摘要：社会的进一步发展，促使现阶段我国各个工业事业建设脚步逐渐加快，此种背景下，工艺装备的应用更加广泛，生产者可以通过焊接工装的合理设计提升生产质量与效率。基于此，本文立足于创新方法，分析了焊接工装设计基本原则，研究了创新设计的基本方法。希望以下内容的论述可以提升我国焊接工艺水平。
关键词：创新方法；工装设计；设计原则
引言：近几年，我国工业事业的发展较为迅速，焊接技术作为工业生产中较为常见的一种，对于生产质量的影响较为明显，为了保证焊接产品质量，创新方法的理念被应用到工装设计中，但是就当下应用情况而言，并没有改变传统工装设计弊端。因此，对创新方法在焊接工装设计中的应用研究有着鲜明现实意义。
1焊接工装设计原则
1.1实用性原则
工装设计作为整个焊接准备过程中的基础环节之一，对后续生产质量与效率有着重要影响，因此焊接工装设计需要在实际设计需求的基础上，遵循实用性原则。所谓的实用，指的是工件的技术性能良好，并且可以满足焊接需求，又可以便捷人们生产制造，促使机械与人工应用可以相互融合并且达到最佳状态。具体表现在以下几个方面：
①就焊接工作而言，通常情况下是两个或者两个以上工件组合而成，为了保证施工质量与效率，通常情况下会选择先组装后焊接的方法进行，也会采用一边组装一边焊接的方法，最终焊接的工件体积将会逐渐增加，施工焊接更加复杂，所以焊接工装设计需要合理考虑到此种焊接问题，并且可以契合焊接需求。
②焊接方法多种多样，不同焊接方法的应用对于工装设计内容的要求也不会相同，因此工装设计需要合理考虑到此类问题。例如在电弧焊施工中，前期工装设计通常不会对焊接速度进行要求，甚至不会要求施工人员在焊接过程中带动工件翻转。自动焊过程中，工装设计将会对焊接机头进行位置定位，并且还会要求焊接过程的稳定程度，同时焊接速度需要根据工况随时进行调整。
③工装设计过程中需要明确规定，焊缝应该尽量保持在平焊位置，这样可以保证焊接质量，因为平焊相比于其它焊接方法而言，获得的焊缝质量更高，并且平焊过程中更加节省时间与体力。除此之外，在焊接过程中，工件翻转次数越少，焊接质量越高。
1.2经济原则
所谓的经济性，就是可以保证生产过程中应用最少的人力和物力完成施工要求。此种设计原则是企业生产制造的基本需求，不仅发生在大型焊接工装设计过程中，小型设计也需要遵守此种设计原则。但是因为航姐应用的装备设计费用也需要纳入到总成本当中，所以焊接工装设计方案需要进行合理的筛选。具体的选择依据为：采用工装进行焊接的工程成本需要小于没有应用工装进行焊接的工程成本。
对于焊接施工而言，为了达到经济性目的，工装设计过程中应用到的相关零件需要保证质量，最好采用标准零件进行，这样可以提升工件安装的可靠性，降低后续精细加工的工程量。
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1.3可靠性原则
可靠性原则可以说是焊接工装设计中，必须遵守的一种设计原则，相比于以上两种设计原则，此种设计原则对于焊接质量的影响更加明显。要求应用到的所有构件以及组合结构的刚性与强度都可以符合焊接标准，不会在焊接作用下出现变形等问题。除此之外，工装设计具有一定的防差错作用，可以进一步提升焊接质量。
差错是指人所犯的不经意的、偶尔的错误。生活中如家里的门关了，钥匙却留在家里；工作中如漏装零件、错装零件、不正确的处理等。防差错是生活和工作中的一个理念，就是要确保生活和工作中不犯这类不经意的、偶尔的错误，以减少生活中的麻烦和工作中的浪费。
2创新方法在焊接工装设计中的应用研究
对于工业技术的创新而言，创新方法可以说是创新得以正常进行和实现的基础所在的，从数学教学而言，创新其实是将面临的研发以及设计问题转化为问题模型，问题模型的建立主要应用TRIZ等工具进行实现，然后通过类比方法选择一个最优的设计方案。本文对于创新方法的应用分析，主要依靠进气过渡管组件的焊接工装进行说明。
2.1组件综述
进气过度管组件是一种较为常见的工业组件，此类组件的结构可以分为两个部分进行说明，虽然组件为一个整体，但是经由一个板被分为两个结构，上半部分为竖直管道，与板材之间的夹角为98度，下半部分为弯曲管道，弯曲角度为138度。
2.2创新方法应用具体内容
基于实际设计基础信息进行组件的建模，然后根据建模内容进行组件裁剪、以及应用资源分析，分析完成之后对涉及到的问题进记录与分解，并且逐一建立成为“How to”模型。模型建立完成之后，应用中间工具进行问题解决，最后选择一个最为适合的方案。以下内容主要讲解了创新型进化路线的问题解决。
2.2.1进化路线解决问题
从进化路线的实际应用角度而言，可以将其看做为一种问题解决该工具，应用这一工具将会分析出工装技术创新所处于的发展阶段，并对技术创新环境进行分析，以此求得技术衍变空白点，提升技术创新发展效率，制定合理创新路线。
2.2.2进气过渡管的工装设计
因为此类组件是三维立体，并且在三维空间当中，任何一个面都存在角度，这就导致工装设计时，很难确定其基准点。针对此种问题，应用进化路线进行分析，将三维组件转变为二维图形进行考虑，这样零件基准点的定位就可以依靠建立的x、y、z坐标轴进行确定。除以上目的之外，x、y、z坐标轴的建立与应用还可以保证过渡管与板之间位置稳定，具体设计内容如下所示：
首先，应用组件的底板以及定位芯进行定位，以此保证x、y上的组件坐标不会发生偏移，进而保证z轴上的坐标准确。然后，需要对组件中间位置的板进行的定位，为保证此过程中板定位简单准确，可以先将板进行水平定位，然后按照设计角度进行准确定位，在定位完成之后可以应用内六角螺钉对板位置进行固定。
3.结语：综上所述，通过分析进气过度管组件的创新工装设计内容可以发现，此类工装实际应用特点是将一个三维立体图形转变为二维图形进行设计，并且工装基础结构并不复杂，为后续施工降低了难度。同时在方便施工的基础上，保证了组件弯曲角度的精确，对于生产高质量组件以及提升产品合格率有着重要作用。
参考文献：
[1]刘增峰,张先龙.中国石油工程建设协会焊接专业委员会2018年常务委员(扩大)会议石油工程建设焊接技术研讨会顺利召开[J].金属加工(热加工),2019(01):2.
[2]张维官,王颖.创新 智造 开创焊接新时代——记第二十三届北京·埃森焊接与切割展览会[J].金属加工(热加工),2018(07):26-32.
论文作者:位志家
论文发表刊物:《城镇建设》2019年第05期
论文发表时间:2019/6/21
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