摘要：随着工程机械行业的迅猛发展，焊接技术的应用越来越广泛和成熟，各种样式的焊接工装夹具为提升焊接质量和效率发挥了重要作用，其中，快速夹作为一种相对独立、便捷实用的紧固及定位机构，使焊接工装的设计、使用操作更加灵活高效，大幅减轻了工人的劳动强度，有效降低了企业的制造成本，为企业创造了更高的经济效益。
关键词：工程机械；焊接工艺；夹紧装置；应用
引言
工程机械结构件焊接前应根据相关工件图样要求进行空间尺寸组合定位。工作过程中，需充分考虑工件产量、自身特点和精度要求等方面条件，制定科学合理的焊接工艺方案，也就是将组件到部件再到总成的一个组合、再组合过程。下面我们就快速夹在工程机械焊接工装中的应用进行简要分析论述，希望能够不断提升工程机械焊接技术水平，推动快速夹技术发展和进步。
1快速夹在工程机械焊接中的应用现状
为了保障焊接尺寸精度、降低生产成本、提高工作效率，我们需要对工程机械焊接工艺有一个深入的了解，焊接工作人员一定要进行组对焊接工作设计制作。出于对工程机械自身特点考虑，操作人员需要根据机械定制性强、生产批次更换频繁以及产品种类多等特点，不断加强组队焊接工装设计，提高设计的简洁性、降低生产成本、缩短制造周期、提高操作便捷性，进行适当的设计调整。
自21世纪以来，机械焊接工艺技术有了很大的提升，快速夹的功能得到进一步挖掘，大幅度提升了快速夹在焊接工装中的实用性，快速夹的应用越来越广泛，工艺技术升级已成必然。
2快速夹的分类
2.1快速夹
快速夹也被称为肘杆式机械夹紧装置，其采用了肘杆动作原理进行的开发和设计。但当连架与其中一连架杆和机架铰接点，也就是图1中A点、D点与C点处于同一直线时，该机构处于死点位置。除破坏性反力外，无论被压紧件承受多大的反力也不会造成机构变动，也就不会出现压头松开现象，其主要根据的就是机械力学死点夹紧原理。为了避免死点位置松脱，实际应用过程中还可以在设计时进行适当的铰接点调整，确保机构锁定始终处于稳定状态，夹紧点受力一直处于最大夹紧力的状态。
2.2常用快速夹分类
我国快速夹设计制造水平得到了很大的提升，市场中的各厂家产品大致相同。按照快速夹操作形式大致可分为垂直式夹具、水平式夹具、直线动作式夹具以及门闩式夹具四种。垂直式夹具因其拥有垂直把手而得名，其压杆角度大于90°，常以垂直式座和法兰式座为基础。水平式夹具高度较低，能够作用于两个不同方向，常以法兰式座为基础。直线动作式夹具体积较小，通常利用把手进行栓塞轴线运动，多采用弯曲手柄，避免操作误伤，常以法兰式座为基础。门闩式夹具式利用移动把手和夹具U型扣绕过对面栓钩提夹持力的。
图1 机构简图
3快速夹在焊接工装中的设计及实际案例
焊接位置空间、相对位置稳定、工件放入和取出顺序等都是焊接工装设计时必须要考虑的问题，同时我们还需要针对个别焊后变形较大的产品采取相应的工艺措施，保证焊接工装质量。因此，我们必须要认识到焊接夹具在焊接工装中的重要性，充分发挥其在焊接变形控制和位置稳定性方面产生的作用。不引入快速夹前，焊接工装设计需要充分考虑焊接组件整体脱离问题，而将整个焊后组件取出，就必须回增加工装尺寸，加大劳动强度。我们采用直线动作式快速夹，就需要精确孔定位，并以此为基准确定各向定位。整体焊接完成后，通过直线动作式快速夹从定位孔中抽出孔定位销轴，垂直将组件调出。设计者结合实际，以孔定位销轴为台阶轴，充分发挥快速夹定位、锁紧功能作用，做好工件紧固工作。
垂直式快速夹是焊接工装的重要固定装置，实际应用当中，钢管定位较为简单可靠，以多个钢管焊接为一个组件，快速确定钢管间的相对位置，这样快速满足组件尺寸要求。多个钢管同时焊接时需要注意，不能采用简单的定位方法，需要钢管保持多个方向的稳定性，这时就可以采用垂直式快速夹。垂直式快速夹主要通过将底座螺栓固定在背部加强筋上，不需要加多余固定结构就可以实现快速安装，快速夹压杆完全将各钢管紧紧压在定位块上，以保证各个独立钢管间的位置相对稳定可靠，为操作者提供良好的工作环境，有效提升作业效率。实际应用过程中空间尺寸设计是一项需要十分重视的环节，必须要考虑增加快速夹是否会对工件的安置或是取出产生直接影响。
以水平式快速夹来代替垂直式快速夹的应用原理基本相同，其目的同样是为了保证组件固定的稳定可靠。因此，无论采用何种方式，都应当以稳定可靠为出发点，做好工装定位工作。
快速夹应用设计时要完全从使用者的角度出发，确定科学合理的快速夹安装位置，保证焊接人员能够顺利的进出焊接主体，焊接人员进出的通道应当与臂同高。选择垂直式快速夹时，操作者很容易在进出通道时误碰快速夹造成定位失效，影响正常焊接工作。针对这一问题我们可以通过水平式快速夹改善这一问题，他主要采用增加通道宽度的方法，更好的发挥了快速夹灵活多变的优势。
4快速夹在工程机械焊接工装应用中的发展
综上所述，快速夹的运用极大的提升了我国焊接工装技术水平，通过不同形制快速夹组合漫步各种特定紧固结构要求，快速夹的应用有效降低了劳动强度，节省成本，有效提升工作效率。同时，快速夹使用方法灵活多变，有很多优点和其他方面的作用等着技术人员开发和研究。
此外，在焊接工装设计中引入柔性系统概念也推动了快速夹的应用。柔性系统利用各个部件重新组合进一步实现了高效的使用状态，达到了提高工作效率、节约成功的目的。同时快速夹自身具有的灵活性和适应性特点与柔性系统概念完全一致。随着快速夹的逐步发展和演变，其在液压、气动快速中的应用越来越广泛，推动了焊接工装制造和设计的发展。
5结语
快速夹在工程机械焊接工装中的应用，能够有效降低劳动者工作强度，提升工作效率，节约成本。因此，我们应当积极深入开展快速夹应用研究，努力为焊接工装制造升级和设计而奋斗，开创更加广阔的工程机械焊接技术发展空间。
参考文献：
[1]郭国林，吴永祥，郭兰中，等.焊接工装在挖斗支耳板制造中的应用[J].常熟理工学院学报，2011，25（10）：95-97，111.
[2]李鑫生.三维柔性焊接工装打造柔性焊接生产线[J].纺织机械，2013（6）：43-46.
论文作者:钱小刚
论文发表刊物:《基层建设》2019年第15期
论文发表时间:2019/8/5
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