焊接装配（精选三篇）
焊接装配 篇1
电装技术属于边缘学科、多学科的电子工程制造技术。所谓焊接, 就使在两个工件之间熔入焊锡, 通过加热, 焊锡和工件互相扩散而形成合金层, 通过金属键连接起来, 也可以说是由金属表面的润湿现象而形成的连接。这种连接的特点, 几乎看不出被焊接件的变化, 这是它最大的优点。可是很多人都较轻视焊接, 理由是:焊接时, 动手一试, 粘上了, 所以认为它简单。然而, 在当今电子产品朝向更轻、薄、小、高密度组装时, 要求设备高可靠性时, 人们才发现, 设备的故障原因, 除元器件的早期不良和正常消耗外, 基本上都是焊接不良!其实锡焊接仍有许多不稳定的因素, 缺乏缺乏上的一致性。不要认为它是一个单纯的操作, 好像谁也会干, 在产品焊接中凑够点数就认为是完成了任务, 但是要使成千上万个焊点使用时都不会发生问题, 都可以是高可靠性焊点, 就不是一件容易做到的事了, 焊接是一个技巧性很强的工作。
要想获得良好的焊点必须学习和掌握焊接应具备的七个条件。
1 被焊接面保持清洁
焊接的成功, 需要焊锡与被焊接件接触好, 但是, 被焊件的表面往往被几层障碍物所覆盖, 如下图所示。
2 适量地使用适当的助焊
助焊剂的使用方法正确与否, 可决定焊接的质量。助焊剂的种类繁多, 必须根据被焊接件的材料、表面状态及使用方法 (工具或装置) 来选择适当的助焊剂。
3 焊锡的杂质
焊锡中包含的杂质, 会生成金属化合物, 变成障碍而影响焊接。最容易熔入焊锡内而影响又最大的金属就是铜。它同锡化合后形成又硬又脆、导电性和导热性很差的金属化合物。
金 (Au) 、锌 (Zn) 、锑 (Sb) 、铝 (Al) 、也有显著的影响。除些之外, 一些标准还规定有铋 (Bi) nblies、铁 (Fe) 、砷 (As) 。像我们经常用的对器件进行镀锡的锡锅, 有条件的话要经常分析了解锡锅里的成分, 不符合要求要定期进行更换。还有焊锡丝焊接出来的焊点如果有小颗粒、不光滑、不亮的情况也要进行更换。
4 适当的温度和均匀加热
为了提高焊接效率而将焊接温度提高, 有时反倒会使焊接效率降低, 而且影响质量。焊接温度对焊锡的状态和助焊剂的分解是有影响的。对于印制电路板, 会导致焊盘剥落。
根据下列三个列表所示的各个条件, 焊接温度应适当地控制在230℃～250℃左右。
5 合适的加热时间
同温度条件一样, 加热的时间也是重要的因素。从理论上讲, 扩散是由温度和时间来决定的。但在手工焊接时, 应使温度保持一定, 根据润湿状态来决定时间。自动焊接也同样, 必须优先决定焊接温度, 然后再设定焊接时间。
6 工件的固定
从焊接开始, 到焊锡冷却凝固这一段时间, 应使工件在一定的时间内保持不动。手工焊接时, 在这段时间内要稳稳地拿住零件, 不要松手;自动焊接时, 必须防止焊接工装、传输带震动。
7 使用工具和设备的技巧
对于焊接来说, 由于存在的不稳定因素, 所以会出现质量一致性较差的问题。这里所说的技巧, 就是指熟练地使用工具或设备的技巧。对于这个问题其实不难, 现在的焊接工具和设备都很先进并具智能性, 比如称之为“傻瓜烙铁”的工具, 它能感应被焊接物质所需热量的大小而自动变化供热功率, 只要操作者在实践中善于积累经验, 反复练习就可以掌握好焊接技术的。
参考文献
[1]王卫平.电子工艺基础[M].北京:电子工业出版社, 2000.
