第一篇：砂型铸造工艺设计简介,铸件的结构工艺性教案
金属工艺学电子教案（26）
【课题编号】
26-13.2 【课题名称】
砂型铸造工艺设计简介，铸件的结构工艺性 【教材版本】
郁兆昌主编．中等职业教育国家规划教材—金属工艺学（工程技术类）．第2版．北京：高等教育出版社，2006 【教学目标与要求】
一、知识目标
了解铸造工艺图、铸件图及它们的绘制方法，铸件的结构工艺性。
二、能力目标
会绘制简单的铸造工艺图和铸件图。
三、素质目标
了解铸造工艺图、铸件图，铸件的结构工艺性；会绘制简单的铸造工艺图和铸件图。
四、教学要求
一般了解铸造工艺图及其绘制方法，会绘制简单的铸件图，铸件的结构工艺性。【教学重点】
铸件的结构工艺性。【难点分析】
砂型铸造工艺设计。【分析学生】
1．具有学习的知识基础。2．具有学习的能力基础。
3．砂型铸造工艺设计属于有较高要求的选学内容，铸件的结构工艺性关系到生产质量和经济性。对于既从事零件切削加工，又从事小改小革，有时进行零件设计的工人和技术人员都是很有用的，与生产实际关系密切。【教学设计思路】
教学方法：讲练法、演示法、讨论法、归纳法。【教学资源】
1．郁兆昌，潘展，高楷模研编制作．金属工艺学网络课程．北京：高等教育出版社，2005 2．郁兆昌主编．金属工艺学教学参考书（附助学光盘）．北京：高等教育出版社，2005 【教学安排】
2学时（90分钟）
16-1 教学步骤：讲授与演示交叉进行、讲授中穿插练习与设问，穿插讨论，最后进行归纳。【教学过程】
一、复习旧课（15分钟）1．简述
铸造的特点、分类及应用；砂型铸造工艺过程。2．讲评作业批改情况； 3．提问： 题13-4；13-9。
二、导入新课
铸造工艺设计是根椐铸件结构特点、技术要求、生产批量、生产条件等，确定铸造方案和工艺参数，绘制图样和标注符号、编制工艺和工艺规程等。它是进行生产、管理、铸件验收和经济核算的依据。其主要内容是绘制铸造工艺图和铸件图。
合理地设计铸件结构，可达到工艺简单、经济、快速生产合格铸件的目的。
三、新课教学（70分钟）
1．砂型铸造工艺设计简介（55分钟）
教师讲授铸造工艺图（浇注位置、分型面、工艺参数的确定、铸造工艺图绘制举例）和铸件图。结合演示网络课程中砂型铸造工艺设计简介。
学生课堂练习：题13-14。教师巡回指导、设问、提问；学生回答、讨论；教师讲评。2铸件的结构工艺性（15分钟）
教师讲授铸件的外形设计、孔和内腔设计、壁厚及壁间连接设计的原则和正误示例。演示网络课程中较完整的12组彩图示例。
学生课堂练习：题13-15。教师巡回指导、设问、提问；学生回答、讨论；教师讲评。
四、小结（5分钟）
简述铸件外形、孔和内腔、壁厚及壁间连接的设计原则。
五、作业布置 1．习题：
题13-10；13-20。2．思考题：
题13-2。【板书设计】
参考相应的PPT文集。【教学后记】
16-2
第二篇：工艺设计部工艺结构师岗位职责
文件编号 版本号 文件类别 发文部门
工艺设计部
工艺设计部工艺结构师岗位职责
工艺结构师 工艺设计部 工艺设计部主管 无 设计部主管 岗位编号 岗位定员 工资等级 薪酬类型 分析日期
页 次 生效日期
岗位名称 所在部门 直接上级 直接下级 晋升方向
1人
本职工作说明：负责工艺结构设计工作 职 责 一 职责描述：根据产品外观蓝图，设计工艺结构，保证合理用料，并审核工艺文件，确保工艺 文件的准确性。1．执行依外观蓝图到工艺图纸的转换，并确保清晰明了。2．依据材料使用合理性要求进行规划，节约原料，提升材料利用律。3．对文件描述进行审核，保证数据准确可靠。职责描述：在部门负责人的安排下协助完成部门的相关工作，制作整套的工艺文件资料，如： 料单、工艺文件、产品说明书、包装设计、刀具定制、成本核算工作。1．对产品系列、品种涉及的文件按系列、品种分类制作完成，从设计图纸、制作流程、材料 要求与用量等进行详细说明，使生产能够顺利的进行，2．结合外部文件要求（刀具制作、物料核算等）进行数据提供，便于协调部门的工作需要。职责描述：解决产品工艺结构问题，配合样板组完成打样工作。
