白車(chē)身焊接夾具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)示例

1、汽車(chē)白車(chē)身焊接夾具的構(gòu)造設(shè)計(jì)一、焊接夾具的設(shè)計(jì)方法與步驟1. 在設(shè)計(jì)焊接夾具之前，應(yīng)首先了解生產(chǎn)綱領(lǐng)、產(chǎn)品構(gòu)造特征、工藝方法及 生產(chǎn)線(xiàn)布置方式，作好充分的準(zhǔn)備。參照國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的夾具構(gòu)造，并結(jié)合實(shí) 際情況確定夾具總體方案。諸如是固定夾具還是隨行夾具，機(jī)械化、自動(dòng)化 水平是高是低，幾種車(chē)型主要夾具是否混型共用等。要準(zhǔn)備好的工藝文件包括工序卡，技術(shù)協(xié)議，產(chǎn)品數(shù)模，夾具式樣書(shū)，焊點(diǎn)文件。確定使用那種標(biāo) 準(zhǔn)件，那種氣動(dòng)元件以及甲方的特殊要求。2. 根據(jù)焊件構(gòu)造特點(diǎn)及所需焊接設(shè)備焊槍或 C02型號(hào)、規(guī)格，確定定 位及夾緊方式如果有式樣書(shū)直接按照式樣書(shū)上的夾緊定位方式即可；同 時(shí)根據(jù)沖壓件的工藝特點(diǎn)及后續(xù)裝

2、配工藝的需要選擇適宜的定位點(diǎn)及關(guān)鍵定 位點(diǎn)。大局部廠(chǎng)家已經(jīng)規(guī)定好了零件定位的 RPS孔和RPS面，不需要我們?cè)?制定定位基準(zhǔn)了。但是大家也一定要了解如何確定定位的基準(zhǔn)孔和基準(zhǔn)面。3. 主體機(jī)構(gòu)確定后，便可確定輔助裝置。如水、電、氣回路，氣、液動(dòng)元件 以及覆蓋件外部焊點(diǎn)所需保護(hù)銅板等。4. 按照確定好的定位點(diǎn)開(kāi)場(chǎng)3D設(shè)計(jì)。定位塊要求在定位面的法向有 3mm 的調(diào)整量。定位銷(xiāo)要求在與定位孔中心線(xiàn)垂直的平面上有兩個(gè)方向的調(diào)整量。5. 在進(jìn)展夾具的具體構(gòu)造設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡可能多的采用標(biāo)準(zhǔn)化元件，或提高自 身的通用化、系列化程度。二、焊接夾具的組成、構(gòu)造及要求汽車(chē)焊接夾具通常由夾具地板、定位裝置、夾緊機(jī)構(gòu)、

3、測(cè)量系統(tǒng)及輔助系統(tǒng) 等五大局部組成。命名規(guī)那么陰納農(nóng)中加工件的箭名班則幾+£朋礬件丿莓許杯臥 碉曲 諂繃4和功綻聲同詼M的加工件越愛(ài)圏同 5*二、芨妝常見(jiàn)加工曲的弭秫m定文為=電陞雷）定樹(shù)I"凡獵在日累先鼻申用于儀與執(zhí)護(hù)元韓之劇的走世聯(lián)揍件西»"腳在翻件肅梅申以一節(jié)回定點(diǎn)片劉祁冊(cè)豪殲朋他廈動(dòng)作齡杠粧3.'逵樓住6一凡摳菟帶埔押之廨用于K肩鋼IT籾乙*前過(guò)"醮件丄0 *"凡獵在曲東卜息応也欖麗即熾一堰定世聯(lián)桂甘3. 0竈賦在日鬲申惠叢迪板面的皓柯哎工t三、ttnSK它未矗窯的如工拝，請(qǐng)暮焦國(guó)標(biāo)*爭(zhēng)冊(cè)、礦料尊直由理目MILJUt時(shí)

4、屋丈-一夾具底板夾具地板是焊接夾具的根底元件，它的精度直接影響定位機(jī)構(gòu)的準(zhǔn)確性，因此對(duì)工作平面的平面度和外表粗糙度均有嚴(yán)格的要求。夾具自身測(cè)量裝置的基準(zhǔn)是建立在夾具底板上，因此在設(shè)計(jì)夾具底板時(shí)，應(yīng) 留有足夠的位置來(lái)設(shè)立測(cè)量裝置的基準(zhǔn)槽和基準(zhǔn)孔，以滿(mǎn)足實(shí)際測(cè)量的需要。另外，在不影響定位機(jī)構(gòu)裝配和定位槽建立的情況下，應(yīng)盡可能采用框架構(gòu) 造，這樣可以節(jié)約材料、減輕夾具自重。在甲方?jīng)]有指定的情況下，夾具的底板采用如下的規(guī)格：1、BASE長(zhǎng)度在1m以?xún)?nèi)的，使用厚度16-18mm的板。型鋼使用14#槽鋼。2、BASE長(zhǎng)度在1m- 2m之間的。使用厚度為20-22mm的鋼板。型鋼使用 16#槽鋼。3、 超過(guò)