焊接结构装配技术操作规程 篇2
1、主题内容和适用范围
本标准规定了焊接结构件装配的操作规程
本标准适用于本厂各种焊接结构的装配
2、引用标准
YB/JQ 101.1 钢铁企业机修设备制造通用技术条件 焊接结构件
3、准备工作
3．1熟悉图纸和工艺文件，了解焊接结构的特点和技术要求，考虑装配措施、装配顺序。
3．2根据焊接结构的要求，并结合车间情况，选择合理的装配作业场地。准备好装配平台，装配用工具和胎夹具。自制胎夹具应有以下要求：
3．2．1结构简单，使用方便，能够保证产品精度要求。
3．2．2装拆方便，安全可靠。
3．2．3尽可能做成通用的胎夹具。
3．3根据图纸检查零件尺寸、数量是否符合规定，对于领用的标准件、外购件必须是验收合格品，不合格的不能使用。
3．4装配零件必须清理、矫正
3．4．1气割零件的边缘和气割焊接坡口面应清除挂渣飞溅，对重要的焊接头，其坡面必须用砂轮打磨光亮。
3．4．2手工焊焊缝两侧10 mm内，应将氧化皮油污及其他脏物清除干净。
3．4．3对于自动焊焊缝和角焊缝，应将焊缝两侧30—40 mm范围内的铁锈、油污等脏物清除。
3．4．4零件必须矫正，并符合图纸和工艺的要求，才可用于装配。
3．5根据零件的材质、板厚选取合适的定位焊方法，并调整好相应的工艺参数。
4、装配
4．1为保证质量，根据焊接结构的形状特点，应尽量选用以下的装配方法：
4．1．1按预先划好的位置线或地样进行装配。
4．1．2按档板、定位夹具、胎型进行装配。
4．1．3按预先制作的工艺孔、槽及凸台等进行装配。
4．2大型复杂的结构先部分组装，后整体组装。
4．3对需在工地组装的焊接结构，按工艺规定进行装配。
4．4装配焊接结构的定位焊要焊牢，不得有缺陷。
4．4．1定位焊长度一般为5—30mm，间距按强度要求确定，一般约300—400mm。
4．4．2定位焊缝要对称，不得在焊缝交叉处定位焊，且要离开交叉处50mm左右定位焊。
4．4．3定位焊焊缝不许超过焊接要求焊缝的1/2高度。
4．4．4定位焊焊缝出现裂纹，必须铲除重焊。
4．4．5定位焊要用与正式焊接同型与的焊条，焊条直径可根据工作厚度选取（见表1）
表1 定位焊焊条规格
4．5装配时要充分注意焊接变形对几何尺寸的影响，采取必须的措施。
4．5．1按工艺要求严格控制焊缝的装配间隙。
4．5．2装配时相邻焊缝间距不得小于300 mm。
4．6拼接装配
4．6．1拼接要在平台上进行，接口间隙按工艺要求，板面错移不大于2 mm。
4．6．2除工艺要求外，凡20 mm以上钢板拼接须在接口处放置与接口形式相同的引弧板、熄弧板，长度水小于50 mm。
4．6．3V型坡口的板斜拼接，必须考虑收缩弯曲，需在装配时顶弯，其两头坡度1：200间隙2 mm。
4．6．4对接接头错偏量应小于钢板厚度的1/20，但最大不超过2 mm。
4．7装配搭接接头，长度偏差不大于+5 mm、-2 mm。
4．8圆形管状工件装配
4．8．1先对直缝，后对腰缝，必须两头平齐，曲率均匀。
4．8．2相邻两节圆筒的纵焊缝要错开，其错开距离不小于200 mm。
4．8．3圆节的曲率用2/5—1/3圆周的样板检测，检测合格后再点固。
4．9各种型钢接头装配，必须按照工艺要求进行。
4．10装配好的结构，应在其变形的方向施加外力，造成限制变形的条件，或反变形。若结构对称，可将两结构件背面联在一起，以减少焊接变形。
焊接装配 篇3
关键词：CATIA,模拟,车身,焊接夹具,设计
