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夹具设计图面检查表 三维图面 焊装夹具设计标准 安徽埃夫特智能装备有限公司2015年8月 规制块设计 1 第一系列规制块设计分A B两类 A类 B类 1 本类型规制块为第一优选系列 其中参数参见下表说明 2 如果需要在本系列A类规制块上设计沉头孔 深度为9mm 支撑面根据钣金件大小可以适当修改为20mm 3 规制块材料 45 钢 热处理 40 55HRC 表面发黑 未注棱角均需要倒棱C1 4 所有支撑块在有效支撑方向上设计厚度为6mm 3mm 1 1 0 5 0 5 的标准垫片 3mm的垫块 5 所有压紧块在压紧方向上设计厚度为3mm的调整垫片 空压的压紧块调整厚度为6mm 2 第二系列规制块分A B系列 A类 B类 注意此类规制块由于有一个孔是盲销 为了拆卸方便 应避免安装在型板上使用 可用于压块 并且压块连接板的孔要打成通孔 3 第三系列规制块设计样式 1 本系列规制块的安装结构示意图如下 本系列规制块必须经过客户认可 4 第四系列规制块设计样式 1 本系列规制块的安装结构示意图如下 本系列规制块必须经过客户认可 5 规制块的型面与钣金件接触 其形状与被控制的钣金件一致 为了便于制造 现场调试以及保证定位质量 型面一般不选择定位钣金件型面变化的R角附件 有CO2烧焊附件凸焊螺帽附件 型面复杂区域以及由较大倾斜角的附近 6 角度较大的区域可以将规制块倾斜 降低接触面的角度 规制块在厚度方向的角度超过15 则需加挡块 见挡块的选型设计 7 设计时避免设计以下几种规制块 定位销设计 1 定位销选型设计规范 1 根据设计需要 规划书或钣件的定位特点 选择定位销的类型 根据销的直径 一般无特殊说明时 定位销的直径 钣件孔的直径 0 2mm 具体螺纹孔对应定位销的直径请参照CAC Pin 区域选择定位销 其中直径 15MM的我们会考虑CAC Pin A 直径 15MM的我们会选择CAC Pin C 2 根据规划书和定位销的布置需要选择圆形销还是菱形销 圆形销和菱形销的对向参见图1 图1 菱形销和螺纹紧固的定位销均设计放转挡边 见图5和图6 其中螺纹紧固的定位销要考虑扳手的操作空间 3 一般情况下优先选择用螺母紧固的定位销 如图5 只有在空间不够的情况下才能选择顶丝类定位销 如顶丝类安装孔是盲孔的必须设计取销孔 如图6 其中定位销的伸出钣金件 不包含料厚 长度为5 7mm 如图2 下台阶离钣金件的距离为 3mm 如图2 如果定位销设计在压块上面则伸出钣件3 5mm 翻边孔定位销伸出长度3 0 5mm 如图4 图2 注意 减震器定位孔 副车架定位孔角度不可以忽略 图3 4 如果定位钣件上的光孔轴线与取件方向 通常与BSAE垂直 的夹角在5度以内时 角度可忽略 即定位销的轴线方向与钣件的取件方向相同 可以设计成固定的定位销 如果是定位螺母 螺母厚5MM左右 上述角度小于2度时 也可以设计固定销 如图3 5 对于设计SHIFT的定位销 角度原则上一般不忽略 设计非标准销的安装端直径 螺纹参照标准销设计 6 定位销材料 42CrMo 表面镀铬 热处理硬度 HRC50 7 当定位销悬臂很长时必须注意刚性 如图5中第二个图 当L 80时不得选用两销一钉连接 要用两销两钉连接 气压缸选型 1 气压缸的选型1 气压缸选型设计一般需要考虑夹紧运动机构的大小来定 夹具设计需要保证最远的夹紧点夹紧到位后需具有30Kg的夹紧力 通过下表的动力臂与阻力臂的比例来选择气缸 下图中L1为动力臂长度 