5、2m的使用大于等于25mm厚的鋼板。型鋼使用20#以上的槽鋼。4、BASE為焊接構(gòu)造件。焊接后要進(jìn)展退火去應(yīng)力處理。外表要做防銹處理。 并且在BASE面內(nèi)刻線(xiàn)。二定位裝置定位裝置中的零部件通常有固定銷(xiāo)、插銷(xiāo)、擋鐵、V型塊，以及根據(jù)焊件實(shí)際形狀確定的定位塊等。1. 因焊接夾具使用頻率極高，所以定位元件應(yīng)具有足夠的剛性和硬度， 以保 證在更換修整期的精度。一般采用 45#鋼。型面要求外表淬火。定位銷(xiāo)要耐 磨并且有一定的剛度。一般采用40Cr調(diào)質(zhì)，外表鍍鉻處理。壓緊局部的要求 與定位部件的要求一致。定位銷(xiāo)又分為固定、擺動(dòng)、伸縮這幾種。當(dāng)工件上的定位孔的中心線(xiàn)與 BASE面垂直垂直于取件方向，且定 位

6、銷(xiāo)在工件的下面的時(shí)候，采用固定銷(xiāo)。當(dāng)定位銷(xiāo)的軸線(xiàn)于BASE面或取件方向有角度的時(shí)候采用伸縮銷(xiāo)。這時(shí)如果定位銷(xiāo)在工件的上面那么采用擺動(dòng)銷(xiāo)。在使用擺動(dòng)銷(xiāo)的時(shí)候注意旋轉(zhuǎn)點(diǎn)的選擇。原那么是以旋轉(zhuǎn)點(diǎn)為中心所畫(huà)的圓于擺銷(xiāo)的中心線(xiàn)相切。如下列圖：UAv-170(K 0YJ502. 為便于調(diào)整和更換主要定位元件及使夾具具備柔性的混型功能，定位機(jī) 構(gòu)應(yīng)盡可能設(shè)計(jì)成組合可調(diào)式的。3. 標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)。按照現(xiàn)有的廠(chǎng)標(biāo)件的標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng) 些能夠通用互換的零件。例如L座、STOP、導(dǎo)向板、調(diào)整墊片等。我們也要不斷從各個(gè)廠(chǎng)家中的標(biāo)準(zhǔn)件中取優(yōu) 去劣,總結(jié)出自己的標(biāo)準(zhǔn)件在這個(gè)行業(yè)中遲早會(huì)有我們自己的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)件，因?yàn)橹挥袠?biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一了才能夠使

7、我們這個(gè)行業(yè)有更大的競(jìng)爭(zhēng)力才能向更快更好更高的目標(biāo)開(kāi)展.三夾緊機(jī)構(gòu)汽車(chē)焊接夾具的夾緊機(jī)構(gòu)以快速夾緊機(jī)構(gòu)手夾和氣動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)為主。快 速夾緊機(jī)構(gòu)具有以下優(yōu)點(diǎn)：1快速夾緊器，其構(gòu)造簡(jiǎn)單，從自由狀態(tài)到夾緊狀態(tài)的角度可以自由的調(diào)整， 主要用于批量較小生產(chǎn)綱領(lǐng)較低的生產(chǎn)線(xiàn)。在車(chē)型前期的試制樣車(chē)時(shí)經(jīng) 常使用。2快速夾緊器根據(jù)需要可幾個(gè)串聯(lián)或并聯(lián)在一起使用，到達(dá)二次夾緊或多點(diǎn) 夾緊的目的。另外對(duì)定位精度較低的焊件能實(shí)現(xiàn)夾緊和定位同時(shí)進(jìn)展，消除 了專(zhuān)用定位元件。它還能通過(guò)轉(zhuǎn)換其機(jī)構(gòu)組成發(fā)揮更多作用，應(yīng)用X圍較廣3配以螺紋調(diào)節(jié)壓塊，可糾正焊件變形，保證焊點(diǎn)搭邊能?chē)?yán)密配合，不產(chǎn)生 脫焊、虛焊現(xiàn)象，提高焊接質(zhì)量。氣動(dòng)

