1、 上海交通大学本科毕业论文 叉车座椅焊接夹具设计 学 生： 黄冬 学 号： 711140010001 专 业： 11 春 机电一体化 导 师：王春香 学校代码： 10248 上海交通大学网络教育学院 二一 三 年 三 月 上海交通大学本科毕业论文 叉车座椅焊接夹具设计 I 毕业论文声明 本人郑重声明： 1、此毕业论文是本人在指导教师指导下独立进行研究取得的成果。除了特别加以标注和致谢的地方外，本文不包含其他人或其它机构已经发表或撰写过的研究成果。对本文研究做出重要贡献的个人与集体均已在文中作了明确标明。本人完全意识到本声明 的法律结果由本人承担。 2、本人完全了解学校、学院有关保留、使用学位论
2、文的规定，同意学校与学院保留并向国家有关部门或机构送交此论文的复印件和电子版，允许此文被查阅和借阅。本人授权上海交通大学网络教育学院可以将此文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本文。 3、若在上海交通大学网络教育学院毕业论文审查小组复审中，发现本文有抄袭，一切后果均由本人承担（包括接受毕业论文成绩不及格、缴纳毕业论文重新学习费、不能按时获得毕业证书等），与毕业论文指导老师无关。 作者签 名： 日期： 上海交通大学本科毕业论文 叉车座椅焊接夹具设计 I 叉车座椅焊接夹具设计 摘 要 随着物流业的持续发展，叉车作为 其中重要的物料搬运 设备 ， 越
3、来越受到重视 ， 而其中的部件 -座椅悬架基座对叉车的安全性和减振性起到了决定性的作用。 焊接夹具作为重要的生产 工艺装备 ，在 不同行业 都获得了广泛的应 用 。焊接夹具操作简便、不用测量就能得到准确的装配位置，从而保证了装配精度，加快了装配作业的进程，同时由于保证了装配精度，控制了焊接变形，所以可提高焊件的互换性能，焊件上的配合孔、配合槽等机械加工要 素可由原来的先焊接后加工改为先加工后焊接，从而避免了大型焊件焊后加工所带来的困难，有利于缩短焊件的生产周期，提高焊接生产率。 叉车座椅的悬架基座主要由薄板冲压后的零件组焊而成，精度要求不高，中等批量。本文主要设计 了 组焊这套部件的专用焊接夹
4、具， 主要内容 包括夹具的总体设计方案，设计要则和具体的设计过程，采用了现代的夹具设计方法，并对夹具的调试、使用以及保养等作了简要说明。 关 键字： 叉车，座椅，焊接夹具，夹具设 计 上海交通大学本科毕业论文 叉车座椅焊接夹具设计 II SEAT WELDING FIXTURE DESIGN FOR FORKLIFT ABSTRACT With rapid development of logistics, the forklift is more and more considered as important equipment in the material conveying work
5、 .one of seat parts -suspension base is critical for safety and low vibration of forklift. Welding fixture is regarded as important production process equipment. which obtain wide application in every field. Due to easy to operate and can get accurate assembling location without measurement, therefo
6、re it can ensure precision of assembly and speed up process of assembling work ,at the same time ,on account of assembling precision and controlling welding distortion, it can improve weldments compatibility. mating hole and slot can change from first machining to after machining ,which can avoid di