职 责 二
职 责 1．对产品的工艺结构图纸设计完成后，应该注意跟进样板的制作，在制作过程中注意收集信 息，及时更改，使设计更加完善。三 2．在样板组样板制作时，全力配合样板组的制作需求，使图纸设计更加贴进产品转化。
批准：
年
月
日
审核：
年
月
日
编 制：
年
月
日
第三篇：HT150铣刀箱体的铸造工艺设计开题报告
开
题
报
告
毕业设计（论文）题目
HT150铣刀箱体的铸造工艺设计
题目类型
工程设计（项目）□
论文类□
作品设计类□
其他□
一、选题简介、意义
高速切削技术是当今世界制造业中一项快速发展的先进实用的制造技术，具有强大的生命力和广阔的应用前景。随着高速切削技术的发展和高速镗铣加工中心等高性能机床的不断开发，高速铣削技术广泛应用于航空、航天、汽车和模具等制造行业，工序集约化和高速加工设备通用化使得高速铣削已经成为关键零部件高效、高精度加工首选工艺方案。目前，高速铣削作为提高企业敏捷力与柔性制造能力的核心技术，在金属切削加工领域取得了巨大的经济效益和社会效益，成为当今世界制造业重点发展的一项高新技术。
高速铣削最显著的特点和技术核心是采用可靠刀具，这就需要我们研究出非常可靠的刀具来使用，以高切削速度和高进给速度进行高精度和高表面质量加工，满足上述功能要求的高速铣刀成为实现高速铣削加工的关键。国内高速切削基础理论和高速刀具技术滞后于高速切削加工实际应用，在高速铣刀及其加工数据完整性和清晰度方面存在诸多问题，使得高速机床效能未能得到充分发挥，严重限制了高速铣削技术的应用范围。研究铣刀的箱体结构设计及其相关技术，对深刻认识铣刀的箱体结构设计，推动高速铣削技术的应用与发展具有重要理论价值和实际意义。
二、课题综述（课题研究，主要研究的内容，要解决的问题，预期目标，研究步骤、方法及措施等）
研究内容：
本文以常用HT150铣刀箱体为研究对象，在以下方面开展研究工作：
（1）
根据HT150铣刀箱体大小规格绘制二维和三维机械图；
（2）
根据HT150铣刀箱体大小规格设计铸造工艺图；
（3）
使用软件绘制箱体的铸造工艺图；
（4）
采用铸造仿真软件对设计的铸造工艺进行仿真模拟，分析仿真结果，找到最优的铣刀箱体铸造工艺设计。
研究方法：
（1）
铸造工艺设计
参考常用HT150铣刀箱体的规格尺寸，结合李弘英、赵成志主编的《铸造工艺设计》，设计铣刀箱体的铸造工艺过程
（2）
步骤
参考国内外对铣刀箱体铸造工艺的研究成果，结合本科阶段所学的知识，对已有铣刀箱体铸造工艺进行大胆的改进，设计出几种不同的设计方案，通过绘制三维铸造工艺图，并用
铸造仿真软件进行仿真模拟，分析仿真结果，得到最优的铣刀箱体铸造设计方案。
（3）
措施
查阅相关文献和书籍，在现有铣刀箱体铸造工艺基础上提出改进意见，设计改进的铸造工艺；将设计好的铸造工艺通过绘制工艺图以及铸造仿真软件对铸造工艺进行仿真模拟。
三、设计（论文）体系、结构（大纲）
第一章
引言
1.1研究的意义
1.2国内外相关研究
1.3研究内容和课题来源
第二章
HT150的概述
2.1HT150的简介
2.2HT150的基本结构
2.3HT150的工作原理
2.4HT150的特点
2.5HT150的应用
第三章
箱体的结构设计
3.1箱体的主要功能
3.2箱体的分类
3.3按箱体的制造方法
3.4设计的主要问题和设计要求
3.5箱体结构设计
第四章
HT150铣刀箱体的铸造工艺设计
4.1HT150的选取
4.2铣刀功能分解及其交互作用分析
4.3基于HT150设计的铣刀功能规划
4.4铣刀箱体设计优化设计方法研究
4.5铣刀箱体设计的设计与实验
结论
参考文献
指导教师意见：
签字：
院（系）审批意见：
****年**月**日
签章：