8、夾緊機(jī)構(gòu)具有夾緊和翻開(kāi)速度快，壓緊力量大，定位準(zhǔn)確的優(yōu)點(diǎn)。 是現(xiàn)在焊裝線(xiàn)普遍采用的一種夾緊方式。用于生產(chǎn)綱領(lǐng)高的大批量生產(chǎn)。使 用不同種類(lèi)的氣動(dòng)元件相互配合就能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的定位夾緊機(jī)構(gòu)和不同的功典型定位夾緊單元選取幫助R 根據(jù)操作髙度確宦BASE板島度，從而確定壓緊點(diǎn)A總BASE板表面的距離Y （見(jiàn)圖一2、根據(jù)氣缸的大小確足C值（見(jiàn)我一3、杞據(jù)Y值確定狡接點(diǎn)卅RASE板展Ifll距離H1 （取整,棍據(jù)壓緊點(diǎn)AM工件邊緣的距離X,確定鐵接點(diǎn)距壓緊點(diǎn)A的距離H2 （即最大阻力宵）”保證H2-X505、根據(jù)阻力腎H2的大小選取壓軒的B值及氣缸行程大小（50. 75. 100. 125. 150）6、注

9、保證氣虹底部距BASE板距離盡屋大于20皿 特殊債祝下BASE板應(yīng)刃7、當(dāng)需要壓桿打開(kāi)的高度較低時(shí)*可以適當(dāng)降低H1MB的值8、衷中列出了八種工位器形式的參數(shù)嘆中帶*的為優(yōu)選結(jié)構(gòu)Q表中的C值僅為推薦值，設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)實(shí)際需超可以適當(dāng)調(diào)聲值的大小.但必須對(duì)壓!點(diǎn)A作運(yùn)動(dòng)模擬，使其在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不發(fā)生干涉，同時(shí)壓軒打開(kāi)后可以順利取出工410. 表中他的值為最大阻力臂，設(shè)計(jì)時(shí)壓桿的此長(zhǎng)度應(yīng)小于此數(shù)值表中的數(shù)值均為壓緊力為40kg時(shí)的情況.當(dāng)壓緊力需要增加吋郴應(yīng)按比例改變H2M11. 值*當(dāng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需耍將H2值加大時(shí)，則壓緊力相應(yīng)減?。撼鯤2值特別大時(shí)可以龍 使用缸徑為80的氣缸;結(jié)構(gòu)見(jiàn)典型結(jié)構(gòu)口B代則行珂

10、st皿：山1山化H2CD，1、+ 門(mén)：TFffe/ft H150501601142349. 4"2*50751893570, 0'35016053188石&470LLU1693553. 1"5*70100220129436S.白 °6*70125220996081. 2a770150220497392. 4*3*1001503101397372. 3"IE " A :1m四輔助機(jī)構(gòu)輔助機(jī)構(gòu)在焊接過(guò)程中發(fā)揮著重要作用。下面介紹三種常用輔助機(jī)構(gòu)。1旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)在夾具底板和夾具支撐中布置的旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)，可使夾具體在平面上做360度旋轉(zhuǎn)為使轉(zhuǎn)動(dòng)

11、靈活輕巧還配備有滾動(dòng)軸承。這樣的系統(tǒng)可解決或克制 焊機(jī)少的缺陷，因?yàn)楫?dāng)焊機(jī)不動(dòng)，電纜長(zhǎng)度有限時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)夾具可使焊點(diǎn)移動(dòng) 到焊鉗的工作區(qū)域進(jìn)展焊接，使焊接工作方便輕松地進(jìn)展，保證焊接質(zhì)量。 另外，為保證夾具在裝夾、拆卸時(shí)能處于穩(wěn)定工況，還應(yīng)設(shè)計(jì)止動(dòng)裝置。2.翻磚機(jī)構(gòu)當(dāng)焊點(diǎn)處于中間位置時(shí)，如果用X型焊鉗進(jìn)展點(diǎn)焊，那么焊鉗無(wú)法伸進(jìn),喉深也不夠，難以焊接；假設(shè)用 C型焊鉗，如果夾具平放，雖能焊接，但工 人的勞動(dòng)強(qiáng)度大。所以設(shè)計(jì)夾具時(shí)，可將其設(shè)計(jì)成可翻轉(zhuǎn)夾具，使焊件能向 兩邊翻轉(zhuǎn)90度，焊件平面處于豎直位置，這樣工人只要將焊槍處于水平位置 便可焊接，大大降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。在設(shè)計(jì)翻轉(zhuǎn)夾具時(shí)需要設(shè)計(jì)止動(dòng)機(jī)構(gòu)，以