7、fficulty that large weldment are welded ,and is beneficial to shorten lead time, and improve welding productivity . Suspension base of forklift seat is composed of sheet mental that is punched ,precision requirement is low , medium lot .this passage is to design this professional fixture for this se
8、t of parts .the main content include fixtures whole design scheme ,design principle and specific design process . besides, make a simple description for jig debugging、 usage and maintenance. Key words： forklift , seat ,welding fixture ,fixture design 上海交通大学本科毕业论文 叉车座椅焊接夹具设计 III 目 录 摘 要 . I ABSTRACT
9、. II 目 录 . III 第一章 绪 论 . 1 1.1 课题背景和意义 .1 1.2 焊接夹具发展现状 .2 1.3 装焊夹具概述 .2 1.3.1 装焊夹具的定义及组成 .2 1.3.2 装焊夹具的作用 .2 1.4 本文设计与研究内容 .2 1.5 本章小结 .3 第二章 叉车座椅悬架基座焊接的工艺分析 . 4 2.1 座椅悬架基座焊接部件的产品图 .4 2.2 焊接部件的重要技术要点分析 .4 2.1.1 尺寸公差和形位公差要求 .4 2.1.2 焊接要求分析 .5 2.3 零部件的结构分析 .5 2.4 焊接部件的焊接工艺方法的确定 .6 2.4.1 部件的焊接工艺分析 .6 2
10、.4.2 组件的焊接工艺确定 .6 2.5 生产纲领对焊接夹具的影响 .8 2.6 本章小结 .8 第三章 叉车座椅焊接夹具方案设计 . 9 3.1 焊接夹具的设计原则与方法 .9 3.1.1 定位部件设计原则 .9 3.1.2 夹紧部件设计原则 .9 3.1.3 夹具体设计原则 . 10 3.2 焊接夹具的设计方法 . 10 上海交通大学本科毕业论文 叉车座椅焊接夹具设计 IV 3.3 焊接夹具的设计步骤 . 11 3.4 总体方案的设计 . 12 3.4.1 夹具体方式的选择 . 12 3.4.2 定位方式与定位元件选择 . 14 3.4.3 其他辅助支撑 . 18 3.4.4 夹紧方式与
11、夹紧元件选择 . 19 3.4.5 装焊方案 . 22 3.5 本章小结 . 24 第四章 叉车座椅焊接夹具详细零部件设计 . 25 4.1 夹具 体 . 25 4.1.1 夹具平台 . 25 4.1.2 固定角座 . 26 4.2 定位元件 . 27 4.2.1 定位销 . 27 4.2.2 定位座 . 29 4.2.3 活动插销 . 30 4.3 夹紧元件 . 30 4.4 其它元件 . 31 4.5 焊接夹具的喷漆要求 . 36 4.6 本章小结 . 36 第五章 焊接夹具的尺寸精度评估 . 37 5.1 焊接夹具尺寸精度的静态评估方法 . 37 5.2 焊接夹具尺寸 精度的静态评估方法
12、 . 37 5.2.1 尺寸精度耐久性评估 . 38 5.2.2 尺寸精度可靠性评估 . 39 5.3 本章小结 . 40 第六章 焊接夹具的装配、调试、使用与保养 . 41 6.1 焊接夹具的装配要求 . 41 6.2 焊接夹具的调试 . 41 6.3 焊接夹具的使用说明 . 42 6.3.1 焊接夹具的操作步骤 . 42 6.3.2 焊接夹具的使用要求 . 42 6.4 焊接夹具的保养 . 43 上海交通大学本科毕业论文 叉车座椅焊接夹具设计 V 6.5 本章小结 . 43 第七章 总结与展望 . 44 参考文献 . 45 致 谢 . 46 上海交通大学本科毕业论文 叉车座椅焊接夹具设计
