夾具設(shè)計(jì)流程概要.ppt

1 一 汽車制造的流程 白車身組成部分 白車身骨架 開啟件 四門兩蓋 白車身骨架 白車身焊接件 開啟件 前后門和前后蓋 2 白車身骨架總成 白車身骨架組成部分Mainbody 由地板總成underbody 側(cè)圍bodyside 車頂roof 頂梁bowroof 包裹架parcelshelf 總拼線 Framingmainline 3 地板總成 地板總成underbody 前地板frontfloor 后地板rearfloor 前縱梁frontlongmember 前輪罩frontwheelhouse 后輪罩rearwheelhouse 水箱frontend 地板總成線 4 左右側(cè)圍總成 5 發(fā)動(dòng)機(jī)艙總成 6 前地板總成 7 后地板總成 8 開啟件 四門兩蓋 四門兩蓋在調(diào)整線上安裝 后蓋decklid 前蓋hood 后門reardoor 前門Frontdoor 門蓋類總成 內(nèi)板總成 外板 專機(jī)壓合或者機(jī)器人滾邊 9 二 夾具的目的 用來夾緊汽車零件使焊槍進(jìn)行焊接的一種設(shè)備 三 夾具分類 上件工位補(bǔ)焊工位 上件工位指的是 具有幾何尺寸要求的 兩個(gè)以上的工件焊在一起 精度要求高 補(bǔ)焊工位 已經(jīng)在上件工位完成了定位焊接 需要增加焊點(diǎn)來增加車身強(qiáng)度 沒有很高的精度要求 每個(gè)工位根據(jù)要求不同可以使用涂膠設(shè)備 MIG MAG焊設(shè)備 平面轉(zhuǎn)臺(tái)等 10 四 定義帶有幾何尺寸要求的裝配設(shè)備 開啟件的裝配樣架或不可拆卸部件手動(dòng)焊接工位機(jī)器人焊接工位自動(dòng)焊接設(shè)備壓力焊接設(shè)備包邊設(shè)備焊槍 焊槍按外形分 X焊槍 C型焊槍按工作分 自動(dòng)焊槍 手動(dòng)焊槍 半自動(dòng)焊槍機(jī)器人焊槍定位的部件 11 壓頭 壓緊鋼板零件的元件 它安裝在活動(dòng)部件上 鋼板零件限位板 一般是金屬加工件 用于在壓頭壓緊零件前定位鋼板零件 間隙 0 2 0 5mm 在調(diào)試工作期間 根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整限位塊 鋼板零件粗導(dǎo)向板 弧形金屬件 外購(gòu)型鋼 用于預(yù)定位或鋼板零件導(dǎo)向 間隙 1mm 在任何情況下 它與零件之間的間隙大于限位板與零件的間隙 鋼板 焊接裝配的鋼板零件 支撐斷面 它用于定位和支撐鋼板零件 基準(zhǔn)面 與鋼板零件接觸的斷面或定位銷的區(qū)域 定位銷 a 固定銷 確保零件在裝配夾具中定位準(zhǔn)確 b 活動(dòng)定位銷 確保零件在裝配夾具中定位準(zhǔn)確 可以裝上和取下零件 支座 連接底板與壓頭之間的機(jī)械分總成部件 12 五 汽車坐標(biāo)系通過3個(gè)虛擬正交面建立坐標(biāo)系以確定汽車上每一個(gè)零件的位置 XOZ Y平面 豎向 縱向平分車身YOZ X平面 豎向 橫向 垂直于XOZ面且通過前輪的軸線XOY XOZetYOZZ平面 水平 垂直于XOZ和YOZ面 備注 這種坐標(biāo)系標(biāo)記的方式可以任意選擇 它的使用不是固定不變的 但大多數(shù)情況下采用這種方式 在一些情況下 可根據(jù)需要對(duì)汽車的某一部分創(chuàng)建新的坐標(biāo)系 13 六 壓塊支撐塊和定位銷的加工壓頭和支撐塊 厚度20mm 對(duì)于與外觀零件 門外板 頂蓋 等 接觸的支撐塊和夾緊器壓頭最小厚度為37mm 支撐塊和壓頭的 壓塊和托快的材料45 鋼調(diào)質(zhì)處理 定位銷材料 42CrMo4 2mm 55HRC 42CrMo4熱處理方式 工作表面采用火焰淬火 淬火深度 2mm 和低溫 回火 150 200 C 以獲得HRC55的表面硬度 厚度相同 材料選用非金屬的尼龍 壓頭 支撐塊和定位銷的標(biāo)記 在壓頭 支撐塊和定位銷的可見面上作標(biāo)記 字符高度為8mm 1 特殊情況 對(duì)于臺(tái)階定位銷 字符高度為6mm 在壓頭圖紙上要標(biāo)出 在壓塊的圖紙上要標(biāo)出汽車零件的名稱和厚度 還有標(biāo)出壓塊的記號(hào) 特殊情況 14 如果某個(gè)壓頭或某個(gè)支撐塊有感應(yīng)電流現(xiàn)象 