汽车中立柱焊装夹具设计

烟台大学毕业论文（设计）1目录绪论3第一章U101、U13单元夹具设计511截取截面线512压块建模513定位块建模714销支架建模815无油轴套、定位销、支架及气缸816外购件与主要标准件的装配1017切型面1018BASE制作10第二章夹紧力的计算及选材1221夹紧力计算1222材料的选用131、压板臂142、定位块和压块143、连接板144、需要加工的定位销155、销支架156、连接块157、加工垫片16第三章焊装夹具运动仿真1731机构运动确定1732极限位置追踪18第四章二维图的绘制2041投图2042尺寸标注2143标题栏的填写21第五章制造加工工艺过程2351加工要素2352机械加工过程241、下料过程242、退火处理243、粗基准加工面244、加工精基准245、定位面、装配面加工246、局部淬火25第六章Q235钢和45钢摩擦磨损性能的研究2661硬度与磨损的关系2662Q235、45、车身材料对比2963总结29烟台大学毕业论文（设计）2第七章心得体会30致谢32参考文献33烟台大学毕业论文（设计）3绪论近几年,中国的汽车行业迅猛发展，几乎家家户户都购买了私家车。目前，不仅国外优秀汽车品牌涌入中国市场，中国自主品牌的汽车也正在蓬勃发展，杰瑞、比亚迪、长城、一汽品牌开发状态良好，发展势头正盛。众所周知，中国是制造业大国，如此庞大的汽车需求量不可能仅仅依靠国外进口，主要的制造环节还是在中国。即使是国外的汽车品牌，研发项目可能在品牌注册国家，但主要的制造、焊接、装配环节还要在中国完成，这就为中国的汽车焊装夹具的发展提供了广袤的空间。目前，中国虽是制造业大国，但在技术方面依旧落后于发达国家，就中国领国来进行比较，中国的焊装夹具远比不上日本、韩国的发展。国外汽车焊装夹具已经基本采用一体式设计方面快捷，材料选取严格，最普通的可能就是45钢，在这里不做详述。而中国的汽车焊装夹具还停留在分体式结构，主要的加工件就有压板、压块、定位块、连接板、连接块、销支架、加工销、BASE板支座，标准件包括螺钉、螺栓、螺母、定位销、铰支销、焊接支架、基准销、BASE板支撑件，外购件包括无油轴套、气缸。如此庞大的零件群，即使加工精度可以达到，最后装配精度也会大打折扣，更何况中国的制造精度远不及发达国家。UG、CITIA、PROE、SOLIDEDGE都可以用来设计焊装夹具，不过目前公司使用较多的就是CITIA和SOLIDEDGE,这些软件都可以实现焊装夹具的三维设计、二维图绘制及标注、干涉检验及运动仿真。本次设计导师为我们较低了难度，可以采用一体化设计，而且为我们指定了软件UG,这使我们的工作量减少了一些。开始拿到题目导师让我们回去查阅资料，先对汽车焊装夹具有一个清晰的认识，并翻译一篇3000字左右的汽车相关文献，之后我们的重头戏开始了。汽车车身本就是有许多复杂曲面组成的薄壁件，无法单独建立夹具通过装配来完成，所以必须在夹具设计过程中就和PNL建立联系。基本设计过程如下截取截面线草图虚拟仿真画草图拉伸压块、压板画草图拉伸定位块、连接板建立销支架装配气缸、无油轴套、焊接支架、螺钉、基准销、定位销建立运动仿真追踪极限位置BASE板的设计零件图的绘制装配图的绘制总装图的绘制，至此三维二维工作基本完成。成功的设计者不只懂得设计，同时也要懂得加工，后面的工作中主要进行了夹紧力的计算、气缸的选取、材料的选取、加工工艺的制定等，本次设计中主要用到了Q235钢和45钢，它们无论在组织晶粒、硬度、热处理性能、摩擦磨损性能等方面都存在很大差异，本次设计型面接触处都采用了45钢，非接触部位基本是Q235钢，但如此选择的依据在哪由于时间和实验条件有限，只能参阅大量文献，得出了Q235钢与45钢的摩擦磨损性能对比。本次设烟台大学毕业论文（设计）4计虽耗时较长，但这是对我们大学的总结，通过知识的运用，我们尽量做到融会贯通。烟台大学毕业论文（设计）5第一章U101、U13单元夹具设计以U101单元为例分析夹具设计过程11截取截面线新建一个总装文件命名为S130000，存放于建好的GA文件夹内，进入建模界面。