焊接工装夹具在制造生产中的应用

焊接工装夹具在制造生产中的应用

王元萌

中航西安飞机工业集团股份有限公司 陕西 西安710089

摘要：随着社会经济的不断发展，我国近几年对生产制造业的重视程度越来越很高，这也使得各企业对焊接技术的创新力度大幅提升。焊接工装夹具是近几年关注度非常高的焊接工艺装置，其具有非常突出的应用价值，不仅可以保证组装精度，而且能够降低成本，因此有必要加强对其的应用研究。本文主要围绕焊接工装夹具的概念以及其在制造生产中的作用展开详细分析与讨论，然后再深入探讨了该装置在制造生产中的具体应用情况，以供参考。

关键词：焊接工装夹具；制造生产；具体应用

前言

在现代化社会背景下，我国制造业的发展愈发迅猛，尽管焊接技术在制造行业中的应用时间比较短，但实际上它的发展速度很快，在航空、造船、汽车等领域中都有广泛应用。焊接工装夹具的出现，进一步奠定了焊接技术在制造业中的地位，所以加强对焊接工装夹具的应用研究，具有非常重要的指导意义。

1.焊接工装夹具的概念

焊接工装夹具实际上就是一种工艺装置，其最突出的作用在于焊接定位，可以将工件精准的固定好，以此来提高工件的精密度，从而更好地满足市场需求。在新时期社会背景下，我国制造业发展愈发迅猛，这也使得市场上对于焊接生产的要求逐渐增高，而焊接工装夹具的出现，一定程度上解决了这一问题，因此在该行业中的应用愈发广泛。尤其是在车间的生产中，由于涉及到生产环节非常多，既有各种零配件的生产与加工，也有一些大型设施仪器的组装作业，而只有借助焊接工装夹具才能更好地完成这一工作，并确保精密性。

2.焊接工装夹具在制造生产中的作用

2.1保证组装精度

焊接工装夹具可以让元件组装焊接前后的形位公差符合相应要求，更好地满足焊接件组装工作需要，并确保组装后的装配精度，所以从另一个角度来说，焊接工装夹具在制造生产中可以保证组装精度。在具体的应用过程中，往往需要先将对组装工件的相关信息加以全面了解，包括各工件的形状、位置及尺寸等等，之后需要算出各焊接接头的变形和应力的数值是多少，最后再结合得出的结果来设计工装夹具的控制部位及结构形式。从工装夹具设计的角度来看，零件的定位是根据焊接特点而地定的，而工装夹本身的强度和刚度就已经非常强了，因此可以更好地防止焊接过程中变形问题的发生，进而提高了零件的精度。

2.2提高焊接质量

通过相关调查分析可以发现，焊接应力和焊接变形是焊接生产中经常会发生的现象，而之所以会出现这类情况，主要原因还是在于焊接时的温度控制出现了问题，存在不均匀的局部加热和冷却问题，如果不注重改革与创新，必然会影响到焊接质量。而焊接工装夹具可以很好地改善这一问题，若在设计好的焊接工装夹具上焊接，不仅能够实现对局部变形的简单调整，而且还可以有效控制应力和变形方向，简化生产工艺，进而确保焊接质量达到预期。就目前实际情况来看，焊接工装夹具的使用，可以使焊接部位稳定可靠，并降低工艺缺陷。

2.3降低生产成本

通常情况来说，焊接结构生产过程涉及非常多的操作环节，比如焊接材料烘干、工件下料、对正、定位、清理、检验等等，实际上在焊接结构件定位、夹紧后的各项操作并不需要耗费过多的时间，最大的工作量是在焊前和焊后的各项辅助作业上。如果不使用工装夹具，就意味着整个焊接生产过程需要耗费大量的时间与精力，而且还无法保证过程中不会出现各种失误，进而增加不必要的成本支出。因此，需要加大对焊接工装夹具的有效应用，这样不仅可以大幅缩短生产过程，提高生产效率，而且还能够解决因人为因素造成的各类失误问题，从而有效降低了生产成本。

2.4保障安全生产

就目前实际情况来看，我国近几年对焊接工艺的应用越来越广泛，这也使得焊接工装夹具得到了进一步的创新与完善。在车间生产制造中加强对这一工具的使用，不仅可以减轻一些繁重的体力劳动，改善工人的劳动条件，而且还可以避免因人工操作而导致安全问题的出现，危及工人生命安全。举例来说，在目前的车间组装焊接工作中，就有很多单位都采用了翻转焊接工装夹具，以机械装置代替手工作业，既简化了生产组装工艺，降低了工人劳动强度，而且还可以让每个工人都能在固定区域完成自己的作业，不再需要在各个生产车间来回穿梭，因此进一步保障了生产安全。

3.焊接工装夹具在制造生产中的具体应用

3.1焊接夹具计算机辅助设计系统

夹具计算机辅助设计的出现，不仅为焊接夹具设计奠定了基础，更是对我国生产制造业的发展起到了至关重要的推动作用。就目前实际情况来看，市面上的夹具计算机辅助设计软件有很多，它们各自的性能优势也非常明显，比如CATIA、SOLID WORKS等，加强对其的有效应用，可以更好地提高设计的实效性与可靠性，并较快选出最合理的夹具设计方案。具体来说，在进行各部件焊接工装夹具设计的过程中，借助计算机辅助设计系统，可以发挥非常大的作用，主要表现在以下几个方面：（1）通过对零部件焊接工艺方案的深入探析，来进一步确定夹具的定位加紧方案；（2）对设计方案进行校验，选择成型的组合夹具元件；（3）装夹定位数据信息的储存；（4）夹具设计方案与加工方案分析；（5）夹具设计方案的更改。

3.2焊接组合夹具在制造业中的应用

通过对现阶段机械装备制造行业的分析可以看出，有许多生产制造企业的焊接技术都相对比较完善，但想要的单独制作大型零部件，仅靠传统的焊接技术显然无法实现，这个时候就需要加强对焊接组合夹具的积极应用。在大批量的焊接结构生产中，由于焊接变位机的功能比较简单，只能完成单一的变位功能，这难以满足当前时代发展需求，采用焊接组合夹具就可以有效解决这一问题，而且还能够根据生产需求调整组合方式，这样既可以满足某种单一产品的生产要求，同时也能为具有同一焊缝形式的不同产品提供服务。不仅如此，加强对焊接组合夹具的应用，还能够最大程度地发挥焊接机械装置的作用，进而实现高质量、高效率的生产，推动我国机械制造行业的长远发展。

3.3柔性三维焊接工装夹具的应用

柔性三维焊接工装夹具在制造业中也有着广泛应用，相对于传统工装夹具而言，其主要特征表现为以下几个方面：一次性投资较大；适合多品种、经过少量专用件和附件同样适合大批量；功能多样、自由组合；模块化、自由拼装；标准化程度高、精准度高；出样速度快，一般数小时可以完成；不需要耗费较大的人力成本，一般熟练技工即可操作。就目前实际情况来看，柔性三维焊接工装夹具在小管件焊接、柜体焊接、飞机及航天交通设备器材等行业中都有非常大的应用。

结束语

总而言之，在新时期社会背景下，深入探讨焊接工装夹具在制造业中的作用以及具体运用情况，具有十分深远的现实意义，尤其是对促进我国制造业的长远发展起到了极大地推动作用。因此，相关研究人员务必要提高重视，充分认识到焊接工装夹具的重要性，并积极采取有效措施提高其应用价值，以便更好地改善传统车间组装和焊接生产的环境，为企业创造更大的经济效益，从而促进机械制造行业的稳定发展。

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