1 引言
焊接夹具是车身金属焊接工艺中用于控制焊接产品外形, 提高产品生产效率的重要辅助工装, 其设计数据是否准确、可靠是整个生产制造的关键, 直接决定着车身的制造精度, 进而决定整车的装配质量。
试制焊接夹具是在车型试制阶段使用的非标工装, 与批量生产夹具相比, 试制夹具有着集成度更高, 通用性更强, 使用周期更短, 成本更低等特点。
为在短时间内使新车型投放市场, 使用最便捷高效的方法设计最优质的焊接夹具势在必行。
2 试制焊接夹具
2.1 试制焊接夹具分类及结构形式
汽车车身试制焊接夹具分为装配式、焊接式2种。装配式是指焊接夹具零件之间通过销定位、螺栓联接的方式进行装配, 在定位方向上进行调节的夹具结构形式。焊接式是指焊接夹具零件之间的装配通过焊接实现的夹具结构形式。
装配式试制焊接夹具结构上一般采用手动快速夹紧方式, 由一些夹紧单元装配于平台上组成, 见图1。其中, 夹紧单元由手动夹钳、角支座、型板、压板、压块、定位块、转接块、定位销、定位销座、调整垫片等组成, 见图2。
2.2 试制焊接夹具的设计
汽车车身试制焊接夹具的设计属于专用夹具设计范畴, 设计时不仅需要满足工件精度定位的共性要求, 而且还要充分考虑车身钣金件易变形和制造冲压偏差较大等特征。其设计过程复杂, 需要了解车身结构, 结合焊点位置和工件定位夹紧信息, 以及焊接夹具的定位基准、定位方式、制造的批量性、互换性、操作方便性等相关内容。
2.2.1 焊接夹具定位基准
试制焊接夹具一般选择零件的重要装配孔、工艺孔及安装面作为定位基准。设计时要求定位基准与车身冲压件设计与制造的定位基准统一;车身分总成与总成夹具的定位基准统一。保证定位精度传递的一致性, 遵循基准重合原则, 减少因定位基准不一致产生的累积误差。
2.2.2 焊接夹具定位方式
夹具设计中最重要的部分是定位元件的设计, 往常设计中采用六点定位, 即“3-2-1定位原理”。对于汽车车身这类一般厚度在0.8~2.5 mm的薄板件, 夹具除了具备限制零件刚体运动的基本功能外, 还必须能够限制过多的工件变形。
针对柔性薄板件易变形的特点, 采用变分法确定的“N-2-1定位原理”被广泛地应用于薄板冲压件焊接工装夹具设计中。其主要内容如下。
a.第一基准面上所需的定位点数为N (N≥3) 。
b.第二、第三基准面所需的定位点分别为2个和1个, 并且第二基准面上的2个定位点应布置在薄板件较长的边上。
c.禁止在正反两侧同时设置定位点。
2.2.3 焊接夹具夹紧方式
焊接夹具的夹紧装置对焊件起夹紧作用, 是夹具组成中最重要、最核心的部分。按作用力的来源分为机动夹紧和手动夹紧两大类。机动夹紧包含气动、液压、电磁、真空、电动、混合夹紧等类型。试制焊接夹具一般需30�50套, 属于小批量夹具, 夹紧方式主要采用手动夹钳辅以压板快速夹紧。
2.2.4 焊接夹具的操作方便性
焊接夹具的操作方便性包括:操作高度的方便性、取件的方便性、焊钳伸入空间的方便性及检测的方便性。根据人机工程学, 夹具的操作高度一般为700�900 mm为宜。由于车身结构复杂, 夹具设计必须考虑取件的方便性, 采用手插销或者活动销以避免因为上、下取件不便造成的零件变形或损坏。在满足定位要求的前提下, 夹紧单元越少越好, 以方便焊钳伸入及检测。
3 CATIA运动仿真