****年**月**日
第四篇：冲裁工艺与冲裁件的工艺性 教案
《模具工程技术基础》电子教案[3]
[课题编号] 1-2①
[课题名称] 冲裁工艺与冲裁件的工艺性 [教材版本] 任建伟主编、中等职业教育国家规划教材—模具工程技术基础，北京：高等教育出版社，2002。
[教学目标与要求]
一、知识目标
1、掌握冲裁工艺及其种类；
2、了解冲裁的变形过程及冲裁件的断面特征；
3、掌握冲孔工序和落料工序的组合方式；
4、了解冲裁件的排样；
5、理解冲裁件的工艺性要求。
二、能力目标
1、能区分落料与冲孔；
2、能对影响冲裁件断面特征的因素进行分析；
3、学会看和查冲裁件的工艺性的有关表格。[教学重点]
1、冲裁工艺及其种类；
2、冲孔工序和落料工序的组合方式；
3、冲裁件的排样。[分析学生]
1、对冲裁工艺的感性认识不足。
2、运用工程力学知识分析冲裁件的断面特征会感到理论性过强。[教学思路设计] 利用冲裁件实物和图片、动画进行讲解，对理论性过强的内容尽可能降低其难度，启发学生积极思考。
[教学资源] 冲裁件实物、图片等。[教学安排] 2课时（90分钟）教学策略：利用冲裁件实物进行分析，创设教学情景，启发学生思考与讨论，特别注重知识与生活实际经验相联系，讲、演、提问、讨论交叉进行，及时归纳总结。
[教学过程] ※复习： 冲压加工得到的零件称为冲压件。
※导入新课：展示不同冲压工艺得到的制件，引出冲压工艺与冲压件的分类。新课内容： 引言：
冲压工艺与冲压件对应关系：
冲裁工艺——冲裁件（落料件、冲孔件等）；
弯曲工艺——弯曲件（简单弯曲件、复杂弯曲件等）； 拉深工艺——拉深件（圆筒拉深件、矩形拉深件等）； 成形工艺——翻边件、胀形件、缩口件等； 挤压工艺——挤压件（正挤压件、反挤压件等）。
一、冲裁工艺
1、基本知识：
（1）冲裁工艺：是利用冲裁模在压力机的作用下，使板料分离的一种冲压工艺。其特征是将所冲工件与坯料分离。
（2）冲裁工艺的种类：包括冲孔、落料、切断、切口等多种工序，一般冲裁工艺中冲孔和落料用得最多。除直接在板料上进行冲裁外，还可在弯曲、拉深等工序后的半成品制件上进行冲裁，因此冲裁是冲压工艺中应用最多的工序。
※分析：落料与冲孔的区分：落料时，冲裁封闭曲线以内的部分为制件；冲孔时，冲裁封闭曲线以外的部分为制件。如冲制一个垫圈，中央孔的冲裁为冲孔工序，垫圈外轮廓的冲裁为落料工序。
2、冲裁分析
（1）冲裁变形过程：
※按教材图1－4讲解：凸模1与凹模3对板料2进行冲裁，凸模在压力机滑块的作用下下行，对支承在凹模上的板料2进行冲裁，使板料发生变形分离得到工件4。冲裁过程经历了弹性变形阶段、塑性变形阶段和断裂分离阶段。
（2）冲裁件的断面特征： ※按图1－5讲解：
①塌角带：是在冲裁过程中弹性变形后期和塑性变形开始阶段形成的。②光亮带：产生于塑性变形阶段。
③断裂带：产生于冲裁变形后期的断裂阶段。④毛刺：在塑性变形阶段后期，材料在模具刃口的侧面由于摩擦、应力集中、材料的加工硬化使材料的塑性降低，逐渐产生了微裂纹，微裂纹的产生与不断扩展使材料分离，与此同时也形成了毛刺。
（3）影响冲裁件的断面特征的因素
①塑性好的材料，光亮带大，断裂带小，塌角带和毛刺较大。②对同一种材料，若凸模与凹模的间隙小，刃口锋利，其冲裁件的光亮带较大，断裂带较小，塌角带和毛刺也较小。
表1－1是冲裁模双面间隙Z。表1－1中双面间隙分三类，第工类适用于冲裁件精度和断面质量均要求较高的制件，第Ⅱ类适用于一般要求的制件，第Ⅲ适用于要求不高的制件（表中双面间隙下限为Zmin称最小双面间隙；上限为Zmax，称最大双面间隙）。
※查表练习：采用低碳钢
10、一般要求的制件，其冲裁模双面间隙为多少？
3、冲孔工序和落料工序的组合方式 ※引导：如何提高冲裁的生产效率？ 冲孔和落料是单工序冲裁，为了提高冲裁生产效率和工件精度，可将冲孔工序和落料工序组合在一副模具内完成。
