白車身焊接夾具的結構設計示例_圖文

1、汽車白車身焊接夾具的結構設計一、焊接夾具的設計方法與步驟1.在設計焊接夾具之前,應首先了解生產綱領、產品結構特征、工藝方法及生產線布置方式,作好充分的準備。參照國內外先進的夾具結構,并結合實際情況確定夾具總體方案。諸如是固定夾具還是隨行夾具,機械化、自動化水平是高是低,幾種車型主要夾具是否混型共用等。要準備好的工藝文件包括工序卡,技術協(xié)議,產品數(shù)模,夾具式樣書,焊點文件。確定使用那種標準件,那種氣動元件以及甲方的特殊要求。2.根據焊件結構特點及所需焊接設備(焊槍或CO2型號、規(guī)格,確定定位及夾緊方式(如果有式樣書直接按照式樣書上的夾緊定位方式即可;同時根據沖壓件的工藝特點及后續(xù)裝配工藝的需要選

2、擇合適的定位點及關鍵定位點。大部分廠家已經規(guī)定好了零件定位的RPS孔和RPS面,不需要我們在制定定位基準了。但是大家也一定要了解如何確定定位的基準孔和基準面。3.主體機構確定后,便可確定輔助裝置。如水、電、氣回路,氣、液動元件以及覆蓋件外部焊點所需保護銅板等。4.按照確定好的定位點開始3D設計。定位塊要求在定位面的法向有3mm 的調整量。定位銷要求在與定位孔中心線垂直的平面上有兩個方向的調整量。5.在進行夾具的具體結構設計時,應盡可能多的采用標準化元件,或提高自身的通用化、系列化程度。二、焊接夾具的組成、結構及要求汽車焊接夾具通常由夾具地板、定位裝置、夾緊機構、測量系統(tǒng)及輔助系統(tǒng)等五大部分組成

3、。命名規(guī)則 (一夾具底板夾具地板是焊接夾具的基礎元件,它的精度直接影響定位機構的準確性,因此對工作平面的平面度和表面粗糙度均有嚴格的要求。夾具自身測量裝置的基準是建立在夾具底板上,因此在設計夾具底板時,應留有足夠的位置來設立測量裝置的基準槽和基準孔,以滿足實際測量的需要。另外,在不影響定位機構裝配和定位槽建立的情況下,應盡可能采用框架結構,這樣可以節(jié)約材料、減輕夾具自重。在甲方沒有指定的情況下,夾具的底板采用如下的規(guī)格:1、BASE長度在1m以內的,使用厚度16-18mm的板。型鋼使用14#槽鋼。2、BASE長度在1m 2m之間的。使用厚度為20-22mm的鋼板。型鋼使用16#槽鋼。3、超過2

4、m的使用大于等于25mm厚的鋼板。型鋼使用20#以上的槽鋼。4、BASE為焊接結構件。焊接后要進行退火去應力處理。表面要做防銹處理。并且在BASE面內刻線。(二定位裝置定位裝置中的零部件通常有固定銷、插銷、擋鐵、V型塊,以及根據焊件實際形狀確定的定位塊等。1.因焊接夾具使用頻率極高,所以定位元件應具有足夠的剛性和硬度,以保證在更換修整期的精度。一般采用45#鋼。型面要求表面淬火。定位銷要耐磨并且有一定的剛度。一般采用40Cr調質,表面鍍鉻處理。壓緊部分的要求與定位部件的要求一致。定位銷又分為固定、擺動、伸縮這幾種。當工件上的定位孔的中心線與BASE面垂直(垂直于取件方向,且定位銷在工件的下面的

5、時候,采用固定銷。當定位銷的軸線于BASE面(或取件方向有角度的時候采用伸縮銷。這時如果定位銷在工件的上面則采用擺動銷。在使用擺動銷的時候注意旋轉點的選擇。原則是以旋轉點為中心所畫的圓于擺銷的中心線相切。如下圖: 2.為便于調整和更換主要定位元件及使夾具具備柔性的混型功能,定位機構應盡可能設計成組合可調式的。3.標準化設計。按照現(xiàn)有的廠標件的標準統(tǒng)一一些能夠通用互換的零件。例如L座、S TOP、導向板、調整墊片等。我們也要不斷從各個廠家中的標準件中取優(yōu)去劣,總結出自己的標準件.在這個行業(yè)中遲早會有我們自己的行業(yè)標準件,因為只有標準統(tǒng)一了才能夠使我們這個行業(yè)有更大的競爭力.才能向更快更好更高的目

6、標發(fā)展.(三夾緊機構汽車焊接夾具的夾緊機構以快速夾緊機構(手夾和氣動夾緊機構為主?？焖賷A緊機構具有以下優(yōu)點:1 快速夾緊器,其結構簡單,從自由狀態(tài)到夾緊狀態(tài)的角度可以自由的調整,主要用于批量較小生產綱領較低的生產線。在車型前期的試制(樣車時經常使用。2 快速夾緊器根據需要可幾個串聯(lián)或并聯(lián)在一起使用,達到二次夾緊或多點夾緊的目的。另外對定位精度較低的焊件能實現(xiàn)夾緊和定位同時進行,消除了專用定位元件。它還能通過轉換其機構組成發(fā)揮更多作用,應用范圍較廣。3 配以螺紋調節(jié)壓塊,可糾正焊件變形,保證焊點搭邊能緊密配合,不產生脫焊、虛焊現(xiàn)象,提高焊接質量。氣動夾緊機構具有夾緊和打開速度快,壓緊力量大,定位

