夹
具 设 计 基 础
汽车车体焊接夹具设计基础
一、概念
汽车车体(BODY)大约由1000件以上的部件构成,大部分为铁皮。这些铁皮大多以点焊的方式结合在一起。焊接和时候必须把每个部件固定在规定的位置,这种有定位功能紧固功能的工具就叫夹具(JIG,治具)。制造车体的专用夹具叫车体夹具(车体设备)。
二、分类
动力源:手动夹具、气动夹具、电动夹具; 用 途:通用夹具、专用夹具、组合夹具;
构 造:固定式夹具、移动式夹具、悬挂式夹具; 设 备:夹具、电焊机械、机器人、专用生产钱。
三、功能
A:精确定位; B:夹紧; C:引导;
D:使用便捷;
E:改善工作条件,降低产品成品。
四、设计流程
工件数模处理(WORK 预处理)→根据仕样书检讨定位夹紧位置→GUN插入→设计(2D、3D)→客户承认(相应出现的仕样变更和修改)→出图(2D)→提出购入品→精度表、回路图、节拍图
五、番线的作用
番线就是空间位置的号码线。
车身基准坐标(0线)是前车轴中心以及车宽的中心线。
下面主要介绍日本三大车系的番线表示方法:
丰田(TOYOTA) 本田(HONDA) 尼桑(NISSAN)
长 TL T 宽 BL B 高 WL H
丰田:左右都是用正数表示(当左右有差异的时候,仕样书上用RH/LH指示); 本田:左右都是用正数表示(当左右有差异的时候,仕样书上用BR/BL指示); 日产:车前进方向左侧用正数,右侧用负数。
六、尺寸标注
我们所设计出的产品最终是要交付制造,而制造需要的是平面图纸,所以我们的尺寸标注显得尤为重要。下面就我们进行标注应当注意的问题说明一下。 (注:视图关系有一角法和三角法之分,我们公司所用的是 一角法 )
1、三个视图一定要对齐; 2、标注顺序为:落料、焊接、加工,一般先加工面,再由面加工销孔(PIN); 3、所用公差:
面 → PIN ±0.05 面 → 面 ±0.1
PIN → PIN ±0.02(±0.03 NISSAN)(相关、同组) PIN → PIN ±0.05(不相关、不同组) PIN → 面 ±0.1
4、主要常用部品的标注方法:
因为A尺寸为PIN的高度方向安装尺
寸,PIN的高度精度要求没那么高,所以
不要公差;B尺寸为削边PIN的削边安
装面的安装尺寸
,因为PIN
的削边安装
面的公差为
,所以B公差用
.
七、夹具设计
车体夹具的定位原理:六点定
任何物体在在空间都有六个自由度。车体工件定位是用夹具将工件置于正确位置,也就是消除要件相对于夹具的六个自由度;定位方法一般用点、线、面的接触来实现。
我们常用的定位基本元件有: A、 托块和压块;
B、 LOCATOR PIN(销); C、 V 槽和导向挡块。
1、常规夹具的部品名称;
09、CLAMP 立座 01、BRACKET
10、CLAMP ARM 02、GUIDE CYLINDER 导向气缸
11、HINGE PLATE 板 03、PLATE
12、GUIDE 限位块 04、STOPPER
13、SHIM 感应器支架 05、SW BRACKET
14、CYLINDER 感应器 06、SWITCH
07、LOCATOR PIN 销 15、PIN BRACKET
压块 08、LOCATOR 16、WASHER
托块
摇臂
铰链板 导向
垫片 气缸 销支架 垫圈
2、夹具的设计; 工件定位最基本的定位单元就是我们常见的托块(LOCATOR)、压块(CLAMP)和销(PIN)。下面我们看看托、压块的设计。首先根据仕样书确定托、压块的位置及LOCATOR和CLAMP面的长度(一般情况下LOCATOR和CLAMP面的长度为:10、15、20、25mm,具体长度根据仕样和空间大小自行选择),厚度一般有12、16、19、22、25mm等等,根据厂家不同而不同。其安装面和边在
设计的时候尽量使其到番线的距离为5的倍数;选择一个好的旋转支点,主要是让CLAMP能够打开,使工件在焊接完毕后顺利的拿出,和CLAMP在压紧时的夹紧力不让工件产生变形和位移,支点到番线的距离尽量为5的倍数;CLAMP在打开状态时,UNCLAMP的最外边离工件的边缘距离最好在25以上或角度在15度以上。如右图中方框中的数据为5的倍数
注:如何正确选择夹紧力
A、大小
①能够克服工件上的局部变;
②能够克服重力和惯性应力,将工件牢牢固定在夹具上; ③足以应付焊接过程中工件变形;
④足以应付焊接过程中热应力引起的约束应力。 B、方向
①一般垂直于首要定位基准; ②使工件不易产生位移;
③因重力因素,首要定位基准最好水平。 C、着力点
一般选择位于定位支撑之上或几个支撑所组成的定位面内,并应使夹紧力作用在零件刚度最大部位。
不能产生力距;