L2为阻力臂长度 对于CK1A系列50 63缸径气缸普通的夹紧方式 一般L1取50 可以根据设计需要增加 但尽量不要减小 夹紧臂长度与气缸缸径的关系表 2 对于板厚为19毫米的型板 压板对应的气缸 规制块 连接板 垫片相应的宽度也为19mm 3 推动SWING大摆臂机构选择气缸至少为63缸径 小型SLIDE机构使用63缸径气缸 中型选择80 100缸径 大型SLIDE选择 下部总成上门槛的使用125缸径 总拼SLIDE使用CS1FN 气控 或CDS1FN 电控 系列140 160缸径气缸 对于整车长度超过4m的SLIDE需要使用160缸径 4 主线顶升器使用带锁气缸 实现断气保护 一般使用CNS 气控 或CDNS 电控 系列 Z向垂直升降的主线龙门式顶盖总成工位不适用气缸 需要设计用马达驱动 5 选择气缸时在标准气缸行程后面加 Y 表示本气缸配标准的Y接头 在明细表中不需单独标注接头型号 部分Y后面加注的A表示Y接头上三面加工M6螺纹孔 如 CK1A50 50YA中的Y表示配对应的接头CKA40 18 206A 且Y接头三面加工M6螺纹孔以便于安装限位开关 气缸与Y接头的对应表查SMC手册 6 用于总拼前进到位抱死限位机构的气缸缸径至少是80以上 后退到位气缸可用63的 7 设计气缸一定要注意调速阀 气管接头等的安装位置 一般需要预留55mm以上的空间安装调速阀和气管接头 同时还要考虑安装操作的方便性 8 设计安装在气压缸活塞杆上面的零部件安装螺纹孔需要加注螺距和螺纹深度 9 安装在外螺纹活塞杆上的一般都有一个预紧螺母 设计时候注意 10 气压缸有效夹紧需要预留行程应按照下表设计 11 电控气缸均有磁环 在不带感知开关的情况下型号标注 电控夹紧缸的标注 型号后加 P P表示本气缸安装感知的拉杆 电控薄型缸CDQ2 为坑道安装不需加任何后缀 双导杆气压缸本身就有磁环 与气控一样标注 对于行程为25的须用D P3DWL开关 CKZP销钉缸标配感知开关 型号为WAK4 5 P00 TURCK 钩销标配感知开关D P5DWL和安装码 无需特别标注 电控的CA2系列气缸也不需加P 它本身有拉杆 只需加D带磁环写为 CDA2 CP95系列气缸不能加磁环 不能用作电控 除销钉缸 钩销气缸外所有气缸的感知开关均需要单独采购 每一感知开关均对应一个安装码 具体见下表 3 气缸的安装要求1 气缸安装在型板上的旋转铰链孔必须在压板旋转铰链孔H线后方 外露焊点保护设计 1 外露焊点保护板材料为CuCr1Zr 铜板与连接板之间设计绝缘电木和绝缘垫圈隔离 防止分流 外露焊点保护措施常见有两种 一种是使用T型钉浮动机构 另外一种是使用弹簧钢板的弹性机构 1 T型钉外露焊点保护措施 T型钉详图 T型钉外露焊点保护措施示意图 2 弹簧钢板的弹性机构设计示意图 弹簧钢板使用65Mn 板厚为0 7mm L为40mm左右 W为30mm左右 使用案例 挡块选型设计 1 挡块分类 挡块的作用主要就是在机构的运动后保证某方向上的位置停止精度 挡块 场合 双导杆前进到位限位 场合 SLIDE 总拼抱死限位 输送滑橇抱死限位等 场合 翻转销 侧向受力机构 SWING 大旋转摆臂机构 长夹爪机构 双CLAMP对夹 夹爪有植钉 2 常见的使用挡块的8大场合 挡块多用于空压 对夹中作为基准一侧 夹爪侧向受力 或有较高的位置精度要求 夹爪上有定位销或植钉等 SWING 大型的摆臂 SLIDE 双导杆 规制块在厚度方向的角度超过15 见下图 以及其他对运动部件有比较重要的位置要求的场合 3 限位挡块的形式不仅仅是上面的几种 