7、準確的優(yōu)點。是現(xiàn)在焊裝線普遍采用的一種夾緊方式。用于生產綱領高的大批量生產。使用不同種類的氣動元件相互配合就能實現(xiàn)復雜的定位夾緊機構和不同的功能。 (四輔助機構輔助機構在焊接過程中發(fā)揮著重要作用。下面介紹三種常用輔助機構。1.旋轉系統(tǒng)在夾具底板和夾具支撐中布置的旋轉系統(tǒng),可使夾具體在平面上做360度旋轉(為使轉動靈活輕巧還配備有滾動軸承。這樣的系統(tǒng)可解決或克服焊機少的缺陷,因為當焊機不動,電纜長度有限時,轉動夾具可使焊點移動到焊鉗的工作區(qū)域進行焊接,使焊接工作方便輕松地進行,保證焊接質量。另外,為保證夾具在裝夾、拆卸時能處于穩(wěn)定工況,還應設計止動裝置。 2.翻磚機構當焊點處于中間位置時,如果用

8、X型焊鉗進行點焊,則焊鉗無法伸進,喉深也不夠,難以焊接;若用C型焊鉗,如果夾具平放,雖能焊接,但工人的勞動強度大。所以設計夾具時,可將其設計成可翻轉夾具,使焊件能向兩邊翻轉90度,焊件平面處于豎直位置,這樣工人只要將焊槍處于水平位置便可焊接,大大降低了勞動強度。在設計翻轉夾具時需要設計止動機構,以防止夾具自動回復原位造成事故。增加配重塊移使工人操作時方便省力。 3、滑臺使用滑臺的目的有以下幾種:(1在不能夠直接夾緊或定位的地方。如下圖此處不能直接支撐,用滑臺從側面滑入。(2多種車型混流時,如下圖:一種車型 (3總拼夾具中使用滑臺把側圍總成與地板總成拼裝。(五測量機構利用夾具本體自身設計測量機構

9、是提高夾具設計和制造精度的重要措施。在傳統(tǒng)的夾具設計中,夾具合格的標準是利用實際沖壓件進行裝配組合來檢驗的,但由于沖壓件不可能十分準確,部件總成更有累計誤差,所以車身焊接總成的精度必然不高,很難達到設計要求。即使我們使用三坐標測量儀進行檢驗,可它對一些結構復雜的定位元件仍然無法測量。通過實踐證明,利用夾具自身測量機構與三坐標測量儀配合使用,可大大提高焊接夾具的精度。1.測量機構組成(1基準面和基準槽。測量機構的基準面為夾具地板的工作表面;基準槽是在夾具地板上設計兩條相互垂直的十字交叉槽,其結構如圖。槽子的位置可由實際需要確定,但是一定在坐標的整百位上。其形式如下圖: 三、典型夾具機構特點分析

10、(一點焊夾具點焊夾具結構簡單,可以移動,應以輕巧、靈活為主,定位基準一定要準確。 (二CO2氣體保護焊夾具這種夾具一般以固定式為主,其結構簡單。但如果一副夾具僅焊一個組件,則效率太低,這時可將其依次或對稱設計成幾組定位夾緊機構,做到一具多用,以提高焊接效率?；鶞士?個(三綜合夾具這類夾具所裝夾組件,既有CO2焊,又有點焊。這對一些全點焊組件中有些位置不適宜在夾具上點焊,而一些焊點對外觀和質量無特殊要求的焊件,如果用CO2焊先在夾具上預焊,則很方便,且夾具設計簡單。所以應適當?shù)剡M行工藝調整達到簡化夾具和提高效率的目的。四、典型機構1、Pin Clamp主要使用在主線、往復線以及底板線等的主定位。

11、氣缸定位銷壓緊機構2、標準夾緊單元壓緊塊定位塊調整墊片壓桿(氣缸搖臂 耳板(鉸鏈板定位板L座(支座3、四連桿式標準夾緊單元12此種結構由于增加另外鉸鏈(四連桿機構,使壓緊機構有了自鎖功能,常用在容易產生焊接變形較大的工件的定位壓緊。設計中要注意1處鉸鏈兩個孔的孔距,控制好打開角度,2處一定要有限位。3、雙壓塊式 4、定位銷式1在壓緊塊上開一個躲開孔,躲開定位銷。注意旋轉點1的選擇,壓緊塊不要與定位銷干涉。5、活動鉸鏈式 1 2 此種結構的優(yōu)點是能夠加大壓桿的大開角度。而且壓桿的運動軌跡是先向上 垂直抬起一定的距離后在延弧線擺動。 設計時應注意在 1 處一定要有限位塊， 在 2 處安裝氣缸固定支架。 6、止塊式 型 面 角度 較 大 此結構用于夾緊處型面角度較大（超過 10 度）或者壓桿上帶有定位銷時（擺 銷） 。還有一種情況是只有壓緊塊，下面沒有定位塊與其對應，就是空壓的情 況下必須安裝止塊。圖示的止塊為 V 形的，還有 H 形的。一般