不能使工件产生变形。
八,设计注意事项: 1, 捆包尺寸:
捆包最大尺寸确认:
长度 MAX=7900mm; 宽度 MAX=2150mm; 高度 MAX=2300mm。
2, 作业高度:
一般作业高度H=750mm-900mm。
3,传感器位置设定:
最佳检测距离设定
4 ,焊接导向设定;
a, 打点位置与导向位置保持一致; b, 焊枪进入方向沿导向方向进入; c, 确保焊枪进出无干涉; d, 焊枪导向绝缘设定。 5,零件装配及作业可行性;
第 11 页
a, 原则上在原位置进行装配调试作业; b, 考虑作业时作业者手、工具等空间; c, 考虑转轴销安装拆卸空间; d, 预留出配管等空间; e, 预留出气缸调速阀的调整空间; f, 自锁气缸上强制所紧螺丝调整空间; g, 转轴如果选用开口销,其直径需大于 2.5mm。 6,焊枪焊接空间:
a, 保证焊枪在焊接,打开,进枪和后退过程中没有干涉区; b, 焊枪与固定部分的间隙保证 10mm 以上。
第 12 页
7,引出焊电极板安装:
安装状态确认:a,与工件不干涉; b,电极板可动构造设计。
8,定位销设定:
第 13 页
A タイプ (ナット締め)
B タイプ (セットビス)
定位销的确认:
a,定位销位置与 RPS 位置保持一致; b,定位销优先使用 A 形式; c,选用 B 形式时止头螺丝背向焊接方向安装; d,使用菱形销时,注意菱形销定为方向; c,使用菱形销时注意防转。 9,托快、压块干涉:
设计托压块时注意零件 R 角处是否干涉。
第 14 页
10,基准的安装拆卸:
a,有空间安装零件; b,垫片容易调整; c,预留足够的工具进出空间; d,安装、拆卸时注意附近的配管配线。 11,地脚调整:
第 15 页
12,焊枪动作
第 16 页
a,打点位置与打点图一致; b,打点时焊枪与工件垂直; c,打点时焊枪与工件,夹具等周边设备无干涉; d,焊接姿态确认; e,无法避开焊接干涉的情况下允许打开焊接(节拍允许的情况下) 13,直线轨道设定
a,露出加油口; b,在轨道上方设定盖板,防焊渣; c,导轨与滑块需定位(销定为或面定位) ; 14,定位销形式:
第 17 页
15,折弯件板金按表格尺寸设计:
16,筋板焊接
第 18 页
17,焊接件
第 19 页
九,常见材料热处理
第 20 页
夹
具 设 计 基 础
汽车车体焊接夹具设计基础
一、概念
汽车车体(BODY)大约由1000件以上的部件构成,大部分为铁皮。这些铁皮大多以点焊的方式结合在一起。焊接和时候必须把每个部件固定在规定的位置,这种有定位功能紧固功能的工具就叫夹具(JIG,治具)。制造车体的专用夹具叫车体夹具(车体设备)。
二、分类
动力源:手动夹具、气动夹具、电动夹具; 用 途:通用夹具、专用夹具、组合夹具;
构 造:固定式夹具、移动式夹具、悬挂式夹具; 设 备:夹具、电焊机械、机器人、专用生产钱。
三、功能
A:精确定位; B:夹紧; C:引导;
D:使用便捷;
E:改善工作条件,降低产品成品。
四、设计流程
工件数模处理(WORK 预处理)→根据仕样书检讨定位夹紧位置→GUN插入→设计(2D、3D)→客户承认(相应出现的仕样变更和修改)→出图(2D)→提出购入品→精度表、回路图、节拍图
五、番线的作用
番线就是空间位置的号码线。
车身基准坐标(0线)是前车轴中心以及车宽的中心线。
下面主要介绍日本三大车系的番线表示方法:
丰田(TOYOTA) 本田(HONDA) 尼桑(NISSAN)
长 TL T 宽 BL B 高 WL H
丰田:左右都是用正数表示(当左右有差异的时候,仕样书上用RH/LH指示); 本田:左右都是用正数表示(当左右有差异的时候,仕样书上用BR/BL指示); 日产:车前进方向左侧用正数,右侧用负数。
六、尺寸标注
我们所设计出的产品最终是要交付制造,而制造需要的是平面图纸,所以我们的尺寸标注显得尤为重要。下面就我们进行标注应当注意的问题说明一下。 (注:视图关系有一角法和三角法之分,我们公司所用的是 一角法 )
1、三个视图一定要对齐; 2、标注顺序为:落料、焊接、加工,一般先加工面,再由面加工销孔(PIN); 3、所用公差:
面 → PIN ±0.05 面 → 面 ±0.1
PIN → PIN ±0.02(±0.03 NISSAN)(相关、同组) PIN → PIN ±0.05(不相关、不同组) PIN → 面 ±0.1
4、主要常用部品的标注方法:
因为A尺寸为PIN的高度方向安装尺
寸,PIN的高度精度要求没那么高,所以
不要公差;B尺寸为削边PIN的削边安
装面的安装尺寸
,因为PIN
的削边安装
面的公差为
,所以B公差用
.