（1）级进冲裁：
※举例讲解：垫圈的级进冲裁
①图1－6a是要冲裁的垫圈；图1－6b是单工序落料，在落料模中可获得落料件D尺寸；在落料件上用冲孔模冲出直径为d的孔，见图1－6c。
②图1－6d是级进冲裁方式，冲裁开始时条料送到Ⅰ位置，冲孔凸模1可在条料上冲出孔径为d的孔，在上模回程后，将条料送到Ⅱ的位置，孔径d的中心刚好对准落料凸模2的中心；上模再次下冲，冲孔凸模1又在条料上冲出孔径为d的孔，同时落料凸模2进行落料，得到工件外形直径D，即获得一个完整的工件。在图1－6d的冲裁方式中，凸模在不同的工位上逐步冲出工件，且每冲一次就可获得一个工件，因此称为级进冲裁。
（2）复合冲裁：
※举例讲解：垫圈的复合冲裁 如图1－9e为垫圈的复合冲裁，其与级进冲裁方式的区别是冲孔和落料都在同一工位进行。件7外形是落料的凸模，内孔又是冲孔的凹模，故零件称为凸凹模。件7是冲孔凸模，件6是落料凹模。
当凸凹模下行时，冲孔凸模1与凸凹模7的内孔对材料进行冲孔，得到孔径为d的孔，凹模6与凸凹模7的外形对材料进行落料，得到尺寸为D的外形，即在同一位置对材料进行冲孔和落料，可获得一个完整的冲裁件。
（3）级进复合冲裁。
4、冲裁件的排样
（1）排样：冲裁件在条料上的布置形式称为排样。
（2）排样图：表达冲裁件在冲裁时进程的图称排样图，排样图能直接反映出冲裁的材料利用率、冲裁件的质量、生产效率、模具结构与模具寿命等内容。
（3）排样的形式：
※结合表1－2进行讲解：
①从有无废料分，排样有废料排样和少无废料排样。
※分析：有废料排样所得到的制件质量、精度和模具寿命要比少无废料排样的高，但材料利用率低。
②从制件的布排形式分，排样有直排、斜排、对排、多排、混合排和裁搭边等形式。采用何种排样形式应根据制件的形状、材料种类、制件精度、批量大小、材料利用率、模具结构等内容进行综合分析。
※举例：图1－7是一个有废料排样图，工件在条料的布排形式为斜排，在图中影阴线部分是凸模冲裁的工作位置，尺寸A是条料在模具上每次送进的距离，称为步距；尺寸a、b是搭边值，它是制件与制件之间（b值）和制件与板料边缘之间（a值）的余料。
搭边值的大小对冲裁工艺有较大影响，搭边可以起到补偿定位误差的作用，可以使条料具有一定的强度和刚度，便于送料。其值可根据条料的宽度、工件的材料、形状和大小参考表1－3。
※课堂练习：观察图1－6中的几种冲裁排样图，分析属于什么排样形式？
二、冲裁件的工艺性
1、冲裁件的工艺性：是指冲裁件的结构形状、尺寸大小、工件精度等在冲裁时的难易程度。良好的冲裁件工艺性是保证冲裁件质量、简化模具结构、减少材料消耗、提高生产效率、降低冲裁件制造成本的重要前提。
2、冲裁件的工艺性要求
（1）冲裁件的形状：冲裁件的形状应简单、对称，便于冲裁排样。①冲裁件的内外转角处圆角R>0.25t（t为材料厚度），圆角R过小或清角、尖角都不利于模具的制造与使用。
②冲裁件上过长的悬臂和凹槽都会削弱凸模强度及刚度，一般槽宽和槽深数值B不应大于表1－4中所列的数值，悬臂长度1≤5B。
※对表1－4进行解释。
（2）冲裁件的尺寸：冲裁件孔与孔之间和孔与边缘之间的距离、凸模在自由状态下冲的最小孔径都不能过小，过小就会削弱模具强度，会使模具结构复杂化。
①凸模在自由状态下冲孔的最小孔径见表1－5；孔距、孔边距可参考图1—8。
※对图1－4进行解释。
②复合冲裁时凸凹模的最小壁厚可查表1—6。（3）冲裁件的精度和表面粗糙度
普通冲裁能得到冲裁件的尺寸精度都在IT12－IT10以下，表面粗糙度值Ra大于12.5um。
工件边缘的毛刺高度正常情况下小于0.15mm。冲孔件可比落料件尺寸精度高一级。对于精度要求高的冲裁件，可通过整修或精密冲裁方法获得。
小结：
1、冲裁工艺包括冲孔、落料、切断、切口等多种工序；
2、冲孔工序和落料工序的三种组合方式：级进冲裁、复合冲裁、级进复合冲裁。