通过添加组件将导师发给我们的PNL导进去，若不显示可单击适合窗口，若还不显示文件，那就是我们的文件没有加载进去，单击左上方文件加载装配选项搜索文件夹找到自己的PNL所在位置单击文件位置文件夹确定进入装配选项卡中单击没有打对号的方框图标，文件即可显示出来。在此总装文件下通过新建组件建立子装配文件命名为S13U10100，存放于自己预先建好的UNIT文件夹内，在装配选项卡中双击S13U10100，PNL变为白色，此时进入子装配中建模，将图层设定为81层，点击对象将颜色改为橙色、线性为双点划细线插入来自体的曲线截面，左上方图标改为（整个装配），框选截面线所在区域，此区域变为黄色，说明模型被选上，输入自己的截面尺寸，PNL上会自动出现截取的橙色线条，打开装配导航器，右击S13U10100设为显示部件，此刻就会只显示自己截取的橙色截面线，点击格式菜单WCS原点，在截面线附近找一整数坐标点输入，就会在截面线附近出现坐标系，截面线形状如下图11截面线12压块建模将图层设定为21层，进入草图界面，依据任务书上给定的形状，画出压块的大致形状以及压块旋转点、气缸行程上下位置点的大致位置，通过约束及尺寸标注，确定压块的具体形状和旋转点及气缸行程上下位置点的准确位置（注意此处标注有技巧，可以先把压块上的旋转点与预先建立的坐标点标上整数尺寸，以后草图上的尺寸烟台大学毕业论文（设计）6都与旋转点标尺寸，这样可以做到旋转点变动，整个压块的草图也跟着动，不必来回修改。），点击删除对象，移除草图中的所有约束，再删除草图中的所有尺寸，接着点击编辑移动对象根据三点旋转，矢量选择截面的法向量，之后选择枢轴点及起点和终点，复制原先草图，在打开位置就会出现草图，测量下打开草图中与截面线最近点的距离大于25MM才可以，不然就会妨碍取件。若不能满足，移动旋转点的位置以及改变气缸行程，直至满足上述条件为止。完成草图，将背景颜色改成黑色，新建组件命名为S13U10101，在装配导航器中双击S13U10101，设定21层，进入草图界面，依据已有的草图形状重新画出草图以及支撑板的形状（支撑板的形状尽可能短，越短越容易保证精度），旋转点与原点标尺寸，其余尺寸都向旋转点标尺寸，建立该有的约束，不一定完全约束，完成草图，拉伸草图，压块16MM厚度，支撑板两边各8MM厚度。压块的二维图及三维图如下图12压块三维图图13压块二维图烟台大学毕业论文（设计）713定位块建模确定气缸的悬挂点以及气缸的旋转点，新建组件命名为S13U10102，设定21层，进入草图，画出定位块的大致形状，通过位置约束及尺寸约束，确定草图的具体形状，退出草图，拉伸16MM得到定位块的三维形状，用打孔命令打出压块旋转点直径14常规孔、直径12的气缸旋转点常规孔、销支架上的两个直径8螺纹孔以及一个直径8的销孔、焊接支架上的4个直径12的螺纹孔以及2个直径10的销孔，之后对定位块的突出及凹陷部位做斜角或圆角处理，可防止应力集中以及必带的加工圆角或倒角。定位块的三维图及二维图如下图14定位块三维图图15定位块二维图烟台大学毕业论文（设计）814销支架建模利用UG中的行位特征，通过计算得出销孔位置，直接就可画出销支架的形状，通过打孔出来连接螺栓孔和定位销孔，具体设计尺寸参考下面的三维及二维图图16销支架三维图图17销支架二维图15无油轴套、定位销、支架及气缸无油轴套为外购件，满足要求的轴套为外径14内径12宽度16，这里选择了嘉兴中达生产的标准无油轴套，无油轴套是在刚性轴套上涂上一层石墨，充当润滑剂的作用，防止压块与定位块在旋转过程中磨损，影响精度。轴套通过添加组件利用中心烟台大学毕业论文（设计）9轴接触对齐、中心对齐就可以准确的放入定位块旋转孔内，无油轴套如下图18无油轴套图19定位销我所设计的定位销距离U101夹具较近，就用一销支架将定位销与定位块连接在一起，做成一个装配整体，定位孔有严格的位置要求，在二维图中有位置公差表示，定位销与销支架下端用螺母固定，侧面削边保证定位正确。