七、夹具设计
车体夹具的定位原理:六点定
任何物体在在空间都有六个自由度。车体工件定位是用夹具将工件置于正确位置,也就是消除要件相对于夹具的六个自由度;定位方法一般用点、线、面的接触来实现。
我们常用的定位基本元件有: A、 托块和压块;
B、 LOCATOR PIN(销); C、 V 槽和导向挡块。
1、常规夹具的部品名称;
09、CLAMP 立座 01、BRACKET
10、CLAMP ARM 02、GUIDE CYLINDER 导向气缸
11、HINGE PLATE 板 03、PLATE
12、GUIDE 限位块 04、STOPPER
13、SHIM 感应器支架 05、SW BRACKET
14、CYLINDER 感应器 06、SWITCH
07、LOCATOR PIN 销 15、PIN BRACKET
压块 08、LOCATOR 16、WASHER
托块
摇臂
铰链板 导向
垫片 气缸 销支架 垫圈
2、夹具的设计; 工件定位最基本的定位单元就是我们常见的托块(LOCATOR)、压块(CLAMP)和销(PIN)。下面我们看看托、压块的设计。首先根据仕样书确定托、压块的位置及LOCATOR和CLAMP面的长度(一般情况下LOCATOR和CLAMP面的长度为:10、15、20、25mm,具体长度根据仕样和空间大小自行选择),厚度一般有12、16、19、22、25mm等等,根据厂家不同而不同。其安装面和边在
设计的时候尽量使其到番线的距离为5的倍数;选择一个好的旋转支点,主要是让CLAMP能够打开,使工件在焊接完毕后顺利的拿出,和CLAMP在压紧时的夹紧力不让工件产生变形和位移,支点到番线的距离尽量为5的倍数;CLAMP在打开状态时,UNCLAMP的最外边离工件的边缘距离最好在25以上或角度在15度以上。如右图中方框中的数据为5的倍数
注:如何正确选择夹紧力
A、大小
①能够克服工件上的局部变;
②能够克服重力和惯性应力,将工件牢牢固定在夹具上; ③足以应付焊接过程中工件变形;
④足以应付焊接过程中热应力引起的约束应力。 B、方向
①一般垂直于首要定位基准; ②使工件不易产生位移;
③因重力因素,首要定位基准最好水平。 C、着力点
一般选择位于定位支撑之上或几个支撑所组成的定位面内,并应使夹紧力作用在零件刚度最大部位。
不能产生力距;
不能使工件产生变形。
八,设计注意事项: 1, 捆包尺寸:
捆包最大尺寸确认:
长度 MAX=7900mm; 宽度 MAX=2150mm; 高度 MAX=2300mm。
2, 作业高度:
一般作业高度H=750mm-900mm。
3,传感器位置设定:
最佳检测距离设定
4 ,焊接导向设定;
a, 打点位置与导向位置保持一致; b, 焊枪进入方向沿导向方向进入; c, 确保焊枪进出无干涉; d, 焊枪导向绝缘设定。 5,零件装配及作业可行性;
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a, 原则上在原位置进行装配调试作业; b, 考虑作业时作业者手、工具等空间; c, 考虑转轴销安装拆卸空间; d, 预留出配管等空间; e, 预留出气缸调速阀的调整空间; f, 自锁气缸上强制所紧螺丝调整空间; g, 转轴如果选用开口销,其直径需大于 2.5mm。 6,焊枪焊接空间:
a, 保证焊枪在焊接,打开,进枪和后退过程中没有干涉区; b, 焊枪与固定部分的间隙保证 10mm 以上。
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7,引出焊电极板安装:
安装状态确认:a,与工件不干涉; b,电极板可动构造设计。
8,定位销设定:
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A タイプ (ナット締め)
B タイプ (セットビス)
定位销的确认:
a,定位销位置与 RPS 位置保持一致; b,定位销优先使用 A 形式; c,选用 B 形式时止头螺丝背向焊接方向安装; d,使用菱形销时,注意菱形销定为方向; c,使用菱形销时注意防转。 9,托快、压块干涉:
设计托压块时注意零件 R 角处是否干涉。
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10,基准的安装拆卸:
a,有空间安装零件; b,垫片容易调整; c,预留足够的工具进出空间; d,安装、拆卸时注意附近的配管配线。 11,地脚调整:
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12,焊枪动作
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a,打点位置与打点图一致; b,打点时焊枪与工件垂直; c,打点时焊枪与工件,夹具等周边设备无干涉; d,焊接姿态确认; e,无法避开焊接干涉的情况下允许打开焊接(节拍允许的情况下) 13,直线轨道设定
a,露出加油口; b,在轨道上方设定盖板,防焊渣; c,导轨与滑块需定位(销定为或面定位) ; 14,定位销形式:
第 17 页
15,折弯件板金按表格尺寸设计:
16,筋板焊接
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17,焊接件
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九,常见材料热处理
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