3、排样的形式：从有无废料分，排样有废料排样和少无废料排样；从制件的布排形式分，排样有直排、斜排、对排、多排、混合排和裁搭边等形式。
4、冲裁件的工艺性是指冲裁件的结构形状、尺寸大小、工件精度等在冲裁时的难易程度。良好的冲裁件工艺性是保证冲裁件质量、简化模具结构、减少材料消耗、提高生产效率、降低冲裁件制造成本的重要前提。
课后作业：
1、冲裁件的断面有哪些特征，影响冲裁件质量的因素有哪些?
2、从工序的组合形式分，冲裁有哪些工序？
3、冲裁模间隙对冲裁件的尺寸精度和形状精度有何影响?
4、冲裁模间隙对模具寿命有何影响?
5、冲裁排样有哪些形式？搭边值对冲裁工艺有何影响?
6、为什么要限定普通冲裁模冲孔的最小孔径和凸凹模的最小壁厚? 教学后记：
第五篇：汽车车身焊接工艺设计教案
绵阳理工学院汽车工程培训
浅析汽车车身的焊接工艺设计
在 汽车厂中，焊接生产线相对于涂装线和总装线来说，刚性强，多品种车型的通用性差，每更新换代一种车型，均需要更新车间大量专用设备和生产工艺。焊接工艺设 计可以称得上是焊接生产线的“灵魂”，涉及的专业知识较多，如机械化、电控、非标设备、建筑、结构、水道、暖通、动力、电气、计算机、环保和通讯等，从宏 观上决定车间的工艺水平、物流、投资和预留发展，具体决定着生产线的工艺设备种类和数量、夹具形式、物流工位器具形式、机械化输送方式及控制模式等。因 此，焊接工艺设计在焊接生产线的开发中占有举足轻重的地位，是产生高性价比焊接生产线的关键。
1、车身焊接工艺设计的前提条件 1.1产品资料
a.产品的数学模型（简 称数模）。在汽车制造行业中，一般情况下用UG,Catia,ProE等三维软件均能打开数模（如图1），并在其中获取数据或进行深人的工作。在工艺设计 过程中，将所有数模装配在一起就构成了一个整车数模，从数模中可以获得零部件的结构尺寸、位置关系。由数模还可以生成整车、分总成、冲压件的各种视图（包 括轴测图），以及可以输出剖面图。
b.全套产品图纸。
c.样车、样件（包括整车车身总成、各大总成、分总成和冲压件）。
绵阳理工学院汽车工程培训
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d.产品零部件明细表（包括各部件的名称、编号，冲压件的名称、编号、数量，标准件的规格、数量）。
工艺设计时，业主必须提供上述a、b、c中至少1项，d项可以从前3项中分析出来，正常状态下d项（如图2）早在汽车设计结束时就已经确定了。如果仅提供b项，那么需要增加大量的车身拆解、分析工作。
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1.2工厂设计的参数
工厂设计的参数包括以下几方面： a.生产纲领即年产量；
b.年时基数即生产班次、生产线的利用率等；
c.生产线的自动化程度（机器人＋自动焊钳焊点数／全车身焊点数x 100%=自动化率）；
d.生产线的工艺水平要求（如主要设备选用原则、生产线的输送方式，电气控制水平等）；
e.各种材料、外购件的选用原则（如型材、控制元件、气动元件、电机、减速器）； f.各种公用动力介质的供应方式、能力、品质等参数，建厂所在地的环境状况如温度、湿度等；
g.当生产线布置在原有厂房内时，应收集原有房的土建、公用有关资料，如厂房柱顶标高、屋架承载能力、电力和动力介质的余富程度等。
2、工艺分析 2.1工艺线路分析
根据业主提供的产品资料进行产品工艺线路分析（如业主仅提供样车及样件则需经过样车分析→样车拆解→样车测量→样车再装配过程），完成装焊工艺线路图或爆炸图设计。
2.1.1产品分块
同类型车身的分块基本相 同（一般车身均由地板、侧围、前／后围、门、顶盖等大总成组成），但各总成之间的连接方式及顺序往往有较大区别，合理的分块才能保
绵阳理工学院汽车工程培训