KIN是完全集成于CATIA中的运动机构仿真模块。它可以对设计及其相关内容进行有效评价, 提供包括产品运动仿真模拟、干涉检查, 零件运动轨迹、速度、加速度、力矩分析等诸多功能, 并能进行碰撞、间隙及接触等的相关计算。其分析结果直观准确, 可以多种格式输出共享, 并能同步优化产品的结构设计。
4 CATIA柔性子装配模拟车身焊接夹具运动的设计过程
4.1 设计需求
以某汽车散热器支架试制焊接夹具某一夹紧单元的运动分析为例, 散热器支架试制焊接夹具夹紧单元见图3。此夹具单元在开合运动过程中不能与散热器支架连接板及安装板翻边发生干涉, 考虑到设计焊接夹具的操作方便性, 当夹具单元打开到最大极限位置后, 需要与工件边缘预留≥30 mm的距离作为上、下取件的安全间隙, 见图4。
在软件辅助分析过程中, 直接在CATIA的装配模块中实现运动仿真模块所具有的运动模拟、碰撞停止、干涉检查、开合极限角度、上/下取件方便性分析等高级功能, 简化切换模块和铰接设置等冗杂前处理过程, 加速设计分析的效率。
4.2 设计过程
4.2.1 子装配层级部件预装配
为了在夹具单元中模拟夹具的开合运动, 需先将手动快速夹钳这个主运动部件以子装配体的形式独立预装配, 以便在后期父装配层级仿真时把它作为柔性运动标准部件进行关联驱动。
将组成夹钳CLAMP-B的各个零件进行装配, 并约束它们。其中, 夹钳座采用固定约束, 其余零件相互之间采用同轴和偏距约束, 见图5。
4.2.2 固联约束与柔性子装配
在CATIA装配模块中, 固联约束可以使任意多个部件连接在一起。柔性/刚性子装配命令作为约束工具中的高级功能, 可以实现在父装配层级中直接对子装配之零件及其通过约束或固联方式连接在一起的其它零部件之间的联动操作, 包括移动、旋转等, 装配模块固联与柔性子装配图标见图6。
在夹具单元装配体 (父装配层级) 中将柔性子装配功能赋予以上预装配部件CLAMP-B, 即看到目录树中CLAMP-B的图标前出现齿轮符号, 表示它的柔性子装配功能已经被激活。若此夹具单元在产品中是以子装配的形式与其余部件并列存在, 那么它的图标前端也会同步出现相同的齿轮符号。
随夹钳一起运动的压板等零件与夹钳并列作为夹具单元的子层级件, 所以需先将压板和夹钳进行相对位置偏距约束, 而后将随着压板一起运动的2个压块及调整垫片进行固联约束。夹具单元中柔性子装配及固联设置见图7。
4.2.3 夹具单元开合仿真
在“操作参数”对话框中点击“绕任意轴旋转拖动”命令, 并选中对话框下端的“遵循约束”选项, 选择手动快速夹钳手柄的固定绕轴后直接在屏幕上拖动手柄部分即可实时模拟夹具开合运动。若需要准确求解夹具打开后的极限角度及此时与工件之间的最小安全距离, 则需要激活“碰撞停止”功能。
运动过程中未发现随夹钳一起运动的压板、压块与工件干涉, 当夹钳手柄与夹钳座的限位销钉碰撞后, 在图8所示极限角度位置停止并高亮显示, 经测量其开合角度约为110°。此时, 夹具与工件的最小取件安全距离≥30 mm。
5 结束语
通过基于柔性子装配的运动仿真模拟设计方法, 实现了在车身焊接夹具设计的同时对夹具单元的实时动态分析和优化。避免了在设计完成后再通过DMU校核修改的重复工作, 与传统设计相比极大地缩短了研发周期, 设计更高效、快捷、直观。这种CATIA动态优化设计方法在汽车设计领域具有广泛的应用价值。
参考文献
[1]王纯祥.焊接工装夹具设计及应用[M].北京:化学工业出版社, 2011:8-9, 28-29.
[2]讯利科技有限公司.CATIA V5操作指南[M].北京:中国和平出版社, 2002.:49-50.