在工程機械焊接工裝中快速夾的應用

孟慶元

摘 要：近年來，工程機械行業發展勢頭迅猛，焊接技術應用越發的成熟和廣泛，而各種樣式焊接工裝夾的應用更是為焊接質量和效率的提升發揮了極大的作用。快速夾是一種相對便捷、獨立、使用的定位及緊固機構，他有效提升了焊接工裝設計、使用操作的靈活性和高效性，降低了工人勞動強度，節省了大量的企業制造成本，創造了較高的企業經濟效益。

關鍵詞：工程機械 焊接工藝 夾緊裝置

中圖分類號：TG47 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）04（a）-0117-02

工程機械結構件焊接前應根據相關工件圖樣要求進行空間尺寸組合定位。工作過程中，需充分考慮工件產量、自身特點和精度要求等方面條件，制定科學合理的焊接工藝方案，也就是將組件到部件再到總成的一個組合、再組合過程。下面我們就快速夾在工程機械焊接工裝中的應用進行簡要分析論述，希望能夠不斷提升工程機械焊接技術水平，推動快速夾技術發展和進步。

1 快速夾在工程機械焊接中的應用現狀

為了保障焊接尺寸精度、降低生產成本、提高工作效率，我們需要對工程機械焊接工藝有一個深入的了解，焊接工作人員一定要進行組對焊接工作設計制作。出于對工程機械自身特點考慮，操作人員需要根據機械定制性強、生產批次更換頻繁以及產品種類多等特點，不斷加強組隊焊接工裝設計，提高設計的簡潔性、降低生產成本、縮短制造周期、提高操作便捷性，進行適當的設計調整。自21世紀以來，機械焊接工藝技術有了很大的提升，快速夾的功能得到進一步挖掘，大幅度提升了快速夾在焊接工裝中的實用性，快速夾的應用越來越廣泛，工藝技術升級已成必然。

2 快速夾的分類

2.1 快速夾

快速夾也被稱為肘桿式機械夾緊裝置，其采用了肘桿動作原理進行的開發和設計。但當連架與其中一連架桿和機架鉸接點，也就是圖1中A點、D點與C點處于同一直線時，該機構處于死點位置。除破壞性反力外，無論被壓緊件承受多大的反力也不會造成機構變動，也就不會出現壓頭松開現象，其主要根據的就是機械力學死點夾緊原理。為了避免死點位置松脫，實際應用過程中還可以在設計時進行適當的鉸接點調整，確保機構鎖定始終處于穩定狀態，夾緊點受力一直處于最大夾緊力的狀態。

2.2 常用快速夾分類

我國快速夾設計制造水平得到了很大的提升，市場中的各廠家產品大致相同。按照快速夾操作形式大致可分為垂直式夾具、水平式夾具、直線動作式夾具以及門閂式夾具四種。垂直式夾具因其擁有垂直把手而得名，其壓桿角度大于90°，常以垂直式座和法蘭式座為基礎。水平式夾具高度較低，能夠作用于兩個不同方向，常以法蘭式座為基礎。直線動作式夾具體積較小，通常利用把手進行栓塞軸線運動，多采用彎曲手柄，避免操作誤傷，常以法蘭式座為基礎。門閂式夾具式利用移動把手和夾具U型扣繞過對面栓鉤提夾持力的。

3 快速夾在焊接工裝中的設計及實際案例

焊接位置空間、相對位置穩定、工件放入和取出順序等都是焊接工裝設計時必須要考慮的問題，同時我們還需要針對個別焊后變形較大的產品采取相應的工藝措施，保證焊接工裝質量。因此，我們必須要認識到焊接夾具在焊接工裝中的重要性，充分發揮其在焊接變形控制和位置穩定性方面產生的作用。

不引入快速夾前，焊接工裝設計需要充分考慮焊接組件整體脫離問題，而將整個焊后組件取出，就必須回增加工裝尺寸，加大勞動強度。我們采用直線動作式快速夾，就需要精確孔定位，并以此為基準確定各向定位。整體焊接完成后，通過直線動作式快速夾從定位孔中抽出孔定位銷軸，垂直將組件調出。設計者結合實際，以孔定位銷軸為臺階軸，充分發揮快速夾定位、鎖緊功能作用，做好工件緊固工作。

垂直式快速夾是焊接工裝的重要固定裝置，實際應用當中，鋼管定位較為簡單可靠，以多個鋼管焊接為一個組件，快速確定鋼管間的相對位置，這樣快速滿足組件尺寸要求。多個鋼管同時焊接時需要注意，不能采用簡單的定位方法，需要鋼管保持多個方向的穩定性，這時就可以采用垂直式快速夾。垂直式快速夾主要通過將底座螺栓固定在背部加強筋上，不需要加多余固定結構就可以實現快速安裝，快速夾壓桿完全將各鋼管緊緊壓在定位塊上，以保證各個獨立鋼管間的位置相對穩定可靠，為操作者提供良好的工作環境，有效提升作業效率。實際應用過程中空間尺寸設計是一項需要十分重視的環節，必須要考慮增加快速夾是否會對工件的安置或是取出產生直接影響。

以水平式快速夾來代替垂直式快速夾的應用原理基本相同，其目的同樣是為了保證組件固定的穩定可靠。因此，無論采用何種方式，都應當以穩定可靠為出發點，做好工裝定位工作。

快速夾應用設計時要完全從使用者的角度出發，確定科學合理的快速夾安裝位置，保證焊接人員能夠順利的進出焊接主體，焊接人員進出的通道應當與臂同高。選擇垂直式快速夾時，操作者很容易在進出通道時誤碰快速夾造成定位失效，影響正常焊接工作。針對這一問題我們可以通過水平式快速夾改善這一問題，他主要采用增加通道寬度的方法，更好的發揮了快速夾靈活多變的優勢。

4 快速夾在工程機械焊接工裝應用中的發展

綜上所述，快速夾的運用極大的提升了我國焊接工裝技術水平，通過不同形制快速夾組合漫步各種特定緊固結構要求，快速夾的應用有效降低了勞動強度，節省成本，有效提升工作效率。同時，快速夾使用方法靈活多變，有很多優點和其他方面的作用等著技術人員開發和研究。

此外，在焊接工裝設計中引入柔性系統概念也推動了快速夾的應用。柔性系統利用各個部件重新組合進一步實現了高效的使用狀態，達到了提高工作效率、節約成功的目的。同時快速夾自身具有的靈活性和適應性特點與柔性系統概念完全一致。隨著快速夾的逐步發展和演變，其在液壓、氣動快速中的應用越來越廣泛，推動了焊接工裝制造和設計的發展。

5 結語

快速夾在工程機械焊接工裝中的應用，能夠有效降低勞動者工作強度，提升工作效率，節約成本。因此，我們應當積極深入開展快速夾應用研究，努力為焊接工裝制造升級和設計而奮斗，開創更加廣闊的工程機械焊接技術發展空間。

參考文獻

[1] 郭國林，吳永祥，郭蘭中，等.焊接工裝在挖斗支耳板制造中的應用[J].常熟理工學院學報，2011，25（10）：95-97，111.

[2] 宋以國.全方位焊接工裝在焊接實踐教學中的應用[J].實驗科學與技術，2010，8（1）：24-25.

[3] 李鑫生.三維柔性焊接工裝打造柔性焊接生產線[J].紡織機械，2013（6）：43-46.