12、 防止夾具自動(dòng)回復(fù)原位造成事故。增加配重塊移使工人操作時(shí)方便省力。3、滑臺(tái)使用滑臺(tái)的目的有以下幾種：1在不能夠直接夾緊或定位的地方。如下列圖2多種車(chē)型混流時(shí)，如下列圖:3總拼夾具中使用滑臺(tái)把側(cè)圍總成與地板總成拼裝五測(cè)量機(jī)構(gòu)利用夾具本體自身設(shè)計(jì)測(cè)量機(jī)構(gòu)是提高夾具設(shè)計(jì)和制造精度的重要措施。在傳統(tǒng)的夾具設(shè)計(jì)中，夾具合格的標(biāo)準(zhǔn)是利用實(shí)際沖壓件進(jìn)展裝配組合來(lái)檢驗(yàn)的，但由于沖壓件不可能十分準(zhǔn)確，部件總成更有累計(jì)誤差，所以車(chē) 身焊接總成的精度必然不高，很難到達(dá)設(shè)計(jì)要求。即使我們使用三坐標(biāo)測(cè)量 儀進(jìn)展檢驗(yàn)，可它對(duì)一些構(gòu)造復(fù)雜的定位元件仍然無(wú)法測(cè)量。通過(guò)實(shí)踐證明，利用夾具自身測(cè)量機(jī)構(gòu)與三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x配合使用，可大

13、大提高焊接夾具的精 度。1測(cè)量機(jī)構(gòu)組成1基準(zhǔn)面和基準(zhǔn)槽。測(cè)量機(jī)構(gòu)的基準(zhǔn)面為夾具地板的工作外表； 基準(zhǔn)槽是 在夾具地板上設(shè)計(jì)兩條相互垂直的十字穿插槽，其構(gòu)造如圖。槽子的位置可 由實(shí)際需要確定，但是一定在坐標(biāo)的整百位上。其形式如下列圖：基準(zhǔn)槽兩條基準(zhǔn)孔3個(gè)1 LJi'K.三、典型夾具機(jī)構(gòu)特點(diǎn)分析一點(diǎn)焊夾具點(diǎn)焊夾具構(gòu)造簡(jiǎn)單，可以移動(dòng)，應(yīng)以輕巧、靈活為主，定位基準(zhǔn)一定要準(zhǔn)確。二C02氣體保護(hù)焊夾具這種夾具一般以固定式為主，其構(gòu)造簡(jiǎn)單。但如果一副夾具僅焊一個(gè)組件，那么效率太低，這時(shí)可將其依次或?qū)ΨQ(chēng)設(shè)計(jì)成幾組定位夾緊機(jī)構(gòu)，做到一具 多用，以提高焊接效率。三綜合夾具這類(lèi)夾具所裝夾組件，既有CO2焊，

14、又有點(diǎn)焊。這對(duì)一些全點(diǎn)焊組件中有些 位置不適宜在夾具上點(diǎn)焊，而一些焊點(diǎn)對(duì)外觀(guān)和質(zhì)量無(wú)特殊要求的焊件，如 果用CO2焊先在夾具上預(yù)焊，那么很方便，且?jiàn)A具設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單。所以應(yīng)適當(dāng)?shù)?進(jìn)展工藝調(diào)整到達(dá)簡(jiǎn)化夾具和提高效率的目的。四、典型機(jī)構(gòu)1、Pin Clamp主要使用在主線(xiàn)、往復(fù)線(xiàn)以及底板線(xiàn)等的主定位2、標(biāo)準(zhǔn)夾緊單元3、四連桿式標(biāo)準(zhǔn)夾緊單元此種構(gòu)造由于增加另外鉸鏈四連桿機(jī)構(gòu)，使壓緊機(jī)構(gòu)有了自鎖功能，常用在容易產(chǎn)生焊接變形較大的工件的定位壓緊。設(shè)計(jì)中要注意1處鉸鏈兩個(gè)孔的孔距，控制好翻開(kāi)角度，2處一定要有限位。3、雙壓塊式4、定位銷(xiāo)式在壓緊塊上開(kāi)一個(gè)躲開(kāi)孔，躲開(kāi)定位銷(xiāo)。注意旋轉(zhuǎn)點(diǎn)1的選擇，壓緊塊不要與定位銷(xiāo)干預(yù)。5、活動(dòng)鉸鏈?zhǔn)酱朔N構(gòu)造的優(yōu)點(diǎn)是能夠加大壓桿的大開(kāi)角度。而且壓桿的運(yùn)動(dòng)軌跡是先向上垂直抬起一定的距離后在延弧線(xiàn)擺動(dòng)。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意在1處一定要有限位塊,在2處安裝氣缸固定支架。6、止塊式此構(gòu)造用于夾緊處型面角度較大超過(guò)10度或者壓桿上帶有定位銷(xiāo)