广西工学院鹿山学院本科生毕业设计（论文）
从焊接材料到焊接辅助机具??不仅产品外观精美、色彩协调、性能稳定、可靠性好，而且技术特点非常鲜明，这些都值得我国企业学习与借鉴。
可以说，以上展会为国内外焊接设备与技术提供了展示的舞台，也把国内外焊接设备与技术进步推向一个崭新的阶段，更为我国焊接设备与技术的发展指明了方向。我们相信，我国焊接技术将会遵循客观规律、实事求是稳步地向前发展，不久的将来定会融入世界领先行列。
由于要求挡泥板的强度高，因此挡泥板的焊接技术非常重要，它是提高产品质量和生产效率的关键。挡泥板装焊夹具也正是保证其焊接高质量的关键焊接夹具属于焊接工艺过程的辅助装置，在挡泥板大批量生产过程中，该装置是必不可少的。它不仅可以提高焊接生产率，而且也是保证焊接产品的尺寸精度重要装置。
焊接夹具没有统一规格和标准化，属于非标准设计和制造的工艺装备，要根据具体挡泥板的结构特点、生产条件和实际需求来自行设计与制造。因此,在装载机制造过程中,装载机焊装工艺和焊接夹具的设计变得尤为重要。
本设计为了缩短夹具设计的周期，提高设计精度和设计效率将直接利用UG软件进行三维设计。UG软件可以构建整套夹具的全数字化模型，可对整个产品、指定的子系统或零件进行可视化装配分析、检测, 从而促进产品的性能优化。与传统二维设计相比，利用UG软件所提供的虚拟装配功能，能实现不通过实际生产调试就可在设计过程中检测出零件存在的问题大大降低的成产成本。
1.2 国内外研究现状
1.2.1 虚拟制造技术的发展与应用
从20世纪60年代起至今，制造企业的战略由资源经济向知识经济转变。20世纪60年代制造企业追求的是扩大生产规模，70年代是降低生产成本，80年代是提高产品质量，90年代则是进一步加快市场响应速度，21世纪随着知识经济的到来，技术创新成为企业发展的灵魂，企业必须同时具备时间竞争能力、质量竞争能力、价格竞争能力和创新竞争能力才能赢得市场。
虚拟制造（Virtual Manufacture）的发展适应了时代的要求。虚拟制造又称拟实制造，它是实际制造过程在计算机上的本质实现，即利用计算机仿真和虚拟现实技术，在计算机上模拟出产品的整个制造过程，从而对产品的设计、加工制造、性能分析、生产管理和调度、销售及售后服务做出综合评价，以增强制造过程各个层次的决策与控制能力。可以看出，虚拟制造并不是真实的制造过程。它不产生真实产品，不
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消耗材料和能量，而是利用制造对象、制造资源和制造过程的模型实现制造的本质过程。
从虚拟制造概念的提出到迄今为止，它已成为世界各国科技界、企业界研究的热点。世界上许多国家都将虚拟制造看作是21世纪制造业变革的核心技术之一，纷纷从不同方向开展研究。美国拖拉机公司用虚拟设计方法代替常规设计方法，把原来从设计到定型所需的6-9个月时间缩短到不足1个月时间，而且允许用户在虚拟环境下观察试验（Field Test），并在1993年获得虚拟环境应用奖。
近几年来，虚拟制造技术也引起我国科技工作者的关注，已开展了很多研究工作，据不完全统计，目前全国已有几十家科研机构、高等院校和企业正在开展虚拟制造技术方面的研究。国家863/CIMS主题也将“制造系统的可视化、虚拟建模与仿真”确定为研究重点。如今，随着先进的计算机理论和技术的不断应用，虚拟制造技术取得了的显著发展，虚拟制造技术的应用成为制造业提高竞争力的重要技术手段。
1.2.2 柔性技术的发展与应用
在20世纪30年代到20世纪50年代，一般采用自动流水线制造设备，这可称为刚性自动化（Fixed Automation）方式。自动流水线设备的价格通常相当昂贵，如果要改变产品的品种，自动流水线需要作较大的改动，在投资和时间方面的耗费很大，柔性制造系统的出现改变了这一状况。
由于柔性技术具有较高的生产率和对产品及市场的应变能力，使其在制造领域得到了广泛的应用，尤其在英国、美国、日本、德国等工业化国家，柔性焊装夹具在国外已成为车身生产线的主要方式，结构上多采用贯通式焊装生产。贯通式焊装生产是指工件的定位夹具系统与工位间输送系统呈分离状态，其功能是将工件移送至下一工位。目前,对柔性夹具的设计主要是对于传统夹具的创新研究，这类夹具有两种：
