11.夾具設計流程講解

1[1].夾具設計流程講解1[1].夾具設計流程講解1[1].夾具設計流程講解講解內(nèi)容：1.設計夾具前需明確的事項（附：夾具各組成部分設計要求）2.焊槍的選擇3.夾具方案設計4.常用單元設計時注意事項5基板設計及注意事項6.夾具3D設計后需檢查的內(nèi)容7.出2D圖標準及注意事項8.出精度檢查及注意事項9.氣路圖、電控圖需準備的資料。氣動元件學習10.如果時間允許簡單設計一套夾具（資料準備）

2021/4/1321.設計夾具前需明確的事項

整體要求：左右對稱以左邊為設計基準，設計完成后對稱到右邊模擬對照；夾具平均作業(yè)高度應為800～850；焊裝夾具設計時應考慮汽車覆蓋件的外表面，門蓋可視部位的焊點應有防止出現(xiàn)焊點壓痕的保護措施，保護板的材料選用1(鉻鋯銅),其有效板厚10～12，而且應該為活動機構；對剛性較差的大型零件應考慮工件抬起機構，舉升機構支撐塊材料為聚氨脂（邵氏硬度60—80）；升降行程在100以下時，可以采用分體式舉升機構；在100以上時，采用一體式舉升機構，上升端、下降端碰到限位器都應停止。對不便于施焊的焊點應設計焊鉗導向機構，保證焊接點的準確位置，焊鉗導向塊的材料選用尼龍。側圍門洞處、門蓋區(qū)門洞處以及側圍流水槽處的焊接應該采取保護措施或焊鉗導向機構，保證焊鉗不及外板件相碰，并且盡量保證流水槽處焊點有較少的壓痕；附：夾具各組成部分設計要求2021/4/1331.設計夾具前需明確的事項

表面件的導向桿要求有塑料套，避免外表面件磕碰；夾具設計中需要增加磁鐵的地方，磁鐵需選用耐強磁性的，且必須充分考慮對相應工件的吸附力，原則上磁鐵直徑不小于Ф10，磁鐵外側應嵌入銅套；所有夾具都必須緊固件都必須在設計中裝到位。型板厚度：地板及地板梁工位中采用19,四門兩蓋及側圍工位采用16，氣體保護焊用19,設計時每個型塊須能單獨調(diào)整。連接方式：型塊間連接一般采用兩釘（M8）兩銷（∮8），空間不允許的情況下可以采用兩銷一釘。調(diào)整墊片：調(diào)整墊片采用19x65、19x50，厚度3（1+1+0.5+0.3+0.2），非標墊片出圖加工數(shù)量為設計所需數(shù)量的兩倍

附：夾具各組成部分設計要求2021/4/1341.設計夾具前需明確的事項

定位銷：定位銷直徑比沖壓件孔直徑小0.2，伸出沖壓件長度為5-7，定位銷及連接板的固定方式應采用螺母鎖緊，除非焊接空間不夠不可采用頂絲鎖緊；定位銷沿軸線垂直方向兩向可調(diào)；定位銷尺寸參考米思米設計，受力較大的定位銷銷座可用對角打兩釘（M10）兩銷(∮10)的方式連接；活動定位銷必須有導桿、導套，導套長度大于導桿直徑的2.5倍，工作狀態(tài)時，懸臂長度不大于導套內(nèi)導桿長度的1.5倍；采用螺母孔定位時定位銷直徑尺寸規(guī)定如下：M4—3.14，M5—4.03，M6—4.81，M8—6.54，M10—8.27，M12—10，公司標準制定中上述為暫定。螺柱焊套筒：軸線需垂直于螺柱所在的鈑件平面，套筒設計時離開鈑件3；對于鋼性較差的鈑件，在夾具設計時，植釘處需追加相應的鈑件支撐(支撐如在螺釘正下方的,支撐塊的材料需選用鉻鋯銅)，以保證植釘?shù)暮附淤|(zhì)量。附：夾具各組成部分設計要求2021/4/1351.設計夾具前需明確的事項

設計：大型底板槽鋼交錯米字型布置，開口向外，中間加強筋用槽鋼間距不宜大于800，焊接接頭處貼20厚板，在調(diào)整螺栓處增加起吊板作為支撐，調(diào)整螺栓間距不大于800（按照中間加強筋布置），槽鋼為焊接結構件。焊接后要進行退火去應力處理。表面要做防銹處理。并且在面內(nèi)刻線。