在不同的场合其构造不一样 如滑橇起始和终点站的限位 辊床上升下降限位 SWING后退到位的限位等可能就不一样 4 由于除矩形挡块外的其他形式挡块均以标准化 本处只说明矩形挡块的设计规范矩形挡块的主要作用同圆挡块一致 一般无特别要求的挡块的形式如下图 本挡块成组使用 每组2个 高度可以 根据设计情况适当调整 不需设计销孔 5 挡块的配合要求 挡块之公套在下 母套在上 且上下件的配合须达80 以上之贴合 此类型之悬空规制块必须测量 6 挡块的设计 挡块的设计参照如图 每组挡块设计时需要有一个挡块加3mm垫片调整 挡块的安装方向要与受力方向一致 BASE设计 1 BASE的构造 BASE一般由封闭骨架 槽钢 方钢等型材焊接成 与上下面的钢板焊接而成 上表面钢板经过加工后作为夹具机构的安装基准 下表面除安装脚架 回转台等外的焊接在型材接缝处的钢板为补强板 2 技术要求 1 骨架焊接中的槽钢间距一般设计 450为佳 2 下表面补强板设计尽量小 一般比补强的型材规格单边大10 15mm 如用10号槽钢 建议补强板设计为80 80 15 下面的补强板尽量不要超过上表面的铁板 3 BASE下表面有回转台的 在BASE上需要设计气管过孔直径50mm 4 BASE四周需要倒角C20 5 BASE四个拐角需要设计吊挂耳 用于吊运和约束气管 形式见下页图2 6 BASE的基准通常有基准沟和基准销 基准沟 图3 的形式原则上为一U字型 宽10mm 深5mm 非基准边线倒角C2 基准沟的基准边线要设定在整百座标 或50的倍数 上 基准沟现在要看客户需求 不常用 基准销 图4 以组的形式存在 标准组为4个孔成 口 型分布为一组 其中一个基准孔称为主基准孔 主 辅基准孔的直径一律为 10的销孔 精度为H7 所有的基准孔 必须使用防尘盖盖住 防尘盖为EFT191标准件 检测基准销孔的间距原则上是100的整数倍 允许有50的整数倍间距 间距L范围是200mm L 1200mm 基准销孔间距L在上述范围内可以按照不小于对应BASE边长的3 4取整设计 超过1 2m的间距需要设计多组检测基准孔组合使用 如侧围总成 主线下部线等大型夹具的BASE 基准孔的分布尽量不要布置在BASE四周均有机构的中间 这样不便三坐标的校检 对于前后工位相似或一致的情况如主线 下部线有输送的侧围线等夹具 在不影响检测情况下基准孔 沟的坐标位置一致 BASE的高度也尽量设计一样高 前后工位的吊耳形式也一致 7 对有CO2焊接要求的BASE表面需要在相应焊接区域铺设铜片 材料H62 厚度为1mm 使用铆钉铆接 3 其他说明 由于有些夹具机构很小 每套夹具设计一个BASE既占厂房空间有浪费 可以考虑在不影响焊接 物流 工艺节拍问题的基础上将几套小夹具设计在一个BASE上面 也就是我们常说的共BASE 设计时候可以各套单独设计在装配到夹具上面 这是夹具上面将有几个基准 夹具基准与基准之间应该的间距应该为正整数 情况允许下可以将若干基准设计共用 但一定要在拆孔位图的时候分开标注 4 厂家对BASE无特别要求的 按照以下表设计焊接制造 焊接角座设计 1 焊接垫高台 钢板 常用厚度为15和20两种 方管 垫高台根据上面的机构大小 一般常用60 60 T 仅垫高几个零件 80 80 T 仅垫高一座小POST 100 100 T 垫一座中 大型POST 垫高多个POST或机构较大时方管需要适当加大如 120 120 T 150 150 T 2 垫高台加强肋垫高台高度超过H 300mm需要设计加强肋 根据大小常用钢板厚度为8 12 15等几种规格 