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证车身的装配和焊接。例 如，解放平头驾驶室的装配顺序就比较特殊，先形成侧后围焊接总成（左／右侧围与后围形成焊接总成），而后形成驾驶室总成。
2.1.2确定基准
整个车身的设计、制造、检验均建立在同一坐标系上，在车身设计时一般已经考虑到装配、焊接、总装配和搬运过程中所需的基准（孔、面），车身装焊的整个过程必须建立在一定的基准上 才能保证整车的几何形状和尺寸，同时这些基准也是夹具设计、制造、调整、检测和维修的基准。确定基准时应注意以下几个方面：
a.基准的统一性，在焊接过程中基准是逐步传递的； b.基准应便于测量；
c.基准应保证零件的准确定位； d.基准应考虑便于焊接操作。
2.1.3确定车身装配的几何精度及检测的基准面
几何基准是零件或部件的某个明显部位，用来确定该零部件在X,Y,Z坐标系统内的理论位置；准确的部件基准位置用以保证装配的几何形状的准确性，因此基准位置对装配工作非常重要，在研究焊接过程之前需要仔细分析部件的基准，必须与用户一起完成几何形状的分析，由用户确定其基准位置、或由设计人员确定后再取得用户同意。
为了使这些基准能一直保持准确，在夹具制造与安装调试过程中必须严格控制以下几方面。a.在制造焊装夹具时进行调整（检测）；b.在生产时，对装配好的部件的最后几何尺寸进行校核；C．在维修装焊夹具时进行检测。
2.1.4确定装配顺序
车身的每个冲压件、分总成和总成都是按照严格的顺序进行组装、焊接从而完成整个车身焊接的，每个零件的装配顺序必须保证能完成全部焊接工作且便于焊接。
2.1.5焊点分析
表明焊点的主要参数（焊点的数量、位置、幅度、重要程度）是产品设计时决定的，但目前部分业主仅提供产品数模而没有产品图纸。这时，焊点的主要参数需要工艺设计人员确定。
绵阳理工学院汽车工程培训
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2.1.5.1定形焊点的确定
相对复杂的工件之间的焊 接，往往需经过组装、补焊的过程完成。在组装工位，由于生产节拍限制、设备数量布置空间需要和夹具有效空间占用等原因，不可能完成全部焊接工作，但必须完 成部分焊点，这些焊点应能保证工件离开夹具时的形状尺寸，这部分焊点称为定形焊点，一般情况下定形焊点占总焊接点数的1/3左右。
2.1.5.2焊点分组
车身每个总成上都要完成许多焊点，在编制工艺时必须对焊点进行分组，即将1把焊钳在1个工作节拍内完成的焊点分为1个焊点组。
2.1.5.3焊钳初步选型
焊点分组工作完成后即可进行焊钳选型，确定焊点组的数量即焊钳的最小数量，根据工件的形状及尺寸确定焊钳的形式（X 形,C形）及喉深、开档、行程、电极形状，焊钳的吊挂形式（横吊、纵吊、转环）根据焊点位置和操作位置确定。焊钳型号的确定要在夹具总图设计完成之后，根 据选定的焊钳制造商提供的型谱进行焊钳型号的选择，对于在型谱中找不到合适焊钳焊接的焊点，需要重新设计焊钳与之匹配。2.2编制工艺过程卡
在具备前提条件下，经过工艺分析，就可以开始编制装焊工艺过程卡。工艺过程卡是装焊线设计、制造和调试整个过程的指导性文件，是装焊线全部工作的基础，装焊工艺过程卡的编制深度和质量对装焊线设计、制造。调试整个过程的质量甚至成败起决定性作用。2.2.1生产节拍
一般生产节拍可按式（1)计算：
T节＝全年工作日x每日班次x每班工时xK1 x K2/年纲领（1）式中，K1 为工时利用率，一般取 0.9；K2为设备利用率，一般取0.8-0.9。
2.2.2工位设置及工位生产周期
工位是构成生产线的基本 单元，工位生产周期必须小于或等于生产线节拍。工位生产周期是从待焊接零部件上料（装件）开始到完成本工位全部作业并将工件取出的整个过程时间，同时应考 虑工时利用率及设备利用率。工位生产周期与操作工人的熟练程度有很大关系，一般准确的工位生产周期需由实测确定，工艺设计旧寸应使所有工位的工位生产周期 尽可能相等并接近生产节拍。
