《汽车制造工艺技术》 教案 学习情境三 任务三 汽车装配工装夹具

授课方案授课教师课程名称汽车总装技术单元授课时间年月日年月日年月日第周第周第周星期星期星期第节第节第节班班班授课章节任务三汽车装配工装夹具教学目标知识目标：掌握工装夹具定义、定位原理及方式；了解工装夹具组成、六点定位原理能力目标：能正确往工装夹具装配汽车零部件素质目标：培养善于思考、善于总结、认真严谨的态度重点难点重点：工装夹具定位原理及方式难点：工装夹具组成、六点定位原理教学地点普通教室□一体化教室R多媒体教室R实训室□实验室□企业现场□其他教学方法及手段常规教学□启发式教学√现场教学□案例教学□问题教学√项目教学√多媒体教学□演示教学□其他教学过程设计一、复习二、导入三、讲授新课四、提问五、布置作业六、总结

教学后记教案用纸No授课内容备注任务三汽车装配工装夹具【复习】1.概述四轮定位仪检测内容？2.概述侧滑产生原因及侧滑试验台工作原理？【导入】图4-146所示，汽车车门分装时，夹持车门的装置是什么？为什么要引用该套装置？

图4-146

汽车车门工装夹具【讲授新课】一、工装夹具的定义工装夹具是指在生产过程中，应用于生产活动中除基本生产设备外的一切在产品制造过程中所使用的工具或装置，是为了更好地保证产品质量、提高操作便利性而制作、使用的辅助用具。工装夹具可简单地分为两类：定位工装：定位工装指对装配起定位辅助作用，为更好地保证产品质量而制作、使用的工装夹具。工装夹具尺寸变化、变形、磨损等会对车的质量造成严重影响。非定位工装：非定位工装是为降低劳动强度、提高工作效率、保证作业安全而制作使用的工装夹具。工装夹具尺寸变化、变形、磨损等，基本不会对车的质量造成影响。二、工装夹具的定位原理和方式在定位前，零件的位置是不限定的，零件可以自由运动。零件位置的这种不确定性，叫作自由度。六点定位原则在空间直角坐标系分为以下6个方面：沿三坐标轴的移动自由度和绕三坐标轴的转动自由度，即每个零件有6个自由度，如图4-147所示。图4-147

自由度

（1）零件以平面定位。零件以平面作为定位基准，是生产中常见的定位方式。在分析和设计定位时，应根据基准平面与定位元件工作表面接触面积的大小、长短或接触形式，确定定位元件所相当的支承点数目及所限制零件的自由度。当接触面积较大时，相当于3个支承点，限制零件的3个自由度。（2）零件以圆柱销定位。当定位销直径D在3~10mm

时，为增加刚度，避免销子因撞击而折断，或热处理时淬裂，通常把定位销根部加工成圆角R。同时，在夹具体上应有沉孔，使定位销圆角部分沉入孔内而不影响定位。当使用工装进行大批量装配时，为了便于更换定位销，可设计有衬的结构。为了便于零件顺利装载到工件上，定位销的头部应设计有15°倒角。三、工装夹具的组成（1）定位件。起定位作用的元件或部件，包括各种定位销、定位面、定位键等。（2）支承件。包括规制板、角座等，用于不同高度和角度的支承。（3）导向件。用于引导方向，确定零件相对位置的部件，包括各种导套、导向支承等。（4）夹紧装置。起夹紧作用的一些元件或部件。将零件夹紧在工装夹具上，保证零件定位后的正确位置在外力作用下不发生位移。（5）定心装置。可同时起定位和夹紧作用的一些元件或部件。（6）夹具本体。用来连接工装夹具上各种元件和装置成为一个夹具整体的部件。（7）动力装置。在非手动工装夹具中，动力装置是产生动力的部分，如气缸、电磁装置等。（8）紧固件。包括各种螺栓、螺母、螺钉、垫圈等，外形与普通螺栓、螺母相同，区别在于这些紧固件具有加工要求高、强度高、使用寿命长及体积小等特点。四、夹具的工艺要求1.夹具制造的一般要求①保证产品的形状和尺寸精度符合图样和技术要求，必须使被装配的零件获得正确的位置和可靠的夹紧，并在安装紧固过程中能防止零件偏移。②夹具结构应开敞，方便工人进行装配或紧固作业。③应使装配工作在最有利的状态下进行，如符合人机工程学原理等。④夹具有足够的刚度，且尽量做到重量轻，凡是受力的各种器件，都应该有足够的强度和刚度。⑤工装夹具应可靠定位，且定位夹紧应迅速，取下工装夹具时应方便。⑥应尽量使用标准化夹具元件，易磨损件便于更换。⑦对于与汽车外观件接触的部分要做好防磨损保护，且尽量不使用磁性元件，防止吸附铁屑造成汽车外伤。2.工装夹具的过定位与欠定位1）夹具的定位。任何刚体在空间都有6个自由度，零件定位是为了确定零件在夹具中的位置，也就是消除(或限制)零件相对夹具的6个自由度。消除(或限制)自由度的方法，便是定位的方法。2）夹具六点装置。夹具的定位一般是利用适当的点、线、面的接触来达到的，即通过夹具定位件上的点、线、面与零件接触来达到，三点的平面为基准面，称为首要基准，两点所在的平面为导向面，称为导向基准，一点所在的平面称为定程基准。3）过定位现象。夹具在对零件进行定位时，如果支撑点超过六个或物体某一自由度出现重复定位，这种现象称为过定位，过定位会造成定位浪费，也容易导致工件变形，是不允许的。4）欠定位。夹具上所采用的定位支撑点的数目，少于按加工要求所必须限制的自由度的数目，称为欠定位。欠定位是约束不足，不能保证装配精度，也是不允许的。3.夹具的六点定位法则按照运动学的概念，刚体(零件)在空间对于三个互相垂直的坐标平面来说都有六个自由度，即沿Ox、Oy、Oz三条轴线的移动及绕三条轴线的转动。要使工件在空间的位置完全确定下来，必须消除这六个自由度，以六个支持点限制零件六个自由度的方法，称为“六点定位法则”。1）完全定位法。设计定位方法时，将零件的六个自由度全都限制的定位方法，称为完全定位法。图4-148所示为工件的完全定位。2）不完全定位法。

如果被装配的位置仅由一个或两个几何参数所决定，则工件只要一个或两个基准面来定位就够了，这样的定位方法称不完全定位法。完全定位法与不完全定位法是