選用非磁材料1Cr18Ni9Ti將支座從感應(yīng)區(qū)中移出 做成偏離支座 與鋁制零件接觸的壓頭和支撐塊 表面拋光 Ra 0 2mm周邊圓角 r 5mm厚度僅為37mm 七 定位銷優(yōu)先考慮使用固定銷 其次是活動(dòng)銷 八 銷子 1 銷與車身孔之間的間隙0 1mm公差0 0 052 對(duì)于薄的大的車身件 考慮取件方便用伸縮銷3 定位同一車身零件上的兩個(gè)銷孔 一個(gè)用圓銷 另一個(gè)用菱形銷 4 菱形銷的定位方向應(yīng)該在兩孔中心連線垂直方向 5 對(duì)于小的地方無法使用夾緊器可以用吸鐵石或者吸盤進(jìn)行夾緊 6 限位塊定位支點(diǎn)的距離不小于機(jī)構(gòu)支點(diǎn)到夾緊點(diǎn)的1 3距離 7 限位塊的作用 防止工件壓壞 夾臂左右轉(zhuǎn)動(dòng) 要保證重復(fù)精度 8 設(shè)計(jì)定位銷翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)時(shí)旋轉(zhuǎn)點(diǎn)必須在銷子中心線垂直的延長(zhǎng)線上 9 定位銷及其基座三維可調(diào) 定位型面二維可調(diào) 調(diào)整墊片按通用標(biāo)準(zhǔn) 15 九 設(shè)計(jì)人員對(duì)氣缸的常提問題1 氣缸的重復(fù)精度是多少 氣缸的重復(fù)精度見下 a 方向公差 0 1 b 方向公差 0 05 c 方向公差 0 05夾緊位置的角度公差為 10 負(fù)載過長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致定位塊或夾緊塊超出正常調(diào)整范圍之外 2 氣缸有沒有到位自鎖功能 夾緊力有多大 3 氣缸有沒有3D 樣本全嗎 4 氣缸型號(hào)怎么寫 十 夾具單元設(shè)計(jì)流程 夾具單元設(shè)計(jì)流程 先放車身件 固定車身件 畫出車身焊點(diǎn) 放焊槍 畫夾緊機(jī)構(gòu) 車身件 收到車零件數(shù)模首先確認(rèn)是否左右對(duì)稱 焊點(diǎn)要求 依客戶提供 16 十二 驗(yàn)收的數(shù)值焊裝設(shè)備驗(yàn)收的通用公差壓頭和定位塊的公差 0 20mm 固定和活動(dòng)定位銷的位置公差 在帶氣壓的工作條件下 0 10mm 零件的定位基準(zhǔn) 底板的基準(zhǔn)點(diǎn) 在共同的區(qū)域內(nèi) 平行度 0 05mm 對(duì)于焊接設(shè)備上同時(shí)加工的幾個(gè)部件 它們 定位銷 支撐面 之間的最大偏差不超過0 20mm 焊接結(jié)構(gòu)或其他方式的底板的平面度和曲率 在長(zhǎng)度小于1000時(shí)最大不超過0 05 在長(zhǎng)度大于1000時(shí)最大不超過0 1 并且至少有4個(gè)支腳 1 設(shè)計(jì)時(shí)夾具部分先畫托塊考慮支架位置 再畫壓塊考慮氣缸 2 在夾具里 托塊的要求比壓塊的要求高 在檢測(cè)夾具時(shí)測(cè)量托快 不測(cè)量壓塊3 氣缸夾臂旋轉(zhuǎn)點(diǎn)的位置定在RPS定位面的 15 以內(nèi) 以車身件表面為參考 4 假如工件與汽缸是傾斜的角度不能超過15 否則氣缸要傾斜 5 氣缸盡可能靠近工件 夾臂長(zhǎng)度盡可能在150mm以內(nèi) 6 氣缸和焊槍有沖突時(shí)盡可能考慮氣缸垂直放置 7 設(shè)計(jì)尺寸盡可能整5整10包括坐標(biāo) 8 焊槍 選擇焊槍盡可能小 輕 便于操作 焊槍與車身件成90 十一 夾具設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng) 十三 墊片考慮到通用性 墊片孔與孔的距離盡量用15mm 十四 夾具設(shè)計(jì) 命名規(guī)則見附件 17 夾具設(shè)計(jì)案例1 Fixturecase1 NMCprojectMainfloorGEO Sealingfixture 2manualXgunsweld118weldingpoints 16Units 2operator 18 夾具設(shè)計(jì)案例2 Fixturecase2 NMCprojectReardoorGEOfixture 1manualXgunand1manualCgunweld44weldingpoints 