2.2.3工作密度
绵阳理工学院汽车工程培训
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工作密度是指一个工位上设置的焊接设备数量及操作工人数量，主要由工件外形尺寸、焊接工艺方法和焊接工作量决定。
a.按工件外形尺寸决定工作密度。
外形尺寸小于1000 mmxl 500 mm，工作密度取1；外形尺寸小于2 000 mmxl 500 mm，工作密度取1-2；外形尺寸小于3 000 mmx 1500 mm，工作密度取2-3；外形尺寸小于6 000 mmx 1 500 mm，工作密度取3-4.b.按照焊接工作量和生产节拍确定工作密度。2.2.4工时定额估算
工时定额＝焊接工作时间＋辅助工作时间
每一工位或工序的时间定额一般由装件、夹具动作夹紧、焊接、松开夹具和将工件送至下一工位的时间累计构成，也可用焊接时间放大而得出，即概算定额，工序时间定额（工时）＝焊接工作量÷焊接速度xK。
以下是几种焊接方法焊接速度的一般状况估算值，其焊接速度与焊点及焊缝的间距、分布、焊钳及焊枪的接近性、工人操作难易程度等有一定的关系，故仅供工艺编制参考。a.手工焊钳点焊15点/min;b．机械手焊钳点焊20点/min;c.C02半自动焊300 mm/min;d.机械手C02自动焊400 mm/min;e.螺柱焊（手工8 个/min;f.凸焊螺母（手工）3个/min;g.铜钎焊100 mm/min。
2.2:5工艺卡的内容
a.焊件（总成或合件）简图一般为轴测图（立体图），图中：应标出进入装配冲压零件的名称、图号及数量；同时要标出焊点的位置、数量，甚至施焊的顺序；各种标准件如螺母、螺柱、支架等位置、数量及焊接方法。b二工艺过程描述：从工件（零、合件）的装入、定位夹紧、焊接及焊后将合件送往下工序的整个过程，按先后顺序既简单又全面的描述。
c.工序所采用的夹具、设备、辅具及工具的名称、编号及数量作定性及定量分析。
d.给出工序的时间定额，甚至分每一工步给出，而工时的确定有如下几种方法：凭经验；采用人工模仿，秒表测定；计算机仿真。
2.2.6工艺卡的格式
工艺卡格式见焊接工艺卡附表（如表1）。
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2.2.7工艺卡编制的工作量
以三厢轿车为例估算：简图约100张，工艺卡约200张，需要3个有经验的能够独立工作的技术人员花两个月的时间完成。
3、工艺设计
工艺设计是焊接生产线设计的基础，其他专业（机械化、非标设备、土建、公用、电控）设计均以工艺设计文件为指导，工艺设计文件的深度必须满足相关专业的设计需要。工艺设计文件一般包括以下内容。
3.1工艺设备安装图
标明工艺设备安装位置、设备外形、编号，原材料、半成品、成品存放地及通道，工人操作位置，预留面积（如果有），起重设备质量、跨度、轨道线，机械化运输悬
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链、单轨等的范围轨迹，水、电、气供应点及局部通风位置的坐标等。
3.2设备明细表 3.3焊机、时控箱布置图
表示焊机、时控箱及相关设备的型号、数量、安装位置、安装方式、接管尺寸等内容，供公用各专业设计支管线和焊机、时控箱安装时使用。简单的装焊线可直接在车间工艺设备安装图中表示。
3.4焊钳、平衡器布置图
表示焊钳、平衡器的型号、数量、安装位置、吊挂方式，供焊钳安装使用。简单的装焊线可直接在车间工艺平面图中表示。
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3.5滑轨、滑车布置图
表示滑轨型号、长度位置，滑车形式、尺寸、位置、数量，供机械化专业设计滑轨、滑车安装图使用。简单的装焊线可直接在车间工艺设备安装图中表示。