附：夾具各組成部分設計要求2021/4/1361.設計夾具前需明確的事項

基準孔：基準孔孔徑要求為?10H7,并要加蓋板保護，基準孔空間分布要合理（一組至少要三個，孔間距要大于板長、寬的3/4以上，對于大型夾具要考慮適當增加檢測基準孔的組數(shù)）氣缸選型要求：在夾具設計時，需滿足各壓緊點的壓緊力不小于30，夾緊缸50以下缸徑的一般不采用，其它氣缸40以下缸徑的一般不采用；在夾具設計時，氣缸的行程選擇必須在理論壓緊點后還預留有5以上的運動行程，長行程的氣缸需留10以上的行程。在弧焊工位，在焊接區(qū)附近的氣缸要采用耐焊渣型氣缸或進行適當防護；人工工位的氣缸需進行必要的焊鉗撞擊相應的防護?；_設計不允許單根滑軌，每個滑臺至少有兩根滑軌四個滑塊，兩根滑軌都要兩邊定位，一邊用圓柱銷定位，一邊用偏心銷鎖緊，主滑軌上滑塊及底板要求精確定位，輔滑軌上的滑塊與底板螺釘連接。滑軌要設計防塵罩，并且檢查上油方法是否合理。附：夾具各組成部分設計要求2021/4/1371.設計夾具前需明確的事項

緊固件：采用國標內(nèi)六角螺栓及米思米定位銷機加工面不加彈墊，非機加工面需加彈墊材料規(guī)定及表面處理定位銷材料40，鍍鋅（或者鉻）；下型塊材料45，發(fā)黑處理；上型塊材料Q235，發(fā)黑處理；其余銷類、軸類零件材料45，發(fā)黑處理；關鍵部位如鉤銷采用合金鋼，鍍鉻；其余零件優(yōu)先選用Q235。公差要求支撐板00.1;壓臂0.1/0;上型塊、下型塊+0.10.1

附：夾具各組成部分設計要求2021/4/1381.設計夾具前需明確的事項

明確設計任務書中的節(jié)拍，確認此序焊接是否滿足甲方技術協(xié)議中節(jié)拍的要求。一般生產(chǎn)節(jié)拍可按下式計算：

T節(jié)拍＝全年工作日x每日班次x每班工時12/年綱領式中，K1為工時利用率，一般取0.9；K2為設備利用率，一般取0.8-0.9。例：節(jié)拍：雙班8萬，250天，320臺/天，約3臺明確夾具控制方式（氣動，電控，手動）明確外購件廠家標準件形式。（仔細閱讀技術協(xié)議，一般技術協(xié)議中都會明確指出：焊裝夾具應采用氣動元件、氣閥，氣路采用雙層氣快夾采用或嘉剛品牌，快夾采用或嘉剛品牌）明確焊槍廠家，選出合適的焊槍（一般平面點用C型槍，立面點用X型槍，喉深喉寬較大的位置盡量選擇X型槍）2021/4/1392.焊槍的選擇

明確焊槍廠家，選出合適的焊槍（一般平面點用C型槍，立面點用X型槍，喉深喉寬較大的位置盡量選擇X型槍）焊槍選擇時注意進槍打點及打點后退槍方便，焊槍打點時電極必須及板件垂直。2021/4/13102.焊槍的選擇

以浙南焊槍C25-2923為例說明，焊槍的參數(shù)及應用的方法。2021/4/13112.焊槍的選擇

焊槍的喉深和喉寬的選擇方法：為了進槍方便：汽缸的輔助行程>50（L為夾具體開口范圍尺寸）2021/4/13122.焊槍的選擇

焊槍的兩個工作狀態(tài)圖。輔助行程一般是在進槍、退槍時用，工作行程是在打點時用。汽缸輔助行程尺寸：100汽缸工作行程尺寸：202021/4/13133.夾具方案設計

整理數(shù)據(jù)。(熟悉設計工序的的板件數(shù)量及放件的順序)在板件焊點處放焊槍（注：焊槍要及板件垂直）。放置定位銷及定位支撐夾緊，完善單元結構。根據(jù)仕樣書確定單元結構合理性，一般板件定位是兩個銷子定位（一圓一菱）、一圓銷加導向面、完全形定位。出3D的設計圖，注：為了方便設計一般都建立3D

標準件庫及3D外購件。提高設計效率。設計板，完成總裝配圖。靜態(tài)干涉檢查：檢查單元間干涉情況，單元與焊槍干涉情況、取放件是否方便動態(tài)干涉檢查：單元間動作過程中是否有干涉，單元動作是否和板件干涉2021/4/13143.夾具方案設計