19Units 1operator 19 帶三維調(diào)整定位銷的夾緊機(jī)構(gòu) 最基本的定位夾緊機(jī)構(gòu) 焊裝夾具常用典型部件 FixtureUnitsample 手動(dòng)翻起氣動(dòng)打開機(jī)構(gòu) 翻轉(zhuǎn)定位銷機(jī)構(gòu) 20 典型定位部件 雙導(dǎo)桿移動(dòng)氣缸定位機(jī)構(gòu) 氣缸 滑軌移動(dòng)定位機(jī)構(gòu) 氣動(dòng)雙向定位夾緊機(jī)構(gòu) 氣動(dòng)雙向夾緊機(jī)構(gòu) 21 多功能定位夾緊機(jī)構(gòu) 翻轉(zhuǎn)式定位夾緊機(jī)構(gòu) 22 地板鉤銷缸定位夾緊機(jī)構(gòu) 23 夾具定位夾緊點(diǎn)方案根據(jù)FAW VW產(chǎn)品設(shè)計(jì)原則而定 即RPS定位參考系統(tǒng)確定 所有夾具定位夾緊點(diǎn)盡可能采用RPS點(diǎn) 大寫的RPSH和F為此產(chǎn)品的主基準(zhǔn) 其中RPS1H和1F為第一主基準(zhǔn) ThedisposaloflocatingandclampingpointobeytheFAW VWdesignprinciple RPSlocatingreferencesystem allthelocatingandclampingpointsusetheRPSpointsaspossible ThemainbenchmarkareRPSHandF RPS1Hand1Farethefirstmainbenchmark 1 采用RPS點(diǎn)定位后 如夾具設(shè)計(jì)還有需要 可增加輔助定位夾緊點(diǎn) Addassistantlocatingandclampingpointsaspossibletomatchthedesigndemand 2 如有的RPS點(diǎn)無法采用 需反饋由FAW VW同意 增加RPS點(diǎn)或移動(dòng)到其他位置定位IfRPSpointscan tbeused addRPSpointsormovethelocatingpositionafterFAW VW sconfirmation 3 原則上RPS點(diǎn)1H法線均沿產(chǎn)品坐標(biāo)系方向沖壓如果有角度也一定在3 角范圍內(nèi) 如超過3 角產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)會(huì)將此處曲面沖出凸臺(tái) ThenomaloftheRPS1Hpointshouldbealongthebodycoodinateaxis Ifithavetobeanangle theangle sdegreemustbein3 LocatingprincipleforFAW VWproductdesign關(guān)于FAW VW產(chǎn)品的定位原則 24 4 定位銷法向定位 沿產(chǎn)品坐標(biāo)系三維調(diào)整 定位銷軸線角度 3 角的可以忽略 定位塊型面角度 15 要二維調(diào)整 Thelocatingdirectionoflocatingpinshouldbeconsistenttothepart snormalandcanbeadjustedinthreedirections Thelocatingsurfacewithanangleofover15 tothepart ssurfaceshoulebeadjustedintwodirections 5 定位面沿產(chǎn)品坐標(biāo)系定位并調(diào)整 如確實(shí)需要法向定位 也要沿產(chǎn)品坐標(biāo)系調(diào)整 極特殊部位可沿法向調(diào)整 但均需反饋由FAW VW確認(rèn) Thelocatingsurfaceshouldbearrangedandadjustedalongthebodycoodinateaxis Ifithavetolocatethepartnormally theadjustmentshoulebealongthebodycoodinateaxisaftertheFAW VW sconfirmation 6 主定位基準(zhǔn)銷只需要制造時(shí)的5mm墊片 不需要產(chǎn)品調(diào)整時(shí)的成組墊