3.6标准设备订货任务书 3.7非标设备设计任务书
说明对机械化运输方式的要求，与机械化相关的吊挂要求，设备长、宽、高及其技术要求，工艺参数，最大工件尺寸、面积和质量等。
3.8夹具设计任务书
夹具设计任务书（如图3）是夹具设计的指导文件，也是夹具最终验收的依据，所以夹具任务书一定要得到甲方的认可并签字。
3.8.1编制的前提条件
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a.已编好的工艺卡，认为确实可行并得到用户的认可。
b.按合同与业主商定的技术条件，如手动或气动，外购件的来源等。3.8.2编制步骤
a.根据工艺卡了解装配顺序、焊接顺序、焊钳类型、操作位置来确定工件的位置，以及工作台面的高度，同时确定台面是固定或是可旋转（水平或垂直），是否需要带举升取件的装置。
b.确定进人装配的零部件定位及夹紧点，并表示出来，给出序号。c.确定定位销及支承夹紧器的形式，并将断面图画出。d.确定测量点及计算出其数据（理论数据）。3.9检具设计任务书 3.10工位器具设计任务书
工位器具设计任务书是工位器具设计的指导文件，也是工位器具最终验收的依据；工位器具任务书必须符合设计深度要求，必须经业主签字确认后方可进行工位器具设计。说明放置工件的名称、编号、数量，工件放置形式、运输形式，必要时画出简图及注明尺寸。
3.11公用管道司令图
用以指导厂房管线设计的管线总体布置：规划图，避免管线之间或管线与建筑物／构筑物之间直接相碰或不满足规定的安全距离要求。
3.12车间土建资料 3.13 车间公用资料
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4、工艺设计的主要注意事项
a.汽车车身在装焊过程中，合理分块非常重要，而车身总成的分块大体相同，但往往对头接缝处有所变化，要认真分析。分块决定夹具的套数、工艺流程，是工艺设计的第一步。
b.工艺设计不能只顾眼前，应该远近结合、滚动发展，做到近期合理、远期可行。c.要充分考虑混线生产的可能性，在夹具设计任务书和工艺设备选型上尽可能柔性化。
d.生产方式尽可能精益，尽量减少在制品存放，大型外覆盖件的物流尽量短；灵活布局车间内的各条生产线，使各生产线之间工件输送及与其他车间的衔接尽量短捷、顺畅，提高生产效率。
e.生产线的布置要考虑空中机械化运输设备和水、电、气管线布置流畅。f.小件生产尽量集中布置，提高设备利用率。按照工艺流程在线旁布置小件的模式，从节约成本的角度看是不可取的。
g.焊钳的选型不容易做好，在焊接生产线调试过程中更换5%的焊钳是比较低的，故需要进行三维焊钳与夹具的焊接过程动态模拟，提高选型准确性。
h.有条件的项目建议应用数字化工厂软件虚拟焊接车间，将以往设计中不宜发现的问题经过计算机仿真，较早地被发现和解决，提高设计方案、图纸的准确性和节拍平衡。
i: 工艺设计不能脱离生产管理系统，计算机系统在那些工位取得生产信息，就要求在设备定货技术任务书明确功能及接口条件。
5、结束语
焊接工艺设计涉及的知识 领域宽，受到制约同样比较多，比如产品系列、用户观
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念、工艺水平、质量精度要求、周边物流状况、投资限制、原有厂房及厂区等，因此要求工艺设计人员见多识 广。生产线技术水平和自动化率不是越高越好，也不是生产线投资越低越好，在保证产品质量的前提下，高性价比的焊接生产线是工艺设计永恒的追求目标。随着我 国汽车行业自主品牌的不断增加，焊接工艺设计也必实现由国外设计多而转变成国内设计多，将会有更多的自主品牌焊接生产线得到广泛应用。
——四川绵阳理工学院
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