整理板件（確定放件順序，按順序掉入總圖，明確板件的厚度及返料厚方向）一般車廠會在數(shù)據(jù)中都會指明板件料厚及返料厚方向，也有些車廠給板件列表，在表中指明料厚及返料厚方向。請大家注意：板件料后一定要確認清楚，否則會給零件加工及三坐標測量帶來很多的問題。2021/4/13153.夾具方案設計

確定操作者的操作位置、選焊槍、插焊槍，檢查操作者是否操作方便，如果不便是加旋轉(zhuǎn)機構，還是增加操作人員。插焊槍（在板件焊點位置處垂直于板件放置焊槍，注意：小板件一定要保證焊槍垂直板件以及焊槍位置的準確性）以此工位分析，此套夾具焊槍打點在兩側，如果是一個操作者就需要在一側打完點后，再走到另一側打點焊接。增加旋轉(zhuǎn)機構可以解決人打點的效率。如果操作空間不允許或夾具旋轉(zhuǎn)操作不便。那就最好增加一名操作者以方便焊接打點的效率。2021/4/13163.夾具方案設計

確定基板高度位置：根據(jù)板件、焊槍以及仕樣書中單元結構形式確定基板高度的初步位置。按仕樣書做各個單元的3D結構，以05為例設計單元2021/4/13173.夾具方案設計

按仕樣設計單元的結構形式→選擇夾具的旋轉(zhuǎn)中心（旋轉(zhuǎn)中心一般在板件邊緣下25度位置選取為宜）→選擇氣缸的缸徑及行程（缸徑用于氣缸力的調(diào)整，缸行程用于夾具打開距離的調(diào)整）夾緊力氣缸力*M/L（注：夾緊力一般在30以上，地板梁一般在50以上）旋轉(zhuǎn)中心一般在汽缸行程的1/2處，這樣汽缸的擺動最小，打開最大。即1/22021/4/13183.夾具方案設計

夾具打開距板件邊緣30以上為宜。按夾具仕樣書把各個單元設計完成后，再檢查單元之間，單元及焊槍之間的干涉情況，調(diào)整結構。2021/4/13193.夾具方案設計

氣缸輸出力表，一般氣源在5個大氣壓下40氣缸輸出6250氣缸輸出9863氣缸輸出15680氣缸輸出251100氣缸輸出393125氣缸輸出615140氣缸輸出770160氣缸輸出1005180氣缸輸出1272200氣缸輸出1571250氣缸輸出2454300氣缸輸出3534樣本查詢位置：雙作用氣缸輸出力表在樣本的頁查詢2021/4/13204.常用單元設計時注意事項（1）單支撐結構設計要點：合理設計結構，盡量使設計成本最小化，如果支撐數(shù)量少可以設計成40方管連接的結構，控制成本。2021/4/13214.常用單元設計時注意事項（2）氣動支撐夾緊結構設計要點：合理選擇旋轉(zhuǎn)點的位置，保證氣缸打開后零件能順利取出?？諌壕o、鈑件斜度較大時需加限位擋塊約30mm零件夾緊塊約30mm2021/4/13224.常用單元設計時注意事項（3）車型切換用結構設計要點：車型切換用單元：基于成本上考慮：優(yōu)先選用左側轉(zhuǎn)軸結構形式，其次選用右側滑軌結構。