13、1 第一章 绪 论 1.1 课题背景和意义 “物流”概念自上世纪 70 年代末引进我国以来，已经有近 30 年的发展历史了，在此期间， 许多物流企业与物流园区也都相应的逐渐发展起来，现代物流业 将成为我国国民经济的重要产业和经济增长点。国家的“十一五” 规划中明确提到要大力发展物流业，伴随着电子商务、信息技术、电子书籍、供应链的迅速发展，物流业也正行驶在发展的快车道上。 叉车是 一种能把水平运输和垂直升降有效结合的装卸机械，是 实现物流机械化作业 的重要设备 ， 具有通用性强、操作使用方便 、 工作效率高 等特 点，在我国国民经济的发展中，各行各业对叉车的需求量都在不断增加 ,今后几年，随着国
14、内大型叉车合资企业的投产， 我国的叉车市场将拥有非常广阔的发展前景。 在 整个 叉车的制造生产中，驾乘人员的座椅生产是其中的主要环节之一，特别是驾驶员座椅（ 如图 1-1 所示） 的 焊接 生产涉及到安全 性、可靠性等要求，工程师 们 通过有限元分析 完成 强度 设计后，座椅的焊接生产是关键环节，而其焊接夹具的好坏在很大程度上影响了焊接的质量和劳动强度。座椅悬架基座的焊接是其重要的组成部分，它是将已经冲压成形的外壳和底座以及其他零件在夹具上定位夹紧后，通过 CO2 气体保护焊 焊 装成组件的过程。目前，我公司暂时 依赖 以前老师傅手工 临时 组焊的简单夹具来定位焊接， 对焊工的技术水平要求高，
15、 而且劳动强度也大，随着公司 业务 的发展，订单数量的 不断增加，这种生产模式 已经不能 适应企业的成长，为此，急需开发一套专用的焊接夹具来满足生产要求。 图 1-1 叉车座椅上海交通大学本科毕业论文 叉车座椅焊接夹具设计 2 1.2 焊接夹具发展现状 当前国内 对 焊接夹具的研究都还局限于焊装夹具的计算机辅助设计、加工、焊装夹具的通用性和可重组性等方面。缺少对 焊装夹具的整个生命周期， 包括 虚拟化设计、加工、装配、调试 以及后续改型阶段缺乏系统而有效的计算机辅助手段，缺少焊装夹具对工件组焊时 偏差影响规律的定量研究，以及根据研究结果 而得出 可以指导焊装夹具设计的原则和 方法。一个国家的制
16、造业的国际竞争力取决于装备的先进性和 经济性 ，夹具是机械加工 制造 不可缺少的工艺装备，在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下，夹具技术 也 正朝着高精度、高效、模块、组合、通用、经济方向发展，随着焊接技术的不断发展，产品的不断更新换代，对其焊接夹具的需求将会越来越大。 1.3 装焊夹具概述 1.3.1 装焊夹具的定义及组成 将零件按一定顺序放入夹具内定位夹紧，使各零件间保持正确的相对位置关系后，进行焊接的过程称为装 焊过程。 而用来装夹其零件的夹具称为装焊夹具。装焊夹具 属于 非标工艺装备 ，是根据实际的产品结构特点、生产条件和成本预算来设计 的 。一般的装焊夹具由
17、定位 部分、夹紧部分以及 夹具体组成。 1.3.2 装焊夹具的作用 （ 1）采用了装焊夹具，零件 可以 通过定位销、定位块等 快速 定位， 可以 不用测量就 能 得到准确的装配位置，加快了装配作业的进程。 （ 2）采用了装焊夹具，装配和焊接可以在同一工位上完成，可减少制造工序，提高生产效率。 （ 3） 由于 装焊夹具能强行夹紧焊件并且可以预先在夹具上设置反变形部分 ， 故 能 有效 控 制或消除焊接变形 ，提高焊 接质量 。 （ 4）采用装焊夹具后，由于保证了装配精度，控制了焊接变形，所以可提高焊件的互换性能； 1.4 本 文设计与研究内容 本文研究的主要内容是阐述焊接夹具的发展 现状、 焊装
18、夹具设计原理、步骤、方法以及夹具功能。并对夹具的设计作了深入地分析。叉车座椅悬架基座是由 具有复杂型面的零件组成，它由薄板冲压后，通过装焊而构成一个焊接组件。 其中 装焊 质量的好坏将 直接影响座椅的质量、生产率、经济性以及安全性。而装焊的质量取决于 焊工 操作的准确性、冲压件的精度以及夹具的装配精度 。而焊装夹具的设计 需要考虑冲压件的结构特性、焊接的先 后顺序、焊点的位置分布 以及焊接工艺性等 ，它是以座椅悬架基座产品图纸为 主要 依据的。 装焊 生产的效率和质量 直接受 夹具设计的 好坏的影响，而其设计又与众多 因素有关，所以 本文 研究的主要内容就是 在给出的各种约束上海交通大学本科毕业论文 叉车座椅焊接夹具设计 3 和要求下 ，利用 SOLIDWORKS 进行三维建模并虚拟装配，设计一套满足产品生产工艺要求和图纸要求的夹具，并尽量使其性价比最高。 1.5 本章小结 本章介绍了设计此套装焊夹具的背景及意义，并阐述了焊接夹具的发展 现状 以及装焊夹具的定义、组成与作用。随着汽车行业的大力发展，焊接夹具的应用也会越来越多，其自动化水平也会有 很 大程度地提高。