上面是定位销定位处展示图图110支架图111气缸支架属于标准件，所以只需要我们从库中调用即可，根据人体最适合焊接高度以及BASE板的高度选择350的支架满足要求，支架如上图气缸属于外购件，不需要自己设计，但自己必须根据工件所受的力通过力学知识来进行选定，气缸的行程在草图中模拟运动时已经选定，只是我们选定的气缸必须留有510MM的余量，时刻留有一定的力。而气缸的缸径的选择将在下一章中详述。烟台大学毕业论文（设计）1016外购件与主要标准件的装配气缸的装配先通过接触对齐中的自动判断中心轴把气缸上面的孔与压块的孔轴线接触，然后通过中心约束的2对2，各选定孔两侧面，中心对齐，最后通过平行约束选定气缸轴线与图中任意竖直线平行即可，注意装配时看清方向，可以反向装配。定位销的装配先通过自动判断中心轴接触，然后通过面接触就可以。轴套通过添加组件利用中心轴接触对齐、中心对齐就可以准确的放入定位块旋转孔内。焊接支架先通过面接触，随后线接触，最后确定底部与PNL的距离就好，也可以确定与绝对原点的距离，我的支架与绝对坐标的距离定到了1300（Y）17切型面最初设计的压块和定位块都会超出PNL一部分，为的就是通过切型面的形式切去多余部分，使夹具与PNL完全接触，具体做法如下。双击S130000,进入总装界面，先点击要修剪的块，比如定位块，其余都会灰显，只有定位块高亮显示，设定41层，点击WAVE几何链接器，选择PNL上与定位块接触的面确定，再点击插入修剪体目标选择定位块刀具选择之前链接的面确定即可，若出现无法修剪，可能是链接面没有和要修剪的体完全接触，这时利用编辑曲面扩大命令，选择链接面，再执行上面的命令就OK。但是即使定位块与PNL有多处定位，也只能单个链接修剪，方法都是一样的。图112切型面18BASE制作因为我们的PNL都是薄壁件，刚度不足，需要采用过定位的方式才能满足要求，烟台大学毕业论文（设计）11所以在每一个工位上会有好几个夹具，而这些夹具都要放在固定平面上来确定高度，也就是放在BASE板的上平面上，本次设计上板采用20MM厚的钢板，并采用125系列的槽钢，下端用标准支架支撑。大致形状如下图113BASE板所有的夹具都要以螺钉和定位销连接起来，夹具设计时在不干涉的情况下尽量紧凑，这样不但可以减少BASE板的面积，也可以节约成本并减少占地面积。总装图如下图114总装图烟台大学毕业论文（设计）12第二章夹紧力的计算及选材21夹紧力计算汽车车身本就是刚度不足的薄壁件，所以要采用过定位的定位方式，与此同时也必须给车身一定的夹紧力，因为在外力如焊枪焊接时，就会破坏原先的定位状态，导致焊接位置错误，损失极大。就我的工件而言，要求不是太高，夹紧力给定大约1520KGF就可以，但我的工件有三个加紧点，可以有多种方法计算夹紧力，比如（1）取最远最近点中间的方式计算，也可以用（2）用最远点满足这个要求就好，本次设计我选用了第二种办法。首先我从标准件库中调出了63的气缸，63的气缸应用最为普遍，而且从经济实惠方面考虑也是最佳选择。从下边的表格31中看到63的气缸的使用压力，这里我们选用05MPA，主要是考虑到气缸的效率问题，缸径选择之后，受力面积根据公式其中A为受力面积D就是缸径，带入数据就可以得到A636343115665取整为3120表21FAP其中F表示气缸输出力P表示使用压力，则F3120051560N（注摩擦力可以忽略不计，理论输出力就是实际输出力）。计算压紧力时，我们采用了力矩平衡原理，受力分析如下图42DA烟台大学毕业论文（设计）13图21受力分析由力矩平衡原理得FL1F1L2其中，F单缸双作用气缸推力KGFF1加紧反力KGFL1气缸作用力臂MML2加紧力臂MM而F已知，L170MML2285MMF1FL1/L2383N39KGF取效率为50，而F1与理论夹紧力是一对作用力和反作用力，大小相等可方向相反，所以实际夹紧力大小为39/2195KGF，方向竖直向下，满足要求。22材料的选用有关夹具的计中，零件主要用到的材料就是Q235A钢和45钢，这两种工业用钢是最常见的，应用也相当广泛。