一般主线用的垫高台结构如下 H为50的倍数 3 焊接件的标准孔距1 一般孔中心到所要焊的零件距离H见下表 夹具上常有的螺栓多为M8 M10 M12 M14 M16 2 焊接件上的销孔直径常见有8 10和12三种 一般连接件用8 角座类用10 机构较大的焊接件使用12mm3 设计的机构必须保证焊接时焊条可以正常焊接 避免由于狭缝较小导致影响焊接质量 一般在焊接90 焊缝时 焊条与水平板夹角在30 到45 时为正常作业角度 设计的狭缝焊条需要考虑 避免下图机构 4 避免多条焊缝会交一点 防止板件和已存在的焊缝由于多次受热冷却影响质量 5 如果焊接垫高台下面安装水平调整螺栓等较长的螺栓时 需要注意安装空间 4 其他焊接件的拆图注意事项指示加工的基准销孔尽量靠近要加工件型面附件 基准孔的直径为 6H7 型面的角度公差 0 1 磁铁使用设计 1 磁铁主要用于辅助控制小件上件定位 防掉落措施 磁铁常用MISUMI公司HXUMN系列 主要使用HXUMN10 HXUMN13两种 比较大的件可以使用HXUMN16 很小的件可以使用HXUMN8 2 磁铁的安装形式分规制块安装和连接板安装两类 其中推荐连接板安装 磁铁安装孔的直径公差为 0 10 深度公差为 0 25 0 15 其他结构和安装形式会签时确认 1 规制块安装 2 连接板安装 接近开关安装板设计1 接近开关在客户没有特别要求的情况下用OMRON品牌E2E系列常用型号 E2E X7D1 M1GJ和E2E X10D1 M1GJ E2E X D1为标准形式 感知与接线一体 在型号后面加M1GJ为插拔式接线形式 2 感知能力 E2E X7D1 M1GJ可感知范围 0 5mm E2E X10D1 M1GJ可感知范围0 10mm 3 安装板的厚度统一定位5mm 安装E2E X7D1 M1GJ的过孔为 19 安装E2E X10D1 M1GJ的过孔位 31 4 使用区域 E2E X7D1 M1GJ用于分总成小件的有无感知 如门总成等 E2E X10D1 M1GJ用于侧围总成 主线下部线总成 发动机舱等大总成有无感知 5 安装形式及调整如下图 E2E X7D1 M1GJ要求感知方向可以调整6mm的调整量 E2E X10D1 M1GJ要求感知方向可以调整10mm的调整量 常用的几种材料及热处理工艺 2 非金属材料 2 其他处理工艺 仅支撑设计 2020 1 29 47 可编辑 1 本机构适用于仅支撑要求的位置 如补焊 转运等夹具 支撑 夹紧设计 1 仅支撑与夹紧小组立组成 规制块 型板 气缸 气压缸连接组 垫片 衬套 铰链销角座等 2 参数说明 3 压板与气缸Y接头使用的衬套是MB1215DU 角座 垫片 气压缸连接组等件尽量用标准件 气压缸连接组与压板至少需要留有5mm的预留 气压缸连接组与压板的有效焊接长度至少需要30mm 4 压板设计要求 1 压板的工作基准采用型板支撑 通过铰链销机构 气压缸连接组 实现支撑与回转 耳板与压板先焊接后再加工 回转轴与型板对应孔之间应安装衬套或轴承 一般普通的夹紧加DU衬套 如上面有定位销等精度要求的加SOB衬套 如是大型的夹紧 压臂大于400 的用轴承 在强度允许下 结构尽可能轻巧小型为主 当可以确保压合的情况下 可以考虑合并为爪状构件 以减少动力来源 在带有定位销 植钉套筒等情形 应加导引挡块以确保位置稳定 2 回转铰链点一般设计在气缸有效行程的中心线上面 且回转点距离气缸活塞杆中心距离H在此种状态时尽量设计成50mm 如果夹爪对回转点没有特别要求的 加大H尺寸可以获得更大的夹紧力 但打开角度会变小 