2021/4/13234.常用單元設計時注意事項（4）手動支撐夾緊結構設計要點：手動單元夾頭部分需要和夾鉗現(xiàn)場配焊，設計時注意上打銷的調(diào)整以及是否制作工藝連接孔。2021/4/13244.常用單元設計時注意事項（5）連桿式（雙回轉(zhuǎn)軸）夾緊結構：設計要點：可以增加打開角度，即夾緊塊及零件之間距離加大，提高作業(yè)性，但連桿根部回轉(zhuǎn)軸負荷大、易松動，因此盡量不使用這種結構。鉸鏈合件為雙回轉(zhuǎn)點，氣缸缸體需用支架固定在連接板上注意：汽缸頭銷孔中心選擇在上面轉(zhuǎn)軸下方2處。并且需滿足M>22021/4/13254.常用單元設計時注意事項（6）伸縮式定位銷機構設計要點：此結構適用于板件定位孔及取件方向有角度。作用是能夠?qū)崿F(xiàn)取件。2021/4/13264.常用單元設計時注意事項（7）自鎖機構設計要點：此結構適用突然氣源停止供氣，機構不穩(wěn)定，損壞工件。此結構也適用于承載重負荷結構鎖死，鎖死后氣缸不受結構沖擊力，延長氣缸的使用壽命。2021/4/13274.常用單元設計時注意事項（8）手動上打銷結構設計要點：此結構適用于板件定位孔傾斜、或下面板件無工藝孔，所采取的工件定位方式。注意點：需安裝限位結構、旋轉(zhuǎn)中心及板件孔位于一條直線上，這樣才能夠順利脫銷。2021/4/13284.常用單元設計時注意事項（9）二級夾緊機構設計要點：此結構適用于一級夾緊無法實現(xiàn)，或打開高度過高的情況。注意點：一級夾緊力適當加大，防止二級夾緊時結構不穩(wěn)定，一級夾緊旋轉(zhuǎn)軸用帶軸承的鉸鏈。此結構應用外觀板件的支撐，中間支撐為Q235A，兩面支撐為聚氨酯材料。防止外板件劃傷。2021/4/13294.常用單元設計時注意事項（10）滑動機構設計要點：此結構多用于車身總裝配，及多車種切換。注意點：滑軌滑塊都需要定位，并且考慮滑塊加油口能夠注油，單根滑軌結構不建議使用。2021/4/13304.常用單元設計時注意事項（11）回轉(zhuǎn)機構設計要點：此結構多用于小夾具四周都有焊點的夾具，轉(zhuǎn)動夾具節(jié)省人員行走的時間。注意點：滑軌滑塊都需要定位，并且考慮滑塊加油口能夠注油，單根滑軌結構不建議使用。。2021/4/13314.常用單元設計時注意事項（12）舉升機構

舉升機構通常有一體式、分體式兩種。一體式舉升機構零件支撐動作同步性好，但占用空間大，影響焊裝操作性，當舉升行程較大時使用；分體式舉升機構的各個獨立舉升單元動作很難同步，僅在舉升行程≤100時使用。2021/4/13324.常用單元設計時注意事項（12）舉升機構

舉升機構通常由零件支撐、導向桿、導向套（自帶雙導向氣缸）、上升端限位、氣缸、舉升臂、下降端限位等基本功能元素組成上升端限位可以保持舉升機構到位后的穩(wěn)定狀態(tài)。

下降端限位可以承受舉升機構重量，保護氣缸不受升起單元重量的沖擊。2021/4/13334.常用單元設計時注意事項（13）翻轉(zhuǎn)機構設計要點：此結構多用雙面操作。注意點：治具重心設計在旋轉(zhuǎn)中心上，旋轉(zhuǎn)時注意干涉，單元用帶自鎖功能的單元夾緊。。2021/4/13345基板設計及注意事項

（1）板一般由槽鋼及鋼板焊接而成。槽鋼多采用10#、12#、14、16#、20#、25等，鋼板厚度多采用20或25（此為加工完成的厚度，選用毛料時，因考慮加工余量，相應的板厚取25或30）。（2）槽鋼的布置對于普通而言，槽鋼布置見圖1，槽鋼間距為700900，個別情況除外，并且四周槽鋼搭接以八字為主，但如滑臺以及間的連接板等，以方管、矩形管焊合而成的框架結構不允許采用八字結構，而在露出型材腹腔的部位加堵，見圖2。圖1圖22021/4/13355基板設計及注意事項

（3）為了方便人工操作，板盡量置于板件范圍內(nèi)側。（4）在端面處鋼板需探出槽鋼20以便焊接。（5）槽鋼的接口形式見圖3（6）下板的布置如圖4（7）小型使用起吊環(huán)，于上表面鉆M30螺孔，鉆孔時應注意起吊鋼絲繩是否會及等發(fā)生干涉大型需采用吊耳，結構見圖5，其相關尺寸已形成標準。圖3圖4圖52021/4/13365基板設計及注意事項

（8）若使用方管、矩形管焊合結構件及時，應預先加工出氣孔，以免氣體受熱膨脹，引起不必要的變形。（9）對于旋轉(zhuǎn)，為減小其轉(zhuǎn)動慣量，一般只在有的部位鋪以鋼板，其它部位做鏤空處理。此外，旋轉(zhuǎn)如無特殊情況，其拐角部位做倒角處理，（見圖6）以減小其回轉(zhuǎn)半徑。圖62021/4/13375基板設計及注意事項