现在就简单介绍一下二者的性能Q235钢是屈服强度为235MPA的碳素结构钢，抗拉强度为370500MPA,分为A、B、C、D四个等级。其中，Q235A的含碳量是017022，低于025，为低碳钢。这类钢一般情况下不进行热处理，尽管其硫、磷含量较高，但性能上依然能满足一般工件的使用要求，并且价格低，所以使用比较广泛。45钢优质碳素结构钢，含碳量042050的中碳钢。硫、磷的含量较低，通常低于0035，性能较好，且使用前一般都要进行热处理以进一步改善其力学性能。在定位块、压块、压板、连接板中，直接与地板总成接触并起夹紧作用的是压块和定位块，因此，二者相对更重要一些，且由于频繁的开合会造成接合处的磨损，因此对材料的性能有更高的要求。之所以选45钢作为压块与定位块的制作材料，是因为45钢含硫、磷等杂质较少，表面质量、组织结构均匀性较好，钢中珠光体含量多，其强度、硬度高，经热处理淬F1FF2L1L2烟台大学毕业论文（设计）14火后硬度提高很明显，耐磨性也得到提高，因而它的强度、硬度、塑性、韧性均较适中，综合性能优越，主要被用来制造重要零件。压板和连接板相对要求低一些，主要起连接作用，而Q235A钢塑性较好，有一定的强度，通常轧制成钢筋、钢板、钢管等制成各种钢构件、焊接件，能够满足压板和连接板的要求，且它价格相对低廉，利于节省成本。下面是详细选材参考1、压板臂本次设计虽然未设计压板壁，但国内的夹具设计一般都有，还是要适当考虑的（1）材质Q235；（2）压板臂厚度定为16MM，厚度表面加工RA值不大于RA32M；（3）压板臂与压块的配合表面RA值不大于RA32M；（4）压板臂与气缸接头的连接孔为加工基准孔，表面RA值不大于RA16M；公差等级H7；（5）压板臂与气缸的连接孔根据“入体原则”其上偏差01，下偏差0。（6）加工完毕后在规定的部位打上零件号；（7）压板臂和压块的配合面位置公差005MM；2、定位块和压块（1）材质45钢、表面热处理后型面要达到硬度HRC423；（2）加工完成后要进行发黑处理；发黑处理就在让材料迅速氧化，以形成致密的氧化膜保护层，防止锈蚀。（1）定位块和压块的厚度可定为16MM；（2）定位块和压块的型面、加工面及水平方向上的两侧面加工粗糙度不大于RA32M；（5）定位销孔的内表面加工精度要求不大于RA16M；公差等级H7；定位销孔之间的位置精度要达到002MM；（6）定位块及压块上的型面对基准的尺寸公差为01；（7）最后加工完毕后在规定的部位打上零件号。3、连接板（1）材质Q235；（2）连接板的厚度16MM，厚度表面RA值不大于RA32M；烟台大学毕业论文（设计）15（3）连接板与支架的连接销孔为加工基准孔，基准孔之间的尺寸精度为002MM；公差等级H7；表面RA值不大于RA16M；（4）连接板上安装铰支销的孔相对于基准孔的位置精度005MM；公差等级H7，表面RA值不大于RA32M；（5）连接板与气缸挂耳的连接孔相对基准孔的位置精度005MM，公差等级H7；表面RA值不大于RA32M；（6）连接板与定位块的销孔相连的销孔相对基准孔的位置精度002MM，公差等级H7；表面RA值不大于RA16M；（7）定位块和连接板之间的连接孔是盲孔时，销孔深度要钻到20MM，螺纹孔深度要钻到20MM，螺纹攻丝深度要攻到15MM；（8）加工完毕后要求打上零件号。4、需要加工的定位销（1）定位销的外径公差（间隙配合原因）达到0/005MM；（2）定位销的表面RA值不大于RA16M；（3）定位销用45钢制造，并且要进行热处理；（4）定位销尖端部分的角度通常为60；尖端部分斜面要求表面RA值不大于RA16M；（5）定位销和销支架配合公差等级为G6（6）加工部分圆柱面与导入部分的圆柱面同轴度为0012；（7）对同时有压紧的作用的要求，压紧面和与销支架接触面表面加工粗糙度不大于RA32M；5、销支架（1）材质Q235；（2）销支架的厚度16MM，当定位销直径尺寸较大时，销支架厚度可以根据具体情况而定。