焊接工装夹具的设计计算时先要确定夹紧力

在进行焊接工装夹具的设计计算时，首先要确定装配、焊接时焊件所需的夹紧力，然后根据夹紧力的大小、焊件的结构形式、夹紧点的布置、安装空间的大小、焊接机头的焊接可达性等因素来选择夹紧机构的类型和数量，对所选夹紧机构和夹具体的强度和刚度进行计算或验算。

装配、焊接焊件时，焊件所需的夹紧力,按性质可分为四类:一类是在焊接及随后的冷却过程中，防止焊件发生焊接残余变形所需的夹紧力;二类是为了减少或消除焊接残余变形，焊前对焊件施以反变形所需的夹紧力;三类是在焊件装配时，为了保证安装精度,使各相邻焊件相互紧贴,消除它们之间的装配间隙所需的夹紧力，或者,根据图样要求,保证给定间隙和位置所需的夹紧力;四类是在具有翻转或变位功能的夹具或胎具上，为了防止焊件翻转变位时在重力作用下不致坠落或移位所需的夹紧力。

上述四类夹紧力，除第四类可用理论计算求得与工程实际较接近的计算值外，其他几类，则由于计算理论的不完善性、焊件结构的复杂性、装配施焊条件的不稳定性等因素的制约，往往计算结果与实际相差很大，对有些复杂结构的焊件，甚至无法准确计算。因此，在工程上，往往采用模拟件或试验件进行试验的方法来确定夹紧力，它的方法有两种:一种是经试验得到试件焊接残余变形的类型和尺寸后,通过理论计算，求出使焊件恢复原状所需的变形力，也就是焊件所需的夹紧力。这种方法，对于粱、柱、拼接大板等-些简单结构的焊件还比较有效，计算出的夹紧力与工程实际较接近;但对于复杂结构的焊件，例如机座、床身、大型内燃机缸体、减速机机壳等焊接机器零件，计算仍然是困难的。另一种方法是在上述试验的基础上,实测出矫正焊接残余变形所需的力和力矩，以作为焊件所需夹紧力的依据。

焊件所需夹紧力的确定方法，要随焊件结构形式不同而异。所确定的夹紧力要适度，既不能过小而失去夹紧作用，又不能过大而使焊件在焊接过程中的拘束作用太强，以致出现焊接裂纹。因此在设计夹具时，应使夹紧机构的夹紧力能在范围内调节，这在气动、液压、弹性等夹紧机构中是不难实现的。