重型装备制造之工装设计与使用
开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇重型装备制造之工装设计与使用范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！
摘 要：本文主要探讨了在重型装备制造行业的工装夹具的使用和工装的设计，并进一步深入探讨了如何降低工装制造企业的生产成本，从而促进企业的生产利润的提高。
关键词：工装设计；重型装备制造；维护
在企业的生产工艺准备工作中，工艺装备的设计与制造占有很大比重，人力物力投入较多，准备周期长，对产品的制造质量和生产费用有重要影响，开展工装标准化的目的，减少设计和制造的工作量，缩短生产准备周期，保证产品质量，降低产品试制和生产成本。
1.工装在重型装备制造中的重要意义
1.1对施工的影响
工装夹具是用来定位和夹紧机械结构工件的装置。工装夹具一直在机械装备制造业中发挥着重要作用，并且成为了机械制造中不可缺少的基础工艺元素。设计出合理的工装夹具、使之能够正确地固定和安装各个焊接零部件，是焊接能够进行的先决条件。因此夹具对零部件焊接工艺成型的质量、焊接的生产效率和焊接成本有着关键的、直接的影响。目前，随着焊接技术的迅猛发展，面向焊接工艺的择接、工装夹具的设计与使用也得到了快速的发展，并且在制造业中得到了广泛的应用。
1.2对于过程质量控制的意义
首先，有利于提高生产效率，夹具能快速地将工件定位和夹紧，可以减少辅助时间，提高生产效率。其次，有利于减轻劳动强度，夹具采用机械、气动、液动夹紧装置，可以减轻工人的劳动强度。再次，有利于扩大工艺范围，利用夹具，能扩大加工范围，例如，在车床或钻床上使用镗模可以代替镗床镗孔，使车床、钻床具有镗床的功能。
1.3对于产品保护的意义
有利于保证加工精度，用夹具装夹工件，能准确确定工件与刀具、机床之间的相对位置关系，可以保证加工精度。
2.工装的设计
2.1设计原则与要素
（1）满足使用过程中工件定位的稳定性和可靠性；
（2）有足够的承载或夹持力度以保证工件在工装夹具上进行施工过程；
（3）满足装夹过程中的简单与快速操作；
（4）满足夹具在调整或更换过程中重复定位的可能性；
（5）尽可能地避免结构复杂、成本昂贵；
（6）尽可能选用市场上质量可靠的标准品作为组成零件，易损零件必须是可以快速更换的结构，条件充分时最好不需要使用其它工具进行；
（7）设计方案遵循手动、气动、液压、伺服的依次优先选用原则。
2.2材料选用与制作
对主要零件的涉及要仔细设计金属材料与热处理的种类的匹配程度及硬度选择，特别是要考虑到热处理后零件变形的预防，相互摩擦的零件要考虑硬度匹配及必要的措施。
在根据工装的制造公差和元件的功用及配置的不同可以将工装元件的制作分为以下四类：
（1）与工件直接接触、并严格确定工件的位置和形状的，以定位件为主的元件应采用45钢，部分重要的或要求规格较高的则需采用T8、T8A或T10；
（2）不与定位工件进行直接接触的各种导向件，主要需采用的材料45钢；
（3）属于夹具内部结构零件相互配合的夹具元件，如夹紧装置各组成零件之间的配合尺寸公差，应采用20钢；
（4）不影响工件位置也不与其他元件相配合的元件应采用20钢。
此外，工装元件的表面处理要根据零件的功能仔细设计镀层的厚度及种类，保证工装元件的使用效能。
3.工装的使用与维护保养
3.1使用条件、安全性、质量控制
工装夹具的设计人员一定要深入工作现场，了解现场和熟悉现场。要对夹具使用的机床规格、主要参数及在机床上安装夹具部位的结构和配合尺寸和本工序使用的刀具、量具等情况了解清楚。不深入现场就会对这些情况一无所知，设计制造出来的夹具极有可能安装不上，不能用于机床的正常生产，造成返修或废掉，不仅损失了经济和时间成本还耽误了生产运行，得不偿失。另外，工装夹具的设计人员多下现场可与操作人员进行面对面的交流与沟通，有利于掌握第一手的一线资料。因为操作人员不仅可以提供一些好的意见和建议，还会告知设计人员同类夹具存在的问题、需要改进之处及操作习惯和干活方式等，这些都有利于工装夹具的优化设计。否则设计出的夹具虽符合机床且加工合格，但不符合操作人员的工作习惯，造成加工不便，则极有可能被束之高阁。此外，设计人员在夹具制造完成投入到实际生产中后还要多次进行回访，了解其使用情况。
3.2使用过程中的检查、存储要求
工装使用过程中的基本要求是要进行清洁、定期检查，检查的主要内容有：①检查螺栓是否松动；②检查焊缝是否出现裂纹或脱焊；③检查工装结构是否损坏；④检查橡胶垫和黑胶皮是否损坏；⑤检查液压油和油是否需要更换和补充。
工装的维护主要有：①零件轻拿轻放，防止零件与工装之间磕碰；②工装零件出现损坏应及时报修；③定期清扫，防止工装锈蚀。
4.如何降低制造企业工装成本
4.1设计通用性
建立工装通用件数据库与工装专用件数据库，主要是为工装设计人员在新产品发中进行零件设计时提供已有零件的参考依据，充分利用已有的零件，少增加新零件。这样既可以减少新产品开发的投资，同时也可以缩短开发周期，保证产品质量。这两个数据库的建立需要大量的时间和多部门的相互配合，数据库应可用不同的参数进行查询，方便工装设计人员快速地查阅到具体零件且需经常更新。
4.2生产流程适应性
在工装的全寿命周期内，涉及到产品设计、工装设计、工装制造、工装使用、工装维护等环节，其任何一个环节均有可能发现其他环节出现的问题，对出现的问题应及时交流沟通，消除不利因素的影响。
工装管理规范化、使用科学化是指要制定工装安装调试程序、工装操作程序、工装维修程序、工装复制程序、工装存放前的末件检查程序，建立工装使用考核制度。
工装安装调试程序可避免调试时根据不同人的经验进行，统一调试标准。 工装操作程序可避免生产者图方便增加伤害风险和降低工装使用寿命。
4.3存储与统计
工装存放前的末件检查可确保下次使用的有效性。
工装使用考核制度是保证工装整理规范化、使用科学化的有力手段。
工装使用部门应有专业人员整理工装，建立健全工装明细清单，明确工装存放地的环境要求，及时对工装进行清洁保养维护，检查工装安装调试操作规程的执行情况，从而达到工装使用整理规范化、使用科学化，延长工装使用寿命。
参考文献：
[1]蒲廷学.降低机械企业工装成本的途径初探[J].中国集体经济，2009，（21）.
[2]栾琪，唐永亮，赵长祜等.浅谈工装夹具设计过程中的注意事项[J].中国机械，2013，（13）.
[3]刘剑.重型车辆高强钢主体结构变位工装设计与工艺试验研究[D].南京理工大学，2013.DOI：10