǒng)焊接基礎(chǔ)之上，總結(jié)傳統(tǒng)焊接技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，融合現(xiàn)代技術(shù)，以此來(lái)提升技術(shù)水平，本質(zhì)上是一個(gè)經(jīng)驗(yàn)積累的過(guò)程。因此很多復(fù)雜零部件的焊接，還需要專業(yè)經(jīng)驗(yàn)豐富的工程師承擔(dān)工作。因此企業(yè)在日常生產(chǎn)工作中，還需要加強(qiáng)經(jīng)驗(yàn)的積累，采取先進(jìn)夾具設(shè)計(jì)，對(duì)制造要點(diǎn)給予更多關(guān)注。運(yùn)用計(jì)算機(jī)的三維CΑD系統(tǒng)，可以快速的進(jìn)行相應(yīng)組合夾具的設(shè)計(jì)與安裝，還能使設(shè)計(jì)方案更加的優(yōu)化，在具體的操作中模仿出仿真機(jī)械工具的加工流程，從而才能設(shè)計(jì)出更為科學(xué)、精準(zhǔn)的夾具設(shè)備［3］。例如：美國(guó)伍斯特理工學(xué)院的教授曾與卡特彼勒公司相關(guān)聯(lián)合，深入的研究了計(jì)算機(jī)輔助焊接夾具設(shè)計(jì)的先關(guān)工作，從而推出了極為有效的計(jì)算機(jī)輔助夾具設(shè)計(jì)系統(tǒng)，這一系統(tǒng)的主要功能有以下幾點(diǎn)：1.能夠利用焊接技術(shù)特征以及相應(yīng)的焊接工藝方案對(duì)裝夾定位技術(shù)進(jìn)行深入的解析。2.能夠充分的利用組合夾具部件裝配，實(shí)施自動(dòng)化裝夾定位。3.協(xié)助設(shè)計(jì)師檢查設(shè)計(jì)方案的具體內(nèi)容，以此來(lái)提升方案的可靠性。4.對(duì)設(shè)計(jì)方案實(shí)施一體化模擬解析模式，便于日后相關(guān)工作的順利展開(kāi)。5.能夠自動(dòng)保存裝夾設(shè)計(jì)的相關(guān)有效數(shù)據(jù)信息。6.在具體使用中，操作人員可以提前實(shí)現(xiàn)制定的功能輸入，如裝夾方案模擬、動(dòng)態(tài)過(guò)程輸入等。

3 結(jié)論

綜上所述，現(xiàn)代焊接技術(shù)的推廣，為我國(guó)，甚至世界機(jī)械制造領(lǐng)域帶來(lái)了巨大的支持。因此企業(yè)在生產(chǎn)制造中，相關(guān)技術(shù)人員必須要牢牢地掌握焊接工裝夾具的實(shí)際應(yīng)用方法，積極引入現(xiàn)代焊接技術(shù)，結(jié)合本企業(yè)特點(diǎn)及實(shí)際情況，制定針對(duì)性焊接流程，不斷提升自身綜合實(shí)力，從而促進(jìn)機(jī)械制造企業(yè)又好又快發(fā)展。

［1］孫國(guó)楠.焊接工裝夾具在機(jī)械裝備制造業(yè)中的發(fā)展與應(yīng)用［J］.科技與企業(yè)，2014（16）∶376.

［2］余建軍，任治軍，王輝.先進(jìn)焊接工裝夾具及其在機(jī)械裝備制造業(yè)中的應(yīng)用［J］.機(jī)床與液壓，2011（12）∶115-121.

［3］朱杰輝.機(jī)械裝備制造業(yè)中焊接工裝夾具的運(yùn)用分析［J］.山東工業(yè)技術(shù)，2016（10）∶21.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.19.255

顏廷立，男，山東臨沂人，本科，助理工程師，研究方向：機(jī)械工程。