（10）為避免及個別上氣缸及干涉，應提前在板上開出相應孔，這些孔的位置及尺寸應標示在焊接圖中，以便在機加工前將孔切割出來，尤其當?shù)臍飧椎撞颗c面間隙小于25或沉入面板以下時，其開孔尺寸見圖7及圖8，當該周圍有其它夾緊單元時，其開孔尺寸酌情而定。圖7圖82021/4/13385基板設計及注意事項

（11）的基準槽基準銷或槽的位置應優(yōu)先選用車線數(shù)值的100的整倍數(shù)，其次選用車線數(shù)值的50的整倍數(shù)。2021/4/13396.夾具3D設計后需檢查的內(nèi)容

設計完成夾具3D后，需要檢查的內(nèi)容如下：（1）檢查設計結構是否及仕樣書統(tǒng)一。（2）檢查取件放件是否可行。（3）檢查作業(yè)高度是否合適（一般為800~850為宜）（4）檢查結構靜態(tài)、動態(tài)干涉情況（板件干涉，其他單元干涉，焊槍干涉，干涉）（5）檢查夾緊力是否符合要求。（6）檢查動作可行性，制造可行性，裝配可行性。（7）檢查標準件選用，外購件選用是否符合要求。

2021/4/13407.出2D圖標準及注意事項

2D圖標準如下：總圖，圖幅一般不超過A1；部件圖，圖幅一般不超過A2；零件圖，圖幅一般不超過A3；圖紙標題欄中比例欄填寫要求及繪圖的實際比例一致:其中總圖比例一般為1:5左右，可采用1:10、1:2、1:1;部件圖比例一般為1:2左右，可采用1:5、1:1；零件圖比例一般為1:1或1:2左右，1:5,可采用2:1。2021/4/13417.出2D圖標準及注意事項

2D圖標準如下：明細表細表填寫應符合國標規(guī)定。明細表排列順序：部件、零件、通用件、外購件排列?？倛D、部件圖和零件圖的明細表數(shù)量欄表示圖中所用數(shù)量。明細表備注欄表示外購件廠家、左右對稱、公司通用等。2021/4/13427.出2D圖標準及注意事項

2D圖標準如下：圖紙繪圖應符合國家有關規(guī)定。要求繪圖準確,繪圖精度應設置為0.01以下。要求三向視圖完整,必要時應增加向視圖、剖視圖(如”轉(zhuǎn)軸”)和局部放大視圖(如”型面”)。部件圖的主視圖要求部件的擺放位置及總圖的主視圖一致(對于坐標線或基準線傾斜的部件應當以易于表示坐標線或基準線的視圖為主視圖，其它向視圖為輔的方式表達)。零件圖的主視圖要求零件的擺放位置與部件圖的主視圖一致。在總圖和部件圖中,外購件和通用件先從圖上引出序號，再在明細表中標記數(shù)量。2021/4/13437.出2D圖標準及注意事項

2D圖標準如下：尺寸標注要求及實體尺寸一致，尺寸標注內(nèi)容及基準選擇可參考日本圖紙要求。（零件圖要求有加工基準線）尺寸公差：銷孔到型面精度為±0.1同一組銷孔公差為±0.02銷孔和其它銷孔公差為±0.05螺紋孔無公差。圖紙說明和技術要求應按規(guī)定要求填寫，有熱處理和表面處理要求的一定要標明。總圖中應繪制：夾具的操作步驟，工件的名稱，裝焊順序；操作高度，夾具輪廓等尺寸；2021/4/13447.出2D圖標準及注意事項

2D圖標準如下：在部件圖中應繪制：夾緊運動件兩個極限位置(即夾緊狀態(tài)和打開狀態(tài)，打開狀態(tài)不能只含壓臂部分，必須把氣缸或手動夾緊器的位置表示清楚)運動軌跡要保留；支座在底板的坐標，高度，型面高度，定位銷坐標、直徑，轉(zhuǎn)動連接處尺寸、測量點坐標等尺寸；2021/4/13457.出2D圖標準及注意事項

2D圖檢查內(nèi)容如下：（1）總圖及部件圖標注檢查注意事項：標題欄、投影圖、車線、斷面及注釋、打開狀態(tài)、必要標注、標志、板件記入、焊槍記入、剖視圖、制造件核對、標準件核對、外購件核對（2）零件圖標注檢查注意事項：標題欄、材料數(shù)量、車線、斷面及注釋、必要標注、熱處理、刻印、標志、特殊要求2021/4/13468.出精度檢查及注意事項

將夾具上的定位件，型塊的外形及測量點反映到精度表中，并標上代號，及型塊貼合的產(chǎn)品件應有產(chǎn)品件號。在型塊和定位銷的圖形