（3）定位销的销孔的公差等级H7表面RA值不大于RA16M；（4）存在定位孔的加工面处表面RA值不大于RA32M；（5）加工完成打上零件号。6、连接块（1）材质Q235；（2）转接块厚度一般定为16MM；烟台大学毕业论文（设计）16（3）转接块上的销孔公差等级H7；孔表面RA值不大于RA16M；两销孔之间的尺寸精度可以设定为002MM；（4）与连接块相连部位表面RA值不大于RA32M。7、加工垫片（1）材质Q235或冷轧板（2）长度尺寸根据需要放置面的尺寸而确定，宽度一般根据公差确定。烟台大学毕业论文（设计）17第三章焊装夹具运动仿真31机构运动确定在建模界面中点击开始运动仿真新建仿真，就进入仿真界面，点击（连杆）命令，把压块、气缸体、汽缸头做成活动连杆，其余不动的做成固定连杆，如下图图31连杆之后开始建立运动副，点击（运动副）命令，第一步建立旋转副，选择活动连杆汽缸体，用圆心的选取点决定旋转中心，用法矢量选择旋转轴，若咬合连杆是固定连杆，直接点应用就可以了，若不是，点击咬合连杆，选择相对运动连杆，点击应用即可。所有能旋转的地方都要建立旋转副。第二部建立滑动副，选择相对滑动的汽缸头，滑动中心指定气缸轴心，沿轴线方向滑动，滑动方向选择轴心线就可，咬合连杆选择汽缸体，点击驱动按钮恒定速度10（图42），点击确定。所有的运动副就建立完成（图43）。图32驱动烟台大学毕业论文（设计）18图33运动副右击MOTION1新建解算方案输入时间（实际气缸运动行程/10）确定后再点击求解命令，没有出现错误，仿真就完成了，点击动画命令就可以查看运动状况。图34解算方案32极限位置追踪在夹具运动过程中，要保证夹具开合的最大位置与PNL的距离大于25MM，当夹具运动到最大位置时，点击下面的追踪整个机构命令，机构的极限位置就被记录下来。当汽缸体最靠近定位块时，基本是在机构运动一半距离时，点击追踪整个机构，气缸的极限位置也被记录下来。点击进入建模界面，隐藏原先组件，只留下极限位置组件（图45），点击新建组件命名为S13U10100MOTION把极限位置组件框选进入确定把新建的组件拖进原装配组件中把新建组件作为显示部件单独显示删除非极限位置处，再把建模错误处修剪掉，就剩下单独的一个极限位置件，设定11层对象，颜色改为白色，线型用双点划细线插入，来自体的曲线，抽取，工作视图中的所有线，就会出现白色的线框（图46）格式，引用集，新建引用集，把刚才的线框框选进去进入建模界面、右击S13U10100MOTION、烟台大学毕业论文（设计）19图35极限追踪图36引用集替换引用集、选择之前新建的引用集，极限位置线框就会出现在装配视图中（图47），为以后的投图以及观察干涉情况提供了便利。图37夹具装配烟台大学毕业论文（设计）20第四章二维图的绘制41投图1、在绘制二维图之前，要先在三维图中绘制出井字形状的车线，首先是在支架底部找一点绘制车线，同时绘制三相相交的三条线，之后通过移动对象完成线条绘制（图51）。具体做法如下A在支架底部选择一整数位置点、设定51层、颜色改为白色，线型用细实线。B点击格式、WCS、定向、使用绝对坐标C点击插入、曲线、基本曲线、把无界的框勾上、再用点构造器、输入我们之前找的底部整数点、通过把XYZ轴的坐标值变为0，就可以画出平行于XYZ轴的白色细线。D通过编辑、移动对象、使用距离移动、输入不同的距离、并使用不同的矢量，就可以绘制出井字车线图41车线2、UG中自带二维图绘制功能，通过开始制图依据图幅大小选择用多大型号的图页纸若感觉图纸太大也可以把视图的比例改小，基本上零件图都用A3的图纸，而装配图则用A1的图纸，这样就进入了制图界面。通过添加基本视图，把视图定向到想要的位置直接就可以投出视图，之后再放一个反应实物的轴测图，最后进行视图优化，手动设置边框，让车线贯穿三视图，把反应内部的隐藏线显示出来，去除边界线即可。