降低铰链点的高度至钣金件下方可以获得更大的焊钳操作空间与打开角度 如下图 5 其他要求1 如果同一夹爪同时单独上2小件 手动夹爪将不便操作 因此一个夹爪一般只上一个小件 手动夹爪必须设计手柄 EFT171 对于手动夹爪长度达到300mm长时 手柄设计为U形 如下图 2 手动夹爪在手动进但没有给气时不能因为重力影响而改变位置 如果因为重力影响会发生变化 可以使用下面的设计机构 但此种机构寿命不高 也可采用其他结构形式 仅支撑与夹紧小组立 钩销设计 1 钩销的功能与分类 钩销的主要作用是对钣金件即起到定位的作用又起到夹紧的作用 主要适用于空间狭小区域 无法设计普通夹紧方式的封闭区域如总拼工位对下部夹紧等 钩销主要分单爪和双爪 通常只有比较大的定位孔才会设计成双爪 2 在客户没有特殊要求的时候使用本公司自制的钩销 如果客户要求用SMC标准钩销产品 则遵照客户要求 SMC公司的标准钩销 通常情况可以直接使用 只需要考虑对应定位销的大小 类型 圆形或菱形 和安装方式即可 SMC公司钩销标准品中没有直径小于17 5mm的产品 如果此时需要用菱形 则使用直径 0 3的圆形销代替 3 这里以本公司单爪钩销标准件为例详细说明钩销的构成及各部件的功用 4 技术要求 本机构有两个重点零件 一个是夹紧作用的钩爪 另一个是定位用的定位销 钩爪使用材料为15CrMo 表面镀钛处理 热处理硬度为45 55HRC 钩爪厚度 6mm 各锐角处需要倒棱 机构设计均匀 强度足够 钩爪上的导向槽宽度一般设计为8mm 对于空间允许的时候可以设计为10mm 定位销材料为40Cr 表面镀钛处理 热处理硬度为45 55HRC 圆形定位销侧面让钩爪的槽与支撑面需要留2mm 保证定位销的功能完整 本定位销与支撑块配合安装 为防止两者之间相互转运 二者均设计一 2的孔 加一定位销固定防转 钩爪旋转角度示意图 钩爪设计重点是导向槽 分夹紧部和旋转部两部分 夹紧部的中心线与气缸铰链孔中心点在一条线上面 气缸沿夹紧部运动时 钩爪沿夹紧部中心线方向平移 使钩爪对钣金件实现夹紧和松开功能 旋转部导向槽的作用是钩爪在气缸直线运动的带动下沿旋转部沟槽旋转 使钩爪旋转让开机构干涉 旋转部中心线与夹紧部的中心线夹角控制在20 以内将使机构具有较好的运动效果 影响钩爪旋转角度的参数是旋转槽有效末端中心与钩爪铰链孔连线和夹紧中心线之间的夹角 夹紧收缩距离W和钩爪的旋转角度与钩爪的长度H有关 在气缸运动方向上 钩爪的夹紧面移动的距离S也与上述有关 钩爪的选择实际旋转角度 设计时必须让钩爪的打开状态缩回到定位销的内部 以便于放件及取件 另外必须模拟夹紧和打开两种状态 注意夹爪不能在定位销 支撑块和安装座的空腔里和任何件干涉 支撑块采用的材料为40Cr 表面镀钛处理 热处理硬度为45 55HRC 安装座设计成一个方形块 并采用铝合金材质 以减轻本机构的整体重量 如下图 钩销安装座本体 本机构的气缸采用薄型气缸的变型产品 活塞杆开槽 型号为CQ2B50 WC32K008 25D 是SMC公司的定制产品 气缸行程一般预留5mm 如下图 顶升器设计 1 框架式顶升器构造 支撑块 支撑外板使用优力胶 如是优力胶时需加一铁板 见RX DSP 002 支撑其他部件使用优拉钢 支撑下部等大型钣金件使用SS41 安装孔设计为腰型孔 两头为R4 5半圆孔 长10mm 非顶升状态与支撑块的支持面与钣金件距离10mm 框架 安装支撑块 连接板 导杆 气缸等部件 使用的方管规格如下表 方管规格的大小的选择主要依据夹具的大小和顶起钣件总成的重量 其他夹具所使用的方管规格根据上表选择相近大小