一种简易工装的制作方法与流程

本发明属于工艺装备设计和制造技术领域，具体涉及一种能以较低的成本实现工艺装备的快捷制造，非常适合实验产品的试制或小批量产品的生产的简易工装的制作方法。

背景技术：

航天工艺装备的设计与制造在航天产品研制生产过程中占有很大的比例，虽然只是航天产品的辅助设备，但从其设计加工过程来看，它与航天产品有着异曲同工之处。在实际科研生产中，航天工艺装备是航天产品制造过程中不可缺少的物质保证，其设计加工是产品生产技术准备过程中工作量最大、周期最长的环节。据相关资料统计，在小批量生产时，产品工艺装备的设计加工工作量占全部工艺准备工作量的50％，而这一统计数据在产品大批量生产时甚至达到了80％。此外，航天工艺装备的设计加工费用约占产品制造成本的10％～15％以上。可以说工艺装备的设计和制造在产品的整个生产过程中，占据了举足轻重的地位。因此，如何以尽可能低的成本，并在最短的生产周期内制造出能够满足生产需求的工艺装备，成为了各大制造企业争相研究的课题。

基于此背景，本发明提出了一种片体组合技术，并基于此技术实现了一种工艺装备低成本、快捷制造的方法。

技术实现要素：

本发明的目的是提出一种简易工装的制作方法，克服了现有技术的不足，该方法简单、实用、快捷，采用片体组合，可通过较低的成本实现简易工艺装备的快捷制造，极大地缩短了工艺装备的生产周期，提高了企业的生产效率，降低了生产成本，非常适合产品的试制或小批量产品的生产。

为了达到上述设计目的，本发明采用的技术方案如下：

一种简易工装的制作方法，其具体操作步骤如下：

第一步、根据实际生产的需要，在三维中设计工艺装备的三维立体模型，并给出外形尺寸要求；

第二步、对三维立体模型进行分割，使其分解成多个独立的片体，并为每个片体预留焊道；

第三步根据片体的二维图形尺寸、厚度和数量要求，在不同厚度板料上利用激光切割等方法得到全部所需片体；

第四步修锉、打磨所有的片体，保证片体表面光滑无明显外伤，并对片体进行调整与预装配；

第五步对装配后零件进行焊接，从而得到所需的工艺装备。

优选地，第二步中，根据产品尺寸要求，确定主要尺寸对应的片体，首先给出关键片体的外形尺寸、厚度和数目，然后确定其他片体的外形尺寸、厚度和数目。

优选地，所有片体组合后得到的整体能够满足三维立体模型外形尺寸要求。

优选地，第三步中，所述所有片体设有焊接预留定位孔，所有片体的定位孔同心设置。

优选地，所述定位孔采用定位销连接固定。

本发明所述的简易工装的制作方法的有益效果是：能够极大地缩短工艺装备的制造周期，提高生产效率，降低生产成本。通过大量的生产实践证明，本方法稳定可靠，可用于制造凸凹模、弯曲成型模、壳体校形模、焊接模等工艺装备，应用前景较为广阔。

具体为：(1)制造成本低。通过此技术制造工装，将三维的立体模型加工转化为了二维的板材加工，由复杂的机械加工过程转变为简单的板材切割，机加过程复杂，人力成本高，机床费用高，而板材易获得，且加工过程简单，省去了大量的人力物力成本，极大的降低了工装的制造成本；

(2)加工效率高。通过此技术制造工装，省去了大量的机加编程与调试程序时间，工装加工工序道大量减少，通过切割的方法切割板材，工艺过程更简单化，加工效率更高；

(3)在产品研制过程中，由于产品未定型，生产专用工装周期长，且容易造成不必要的浪费，此种简易工装的制造技术，十分适用于单个零件产品的试制与小批量产品的加工，在保证产品研制生产进度的同时降低了生产成本。

附图说明

图1为需要制作的产品示意图；

图2为采用本发明所述的简易工装的制作方法制作的产品示意图。

具体实施方式

下面对本发明的最佳实施方案作进一步的详细的描述。

所述的简易工装的制作方法，图1中所示的工艺装备实体为一凸模，它与另一凹模配合对某一工件进行夹紧。传统上对具有此类外形的工艺装备，一般采用数控铣等方法进行加工，该方法的加工流程与产品的生产流程无异，相当于将工艺装备作为一种产品来制造，需要经过工艺准备、下料(块料或棒料)、数控铣加工等生产步骤，其缺点便是备料过程及加工过程较长，因为工艺装备的形状、规格尺寸差别很大，若要整体进行加工，则需要准备相应尺寸的原料，而在生产实际中，尤其是在批量化生产中，对原材料尺寸的个性化要求显得非常不切实际，往往只能依靠临时采购，从而延长了工艺装备的生产周期。

基于本发明所提出的片体组合技术，可以对图1中的实体进行拆分，如图2所示，得到3种片体，片体a1组合得到实体两侧的曲面，片体b2数量较少，构成实体中间的台阶部分，片体c3则构成实体中心最高的曲面。然后根据实体各部分的尺寸，分别计算各个片体所需件数，大部分的片体应保持厚度一致，为满足最终组合的尺寸要求，可加入少量其他厚度的片体。理论计算完成后，可准备相应厚度的板料进行加工，在实际生产中板料的获得相对较为容易，这也是本发明能够大大缩短工艺装备制造周期的重要原因，然后通过激光切割等加工方法可以快速地得到所需的片体，最后通过修配焊接得到相应的实体，从而实现工艺装备的快捷制造。

具体制作中，所有片体设有焊接预留定位孔6，所有片体的定位孔6同心设置。

所述定位孔6采用定位销4连接固定。

所述每个片体预留焊道5。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所做的进一步详细说明，便于该技术领域的技术人员能理解和应用本发明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下还可以做出若干简单推演或替换，而不必经过创造性的劳动。因此，本领域技术人员根据本发明的揭示，对本发明做出的简单改进都应该在本发明的保护范围之内。