烟台大学毕业论文（设计）2142尺寸标注1、先修改首选项注释中的内容，比如线型，颜色，水平手动放置尺寸等，字体大小要与视图大小一致，公差比尺寸字小一号，尺寸字用HELIOS_CON_LT,附加文本用CHINESEF2、尺寸标注有一定的规范，尺寸有下料尺寸，定位尺寸，焊接尺寸，标下料尺寸时选定大平整边作为粗基准，从粗基准标定各非加工面的尺寸以及粗基准到精基准的尺寸。而精基准则选择为精度较高的定位销孔，从精基准标定各螺纹孔中心，销孔中心，加工面，定位面，装配面的尺寸。而焊接尺寸则从最外边线向焊接件标定。3、输入车线的绝对坐标尺寸，各销孔的装配公差，尺寸公差，位置公差，以及要加工孔、面的表面粗糙度，技术要求。下面只展示一副二维图（图52），其余的会有专门的图纸，这里不再展示。图42装配二维图43标题栏的填写标题栏的填写有一定的习惯和规范，标题栏中制图人、审核人必须填写清楚，这是相关责任人，还有规范填写视图比例、视图名称，加工或购买件数。若在装配图中则需要填写各工件的序号、代号、名称、数量、材料（只有加工件填写）、以及其是烟台大学毕业论文（设计）22加工件标准件还是购买件，加工价、标准件，购买件要分类放置，中间留有三格的空间（为遗漏件准备），最后购买件要写出购买的厂家，制造厂家不同，工件的精度不同，可能无法满足要求。下面是一则规范标题栏图43装配图标题栏图44零件图标题栏烟台大学毕业论文（设计）23第五章制造加工工艺过程51加工要素机械加工中，存在两类加工要素，也就是孔的加工和面的加工。本次设计孔的加工主要有10H7M1214H712而面的加工主要有定位面装配面机械加工工艺要素就是加工机械零件时所用到的各种方法和技术手段的总和，这当然就会包括表面加工的方法、加工的顺序（包括热处理和辅助的工序）的安排、定位夹紧的方法、选择工艺装备（其中包括设备、刀具与夹具）、确定加工余量的方法和切削用量等等。机械加工的过程中对于加工有着一定的要求，就关于机械加工技术方面，我们只有依据这些技术要求，才能使我们要加工的成品更加的规范和合理，才能使我们的加工效果达到最优效果。A加工表面的零件上不能有划痕、擦伤等等一些破坏零件表面的缺陷。B零件表面要进行氧化皮去除处理。C未注尺寸必须要符合GB118080的尺寸标注要求，没标注的长度尺寸可以存在05MM的偏差。D铸件的公差带应对称于毛胚铸件的基本尺寸配置。E机油加热装配滚动轴承，注意油温不能超过100。F可以用密封料或密封胶来装配液压系统，但一定要防止其进到系统内部中去。G检验部门出示相关合格证明，需要装配部件或者零件才能被装配，相关责任人必须明确。H零件进入装配前一定要进行清理和清洗，不得有锈蚀、着色剂、油污和灰尘等等。I零部件的过盈配合尺寸和具有精度要求的地方，在装配之前必须进行反复检查。J当零件在装配过程中，不要出现磕碰、锈蚀划伤。K在拧紧螺栓螺母时，选择工具很重要，不合适的把手、扳手不要使用，不能损坏紧固后的螺钉螺母等紧固件。L规定了拧紧力矩的紧固零部件，要采用规定紧固力矩的力矩扳手来进行拧紧紧固件。M多余的粘结剂要在粘结之后清洗掉，防止不必要物品粘结上。烟台大学毕业论文（设计）24N开式轴承座、轴承外圈和轴承盖的半圆孔不能有卡住的现象。它们应该接触良好，在用涂色剂检查时，并且在对称的轴承的中心线120度，与轴承盖应均匀与对称性在90度的范围内的中心线接触他们应该在与调色剂的良好接触。003的塞规不能检查。52机械加工过程1、下料过程使用数控火焰切割机下料，下料时要注意在定位面、装配面和厚度方向留有一定的加工余量（比如我们用到的是16MM厚度的板，所以在下料时要用18MM的板材甚至更厚）。2、退火处理本次设计采用整体式设计，压块和定位块都采用45钢。当用数控火焰切割机切割后，45钢板材的四周特别是以后要加工部位就会产生高硬度（因为在切割时就相当于对表面进行了表面加热淬火）。退火就是要降低硬度、细化晶粒、为后续加工做准备。3、粗基准加工面用切好的大的平整面（粗基准要预先确定好）来做为粗基准，来加工板材的厚度平面18MM加工到要求的16MM。4、加工精基准以确定好的粗基准平面来加工10H7的销孔，来做为以后定位面，装配面，打螺纹孔的基准；由于精基准销孔的精度比较高大约在RA16UM以下，所以要通过钻孔扩孔铰孔之后才能达到精度要求。