夹具设计流程(德珂斯.ppt

1、1,一、汽车制造的流程,白车身组成部分：白车身骨架、开启件（四门两盖）,白车身骨架：白车身焊接件,开启件：前后门和前后盖,2,白车身骨架总成,白车身骨架组成部分Main body：由地板总成underbody 、侧围body side 、车顶roof 、 顶梁bow roof 、 包裹架parcel shelf （总拼线）Framing main line,3,地板总成,地板总成underbody :前地板front floor、后地板rear floor 、前纵梁front long member 、,前轮罩front wheel house 、后轮罩rear wheel house 、,水

2、箱front end （地板总成线）,4,左右侧围总成,5,发动机舱总成,6,前地板总成,7,后地板总成,8,开启件（四门两盖）,四门两盖在调整线上安装,后盖deck lid,前盖 hood,后门rear door,前门Front door,门盖类总成:内板总成、外板（专机压合或者机器人滚边）,9,二、夹具的目的：用来夹紧汽车零件使焊枪进行焊接的一种设备,三、夹具分类：上件工位 补焊工位,上件工位指的是：具有几何尺寸要求的，两个以上的工件焊在 一起，精度要求高。,补焊工位：已经在上件工位完成了定位焊接，需要增加焊点来 增加车身强度，没有很高的精度要求。,每个工位根据要求不同可以使用涂胶设备，M

3、IG/MAG焊设备，,平面转台等,10,四、 定义 带有几何尺寸要求的装配设备 : 开启件的装配样架或不可拆卸部件 手动焊接工位 机器人焊接工位 自动焊接设备 压力焊接设备 包边设备 焊枪： 焊枪按外形分：X焊枪、C型焊枪 按工作分：自动焊枪、手动焊枪、半自动焊枪 机器人焊枪 定位的部件,11,压头 : 压紧钢板零件的元件. 它安装在活动部件上。 钢板零件限位板 : 一般是金属加工件, 用于在压头压紧零件前定位钢板零件(间隙：0.2 0.5 mm).在调试工作期间， 根据实际情况调整限位块。 钢板零件粗导向板 : 弧形金属件（外购型钢）用于预定位或钢板零件导向，间隙 1 mm。在任何情况下，它

4、与零件之间 的间隙大于限位板与零件的间隙。 钢板 : 焊接装配的钢板零件。 支撑断面: 它用于定位和支撑钢板零件。 基准面 : 与钢板零件接触的断面或定位销的区域。 定位销 : a) 固定销： 确保零件在装配夹具中定位准确。 b) 活动定位销： 确保零件在装配夹具中定位准确。 可以装上和取下零件。 支座 : 连接底板与压头之间的机械分总成部件。,12,五、汽车坐标系 通过3个虚拟正交面建立坐标系以确定汽车上每一个零件的位置。,X O Z : Y平面，竖向，纵向平分车身 Y O Z : X平面，竖向，横向，垂直于XOZ面且通过前轮的轴线 X O Y : X O Z et Y O Z Z平面, 水

5、平，垂直于 X O Z 和 Y O Z面,备注 : 这种坐标系标记的方式可以任意选择，它的使用不是固定不变的，但大多数情况下采用这种方式。在一些情况下，可根据需要对汽车的某一部分创建新的坐标系。,13,六、压块支撑块和定位销的加工 压头和支撑块 厚度20mm,对于与外观零件（门外板，顶盖，等）接触的支撑块和夹紧器压头最小厚度为37 mm。支撑块和压头的,压块和托快的材料 45#钢调质处理,定位销材料,42 CrMo4 ( 2 mm) 55 HRC.,42 CrMo4 热处理方式：工作表面采用火焰淬火（淬火深度：2mm) 和低温,回火 (150 200C)， 以获得HRC 55的表面硬度。,厚度

6、相同，材料选用非金属的尼龙, 压头、支撑块和定位销的标记,在压头、支撑块和定位销的可见面上作标记。 字符高度 为8 mm (+/- 1)。 特殊情况：对于台阶定位销，字符高度为6 mm,在压头图纸上要标出：,在压块的图纸上要标出汽车零件的名称和厚度，还有标出压块的记号。,特殊情况 :,14,如果某个压头或某个支撑块有感应电流现象： 选用非磁材料 1Cr18Ni9Ti 将支座从感应区中移出。 做成偏离支座。 与铝制零件接触的压头和支撑块： 表面抛光：Ra 0,2 mm 周边圆角：r 5 mm 厚度仅为37 mm。,七、定位销 优先考虑使用固定销，其次是活动销。,八、 销子:,1、销与车身孔之间的

7、间隙0.1mm公差 0 -0.05 2、对于薄的大的车身件，考虑取件方便用伸缩销 3、定位同一车身零件上的两个销孔：一个用圆销，另一个用菱形销 . 4、菱形销的定位方向应该在两孔中心连线垂直方向.,5、对于小的地方无法使用夹紧器可以用吸铁石或者吸盘进行夹紧. 6、限位块定位支点的距离不小于机构支点到夹紧点的1/3距离. 7、限位块的作用：防止工件压坏；夹臂左右转动，要保证重复精度. 8、设计定位销翻转机构时旋转点必须在销子中心线垂直的延长线上.,9、定位销及其基座三维可调、定位型面二维可调，调整垫片按通用标准。,15,九、设计人员对气缸的常提问题 1、气缸的重复精度是多少？ 气缸的重复精度见下