1）传统的槽系组合夹具。传统的槽系组合夹具的突出特点是组装灵活多变，使用可靠，尽管它有好的柔性，但是配套元件多而且元件加工精度极高，尤其是夹具装配和调整时间长，初置费用高，生产厂家很少采用，逐渐被冷落。
2）孔系组合夹具。这是最新发展的柔性夹具，它与传统的槽系组合夹具原理相同只是元件结构和组装方式不同。该系列元件因其结构简单，以孔定位，螺栓连接，定位精度高，刚性好，是现代柔性夹具的主流。使用孔系组合夹具可以大幅节省夹具的设计制造工时，缩短生产准备周期，节约钢材，经济效益十分显著。装焊夹具的柔性设计是夹具设计方面需要解决的关键问题，对于现有焊接夹具创新研究的同时，也
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要在夹具原理和结构方面进行创新研究，寻求原理、结构方面的突破。为此本设计将采用孔系组合夹具来提高焊装夹具的柔性化。
1.3 课题研究的内容与设计方案 本论文主要研究内容如下：
根据所在实习单位的实际情况和指导老师的意见，我选择的课题为“某叉车门架下横梁焊具(焊接工装夹具)的设计”。
1）门架下横梁焊接相关技术的研究：
对装焊夹具和它的特点及设计要求做了详细介绍，这两部分的内容是门架下横梁焊接夹具设计的基础。由于夹具设计的最后目的是为了焊接，因此本文对门架下横梁焊接中最常用的电焊技术做了详细介绍。
2）对已完成的三维夹具进行二维工程图的输出，包括元件的尺寸标注、公差标注等。
3）门架下横梁的三维夹具设计：
本设计首先分析了夹具设计方案的评价依据，并在设计经验的基础上根据驾驶室结构总结出夹具设计的逻辑结构，以此为设计指导，在参照夹具设计的一般方法、流程的基础上，根据该总成的特点，进行了具体而详细的夹具设计，同时对焊钳的设置原则进行了介绍。
4）对已完成的三维夹具进行二维工程图的输出，包括元件的尺寸标注、公差标注等：
本课题的技术路线为：
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制定总体方案 夹具结构设夹紧机构设定位方式设UG三维建模，虚拟装配并检验干涉 否 各部件设计、主要部件的计算、校核 总体校核 是优化设计并编写说明书
5）外门架下横梁焊具及焊接技术的研究：
在对外门架下横梁装焊夹具进行设计之前，首先要对外门架下横梁结构熟悉，也要知道装焊夹具的特点和设计要求，同时也要对常见的焊接技术有所掌握，这样才能在对装焊夹具进行设计的时候，不强化或弱化任何相关因素。
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2 外门架下横梁概述
外门架下横梁是装载机车身的一个辅助的组成部分，它的质量影响着叉车使用中的方便性能，由若干个小的分总成组成，最后将各分总成焊接在一起形成门架下横梁。
门架下横梁焊接材料主要是Q345。它们可焊性好, 适宜大多数的焊接方法, 但由于不是`很厚的板, 因而刚性差、易变形。在结构上, 焊接散件具有空间曲面, 形状、结构较简单。除存在因刚性差而引起的变形外, 还存在回弹变形。
2.1 装焊夹具概述
体的过程称为装焊过程。装焊夹具没有统一规格和标准化，均属于非标准设计和制造的工艺设备，是根据具体各车型的结构特点、生产条件和实际需要来
装焊夹定位机构 夹紧机构 支撑机构 转动机构 动力源 限位机构 基 础 件
图2-1 装焊夹具组成
由图2-1可见，一般的装焊夹具由定位机构、夹紧机构、支撑机构、转动机构动力源、限位机构和基础件组成。
2.2 装焊夹具的特点
1）门架下横梁装配焊接夹具的定位方式、定位元件形状复杂。门架下横梁装配焊接夹具由于门架下横梁零件有三维空间曲面，他们形状较简单，但刚性差，易变形。在夹具中定位时往往要合理的取门架下横梁特定的面，定位孔的首选应是产品图的基准槽。
2）门架下横梁外形较简单，有三维空间面,尺寸较大,装焊夹具的定位往往采用过定位的设计以保证在装焊部件时的正确性，尽量减少产品焊接时产生的焊接变形；
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