含有的螺纹孔在此时就可以一并被加工出来，但螺纹孔的粗糙度大约在RA32UM，所以只需要进行钻孔扩孔。5、定位面、装配面加工加工定位面、装配面时，以销孔中心作为基准，而且它们都会有一定的公差要求、粗糙度要求，所以应该会经历粗加工半精加工精加工的过程。若工件上有立式的小孔（比如定位块的销孔和螺纹孔），在此时就要一并打出来，根据精度不同，打孔方式略有不同。烟台大学毕业论文（设计）256、局部淬火夹具与工件接触的部位，是极易被磨损的，一旦磨损就会出现定位误差和精度误差，所以一定要对这些部位进行表面淬火（可以采用表面火焰加热的方式进行局部淬火，让其最后的局部表面硬度要达到423HRC，这种方式的淬硬层深度一般为28MM，而且这种处理设备简单，成本低，灵活性大，就是淬火质量不易控制。主要用于单件、小批量生产工件及大型工件的表面淬火；也可以采用感应加热，这种加热方式加热速度快，过热度大，淬火后组织为细的隐晶马氏体，且脆性较低，疲劳强度较高，工件变形小，表面质量好，但缺点是设备较贵，对于形状复杂零件的处理比较困难）；这时可能有人会问淬火会不会让夹具变形，其实我们只是对夹具的定位加紧面的表面进行了淬火，也就是只是局部淬火，不会使整个夹具体产生变形破坏。烟台大学毕业论文（设计）26第六章Q235钢和45钢摩擦磨损性能的研究61硬度与磨损的关系据统计，大约80的损坏零部件都是由不同形式的磨损造成的，机械零件失效的主要形式磨损，对磨损本质和性能的研究，我们就为控制或是减少磨损量提供了理论依据。当今人们在选材时，主要是根据在特定条件下建立的磨损经验公式，但当条件改变时，存在的偏差较大，而且人们不知如何正确修正，往往选择了比较高的安全系数亦或是更昂贵的材料。俗话说，实践出真知，很多企业都是在多年的实践中得出了许多实用资料，但资源无法分享，指导实践性差。在这种情况下，通过磨损实验模拟实际摩擦磨损过程，分析不同因素对摩擦磨损的作用，得出实用理论来指导实践，意义重大。根据经典摩擦磨损理论公式，摩擦层厚度H225CPAET/210/T/2KF/0NN112E1122E21212VCKV1N1Z1T1式中，NN法向作用力VCK滑动速度T1工作时间泊松比E弹性模量1曲率半径N转速（R/MIN）结合实际情况可把各参数取值如下T干摩擦下，磨损疲劳曲线参数一般刚性接触表面，干摩擦状况下可取范围为7910，实际中润滑的存在可取T10。弹性滞后摩擦系数，取3。单次测验时磨损滞后系数K30抗拉强度，0B0抗剪强度极限，本次取001MPAE弹性常数，1E112E1122E2从上式可以看出，磨损率和磨损（工作）时间呈正相关。本次实验采用BJ58A胶合试验机，结构原理图如下烟台大学毕业论文（设计）27图61BJ58A胶合试验机结构原理图试验中磨损量用精密天平来测量（01MG的感量），46号基础油可以满足本实验要求表6146号油性能下面设定实验分组以及实验参数表62硬度差实验组别组别材料硬度HRC第一组Q235820CR12第二组Q235820CR14第三组Q235820CR16第四组452820CR22第五组452820CR24第六组452820CR20第七组4528Q2358通过测量磨损量（定量测量），可得下图关系烟台大学毕业论文（设计）28图62质量磨损率和硬度差关系图可以看出，硬度较小的Q235确定后，当20CR的硬度增加时，20CR的磨损量明显减少。从图中明显看到两试件的硬度差从4HRC到8HRC时，相应的磨损率从00000213MG下降到00000154，降幅为28。而对于45同样的条件下，磨损率降幅为61。由此可以得出结论摩擦副的硬度差增加对降低摩擦副中较硬零件的磨损相当有利。通过查阅微观粒子学，我认为就微观层面来说，周期性的取件放件就相当于两接触型面间的相对滑动，但在接触表面上会有很多高低不平的凸点，这就使接触面积变得很小，也就是说这时仅仅由这些凸点支撑着我们的PNL,压力较大。