8、：,a方向公差0.1 b方向公差0.05 c方向公差0.05 夹紧位置的角度公差为 10 ,负载过长会导致定位块或夹紧块超出正常调整范围之外.,2、气缸有没有到位自锁功能，夹紧力有多大？ 3、气缸有没有3D？样本全吗？ 4、气缸型号怎么写？,十、夹具单元设计流程：,夹具单元设计流程：先放车身件（固定车身件）-画出车身焊点-放焊枪-画夹紧机构,车身件：收到车零件数模首先确认是否左右对称,焊点要求：依客户提供,16,十二、验收的数值 焊装设备验收的通用公差 压头和定位块的公差： 0,20 mm,固定和活动定位销的位置公差（在带气压的工作条件下）： 0.10 mm （零件的定位基准）。 底板的基准点

9、：在共同的区域内，平行度 = 0,05 mm *对于焊接设备上同时加工的几个部件，它们（定位销，支撑面）之间的最大偏差不超过 0,20 mm。 *焊接结构或其他方式的底板的平面度和曲率，在长度小于1000时最大不超过0,05，在长度大于1000 时最大不超过0,1，并且至少有4个支脚：,1、设计时夹具部分先画托块考虑支架位置，再画压块考虑气缸； 2、在夹具里，托块的要求比压块的要求高，在检测夹具时测量托快，不测量压块 3、气缸夹臂旋转点的位置定在RPS定位面的15以内（以车身件表面为参考）; 4、假如工件与汽缸是倾斜的角度不能超过15，否则气缸要倾斜 5、气缸尽可能靠近工件，夹臂长度尽可能在1

10、50mm以内. 6、气缸和焊枪有冲突时尽可能考虑气缸垂直放置. 7、设计尺寸尽可能整5整10包括坐标. 8、焊枪：选择焊枪尽可能小、轻，便于操作；焊枪与车身件成90,十一、夹具设计的注意事项,十三、 垫片 考虑到通用性，垫片孔与孔的距离尽量用15mm.,十四、夹具设计，命名规则见附件：,17,夹具设计案例1(Fixture case 1)： NMC project Main floor GEO & Sealing fixture. 2 manual X guns weld 118 welding points. 16 Units. 2 operator.,18,夹具设计案例2(Fixture

11、case 2)： NMC project Rear door GEO fixture. 1 manual X gun and 1 manual C gun weld 44 welding points. 19 Units. 1 operator.,19,带三维调整定位销的夹紧机构,最基本的定位夹紧机构,焊装夹具常用典型部件（Fixture Unit sample)：,手动翻起气动打开机构,翻转定位销机构,20,典型定位部件,双导杆移动气缸定位机构,气缸+滑轨 移动定位机构,气动双向定位夹紧机构,气动双向 夹紧机构,21,多功能定位夹紧机构,翻转式定位夹紧机构,22,地板钩销缸定位夹紧机构,23

12、,夹具定位夹紧点方案根据FAW-VW产品设计原则而定即RPS定位参考系统确定，所有夹具定位夹紧点尽可能采用RPS点；大写的RPS H 和F为此产品的主基准，其中RPS 1H 和1F为第一主基准。 The disposal of locating and clamping point obey the FAW-VW design principleRPS locating reference system，all the locating and clamping points use the RPS points as possible；The main benchmark are RPS H

13、 and F，RPS 1H and 1F are the first main benchmark。 1. 采用RPS点定位后，如夹具设计还有需要，可增加辅助定位夹紧点。 Add assistant locating and clamping points as possible to match the design demand。 2. 如有的RPS点无法采用，需反馈由FAW-VW同意，增加RPS点或移动到其他位置定位 If RPS points cant be used, add RPS points or move the locating position after FAW-VWs

14、 confirmation. 3. 原则上RPS点 1H 法线均沿产品坐标系方向冲压如果有角度也一定在3角范围内。如超过3角产品设计时会将此处曲面冲出凸台。 The nomal of the RPS 1H point should be along the body coodinate axis. If it have to be an angle, the angles degree must be in 3。,Locating principle for FAW-VW product design关于FAW-VW产品的定位原则：,24,4. 定位销法向定位，沿产品坐标系三维调整，定位销轴线

15、角度3角的可以忽略。定位块型面角度15要二维调整。 The locating direction of locating pin should be consistent to the parts normal and can be adjusted in three directions。The locating surface with an angle of over 15to the parts surface shoule be adjusted in two directions。 5. 定位面沿产品坐标系定位并调整；如确实需要法向定位，也要沿产品坐标系调整，极特殊部位可沿法向调整，但均需反馈由FAW-VW确认； The locating surface should be arranged and adjusted along the body coodinate axis. If it have to locate the part normally, the adjustment shoule be along the body coodinate axis after the FAW-VWs confirmation. 6. 主定位基准销只需要制造时的5 mm垫片，不需要产品调整时的成组垫片。 Use shims with