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技术文章
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  • 来源: 北京柏瑞安电子技术有限公司/王俊彦
  • 日期: 2020-06-30
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来源:北京电子学会智能制造委员会/秘书长刘海涛

随着中国现代工业的迅猛发展,焊接技术作为制造行业的传统基础工艺技术,虽然在制造工业中应用的历史并不长,但它的发展却是非常迅速的。在各个重要的领域,如航空航天、造船、汽车、桥梁、建筑、金属结构中都被广泛应用,为我国的工业经济发展作出了重要贡献。但焊接作为一种生产工艺在实际的组装焊接生产中会出现难以控制的一面:如焊接带来的变形,应力难以消除,质量难以保证,精度不好达到设计要求等问题。为了解决这些问题,制造行业中已经在广泛的研究和应用焊接工装夹具来解决这些难题。

焊接工装夹具就是将焊接工件准确定位和可靠夹紧,便于焊件进行装配和焊接,保证焊件结构精度要求的工艺装备。随着中国机械设备制造行业的迅猛发展,焊接生产趋于专业化和规模化,焊接结构件在各个领域内被普遍使用,焊接工装夹具也相应的在制造生产中已被广泛的应用。在焊接类设备制造生产中,无论零部件组装,还是整体设备组装,焊接是关键,如何能够保证产品组装焊接质量,就需要利用工装夹具来完成,因此在目前制造业激烈竞争的今天,工装夹具是焊接件装配中的重中之重。在车间制造生产当中无论是小的组焊工件,还是大型组焊设备多数都需要用组焊工装夹具来完成组装焊接。常见的组装焊接夹具有:小型组合件组装焊接夹具,H型钢组装焊接夹具,焊接翻转夹具,槽壳类设备组装焊接夹具,汽车制造组装焊接夹具,箱体、容器类设备组装焊接夹具等。根据焊接件的结构特点设计合理的焊接组装夹具,在实际的生产当中可以为企业提高生产效率、减轻工人劳动强度、缩短生产周期、提高企业的经济效益,同时焊接工装夹具的使用可以加快焊接生产机械化,促进自动化进程。

下面介绍一下我司在用的工装治具:
1.波峰焊载具。
载具按制作材料分:酚醛、双氰、树脂、铝合金等,按产品又可分为某产品专用和通用可变尺寸工装载具。在我司一般用到的是环氧树脂的某产品专用工装。由于一些客户在研发时没有为PCB板加入工艺边,波峰焊链爪无法直接抓住板子,或者PCB板为双面板(即正面、背面均有贴片元件),造成无法直接将PCBA板放入波峰进行焊接,所以我们就要制作一个专门的载具对焊接面的元件进行保护,使其能顺利过炉,对于尺寸较小的产品,如长和宽均小于10CM,以单板焊接的生产方式很难达到高效产能,并且对设备的利用率不能达到最大化。若使用载板工装,每台载板工装上可以承载3-4台产品,这样既可以保证焊接的效率,过炉的安全,还大大的节约生产成本,保证了焊接的完整性。
(某产品载具加工要求)
 
(图为某产品3拼载具)

2.三防喷涂载具。

在生产某些产品时,依照客户要求,需要对PCB板子进行三防喷涂。但是由于某些产品设计上的缺陷,没有工艺边,后者有一些正如我们都知道的,有一些元器件是不可以喷涂三防的。比如连接器,安装孔,开关等一些元器件,这就需要我们用一些东西对其进行支撑和对他们进行保护,保证能顺利喷涂并且起到保护的作用,此时就需要借助载板工装、遮蔽胶、胶纸或其他简易工装达到产品工艺要求。对于尺寸较小的产品,如长和宽均小于10CM,以单板喷涂的生产方式很难达到高效产能,并且对设备的利用率不能达到最大化。若使用载板工装,和波峰焊载具一样,若每台载板工装上可以承载3-4台产品,喷涂程序一定,就节省了2-3台单板产品在喷涂设备内的传送时间,提高了设备的利用率。既保证了喷涂的安全性,高效率,还节约了生产中所需要的人力,物力。

(8拼三防工装A面) (8拼三防工装B面)

3.手工焊接工装。

对于一些需要手工焊接的元器件,并且有特殊要求的,我们.需要做一些特定的工装以满足焊接要求。比如说一些需要架高的元器件,元器件高度不一,无法平整的放到工作台上,此时,我们就需要做一些简易的工装进行支撑,减小操作员的工作难度。 还有一些需要垂直焊接在板面上的元器件,不可以歪斜,例如LED灯,测试针等不可歪斜的物料,我们就需要做一些特定的工装治具对齐进行固定,满足所需要的工艺要求。焊接工装不仅可以提高产品质量,节省时间,还可以提高生产效率,节约生产成本。

(某产品LED灯焊接工装)

(某产品焊接插针工装)

综上所述,可以总结为以下几点优势:
1. 降低生产成本:在如今人力成本高涨的情况下夹具的成本是最低的;可以解决需多人配合完成的步骤由夹具一次完成。
2. 保证产品的一致性:用夹具测试的判定标准是通过设定条件来判断的,其不存在人为的干扰因素;对辅助装配夹具就更能保证产品的一致性了。
3. 提高工作效率:夹具在使用上没有疲劳一说,再者夹具的运动可以通过气动或电动来控制,其速度和工作时间人类无法比拟的。
4. 提高公司形象:在生产线上摆着一排排的夹具,一进到车间就能感觉到生产的现代化和产品质量控制的精确化,能感觉出产品的质量好坏不是靠人说出来的而是靠数据得出来的。
5. 相对价格高昂的功能测试仪、ICT 等大型设备来说,工装夹具是一款性价比最高的一款设备。

随着中国制造工业进一步的发展,焊接制造普及到各个领域,无论小型的制造车间还是大型的专业化生产线,制造生产已经日益趋于规模化,生产批量化,焊接生产中工装夹具已被广泛的的使用,焊接工装夹具已经作为一项重要的工装装备在被很多企业进行设计和研究。但是受到传统焊接生产的影响,我国的制造工艺水平,特别是焊接工装夹具水平还不能适应制造行业快速发展的需求。因此就需要更多的企业和技术人员来关注焊接工装夹具的研究和探索,研制更多的专用工装夹具,多功能工装夹具,三维组合焊接工装夹具,来改变传统的生产车间的组装焊接生产方法,来改善工人的工作环境,减轻工人的劳动强度,提高生产效率,为企业和社会创造更高的经济效益,从而促进制造行业能够早日实现科学化,先进化。

(详细图文,请翻阅电子书)

 

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