但是当上下型面间的硬度差较大时，硬度较小的一方就会发生较大的塑性变形，实际接触面积增大，从而使摩擦磨损降低。但也有实验证明，即使是硬度和硬度差完全相同的不同材料，磨损量也会不同图63不同试件质量磨损率由此可以得出，就算硬度与硬度差一样，不同的材料，磨损量也会不同，通过参阅资0000000500000100000150000020000025000003000003500000400000454HRC6HRC8HRC20HRC4545与20CR对比20CR20CR与Q235对比Q235Q235与20CR对比烟台大学毕业论文（设计）29料，这可能与弹性模量、耐磨性有关，微观来说，不同材料，磨损面表面形态不一样，凸点大小和数量不同，以及凸点的塑形变形量不同，这都会影响磨损率。最终得出结论（1）磨损量与磨损时间存在正比例关系。（2）可以通过提高接触件的硬度差来做到提升耐磨度，延长零件使用寿命。（3）合理的选择摩擦副材料，耐磨性增加效果也很明显。62Q235、45、车身材料对比目前，汽车车身已经广泛采用高强度钢板。高强度钢板就是在低碳钢内加入各种微量元素，被轧制后抗拉强度可达400N/MM2,是普通钢板的23倍，已成为车身轻量化的重要材料。高强度钢板不但强度提高，硬度方面也略有升高。而Q235钢本身就是普通碳素结构钢，含碳量低，一般不进行热处理，洛氏硬度一般也是在10HRC以下，依据实验数据，如果采用Q235钢作为型面接触材料，材料磨损率大大增加，短时间就会出现精度问题，甚至是零件报废。45钢属于中碳钢，调质处理后，45钢可以达到洛氏硬度28HRC左右，如果把45钢进行表面淬火，亦可以达到表面硬度42HRC左右,45钢与工件型面的硬度差较大，磨损率大大减少，而且材料易得便宜，当然成为首选材料。63总结综合以上研究理论，型面接触的摩擦副中，与PNL接触部位硬度越高，则摩擦副的硬度差越大，这就对降低磨损十分有利，所以在与工件接触的夹具部位选择45钢，而不选择Q235。烟台大学毕业论文（设计）30第七章心得体会在这几个月的时间里，我感觉到我的学业达到了一个从未有过的高度，我们是从年前考研完成后，确定的每个人的毕业设计题目，当时我的毕业设计老师（金权东老师）让我们寒假回家查一查有关这方面的文献，比如可以登录中国最全的知识平台中国知网、也可以参阅相关书籍（图书馆借阅），以此来了解什么是焊装夹具。说实话，最初拿到这个题目的时候，总以为这是这是毕业设计题目中最难的一个，无从下手，但随着一点相关资料的参考，对焊装夹具有了那么一点清晰的认识。寒假嘛，亲朋好友欢聚的时刻，这是人生最欢乐的日子，当然也没怎么关心毕业设计的事情，就这样拖到了年底，此时另一件重要的事情出现了考研成绩出来了，查出成绩后感觉还不错，马上放下手头的一切事情（当然包括毕业设计），投入到研究生复试的学习中，就这样寒假过完了。年后第一次开例会由于我一直想着复试的事情还被老师点了一下，其实当时啥也没想，毕竟那个时候基本上还没有人开始做毕业设计。以后就是我飞往西安面试了，此时老师给了我们任务书以及我们要夹持的PNL，复试回来之后，脑子里仅存的一点关于夹具的资料也忘干净了，我就问同组伙伴他们都在干什么，查阅什么书籍，但我看到的是还没有伙伴真正来做这些事情。但我知道这毕竟是我们的最后一项任务，作为一个大学生，必须要给自己的本科学业留下完美的句号，否则将会给自己的研究生道路带来阴影，于是我就主动联系导师，让导师给讲解一下焊装夹具的整体概念以及做此次毕业设计的实用资料。由于我之前做的工作比较少，研究这些资料成了我的头项任务，第一遍时粗粗过了一遍根本没啥印象，于是我有仔细看了好几遍，终于有了焊装夹具的整体概念，以及焊装夹具的大致形状。毕竟第一次做，万事开头难，真是不知道从何处下手，后来金老师让周加虎学长给我们讲解夹具的三维制作方法（比如夹具的厚度，孔的大小等），但学长用的是SOLIDEDGE,而我们要用到的软件是UG,这是我们软件上的难题只能请熊小平老师来为我们解答。第一次去找熊老师收获颇丰，因为老师毫不吝啬把我们