《汽車制造工藝技術(shù)》 教案 學(xué)習(xí)情境三 任務(wù)三 汽車裝配工裝夾具

授課方案授課教師課程名稱汽車總裝技術(shù)單元授課時(shí)間年月日年月日年月日第周第周第周星期星期星期第節(jié)第節(jié)第節(jié)班班班授課章節(jié)任務(wù)三汽車裝配工裝夾具教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)：掌握工裝夾具定義、定位原理及方式；了解工裝夾具組成、六點(diǎn)定位原理能力目標(biāo)：能正確往工裝夾具裝配汽車零部件素質(zhì)目標(biāo)：培養(yǎng)善于思考、善于總結(jié)、認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)：工裝夾具定位原理及方式難點(diǎn)：工裝夾具組成、六點(diǎn)定位原理教學(xué)地點(diǎn)普通教室□一體化教室R多媒體教室R實(shí)訓(xùn)室□實(shí)驗(yàn)室□企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)□其他教學(xué)方法及手段常規(guī)教學(xué)□啟發(fā)式教學(xué)√現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)□案例教學(xué)□問(wèn)題教學(xué)√項(xiàng)目教學(xué)√多媒體教學(xué)□演示教學(xué)□其他教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)一、復(fù)習(xí)二、導(dǎo)入三、講授新課四、提問(wèn)五、布置作業(yè)六、總結(jié)

教學(xué)后記教案用紙No授課內(nèi)容備注任務(wù)三汽車裝配工裝夾具【復(fù)習(xí)】1.概述四輪定位儀檢測(cè)內(nèi)容？2.概述側(cè)滑產(chǎn)生原因及側(cè)滑試驗(yàn)臺(tái)工作原理？【導(dǎo)入】圖4-146所示，汽車車門分裝時(shí)，夾持車門的裝置是什么？為什么要引用該套裝置？

圖4-146

汽車車門工裝夾具【講授新課】一、工裝夾具的定義工裝夾具是指在生產(chǎn)過(guò)程中，應(yīng)用于生產(chǎn)活動(dòng)中除基本生產(chǎn)設(shè)備外的一切在產(chǎn)品制造過(guò)程中所使用的工具或裝置，是為了更好地保證產(chǎn)品質(zhì)量、提高操作便利性而制作、使用的輔助用具。工裝夾具可簡(jiǎn)單地分為兩類：定位工裝：定位工裝指對(duì)裝配起定位輔助作用，為更好地保證產(chǎn)品質(zhì)量而制作、使用的工裝夾具。工裝夾具尺寸變化、變形、磨損等會(huì)對(duì)車的質(zhì)量造成嚴(yán)重影響。非定位工裝：非定位工裝是為降低勞動(dòng)強(qiáng)度、提高工作效率、保證作業(yè)安全而制作使用的工裝夾具。工裝夾具尺寸變化、變形、磨損等，基本不會(huì)對(duì)車的質(zhì)量造成影響。二、工裝夾具的定位原理和方式在定位前，零件的位置是不限定的，零件可以自由運(yùn)動(dòng)。零件位置的這種不確定性，叫作自由度。六點(diǎn)定位原則在空間直角坐標(biāo)系分為以下6個(gè)方面：沿三坐標(biāo)軸的移動(dòng)自由度和繞三坐標(biāo)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度，即每個(gè)零件有6個(gè)自由度，如圖4-147所示。圖4-147

自由度

（1）零件以平面定位。零件以平面作為定位基準(zhǔn)，是生產(chǎn)中常見(jiàn)的定位方式。在分析和設(shè)計(jì)定位時(shí)，應(yīng)根據(jù)基準(zhǔn)平面與定位元件工作表面接觸面積的大小、長(zhǎng)短或接觸形式，確定定位元件所相當(dāng)?shù)闹С悬c(diǎn)數(shù)目及所限制零件的自由度。當(dāng)接觸面積較大時(shí)，相當(dāng)于3個(gè)支承點(diǎn)，限制零件的3個(gè)自由度。（2）零件以圓柱銷定位。當(dāng)定位銷直徑D在3~10mm

時(shí)，為增加剛度，避免銷子因撞擊而折斷，或熱處理時(shí)淬裂，通常把定位銷根部加工成圓角R。同時(shí)，在夾具體上應(yīng)有沉孔，使定位銷圓角部分沉入孔內(nèi)而不影響定位。當(dāng)使用工裝進(jìn)行大批量裝配時(shí)，為了便于更換定位銷，可設(shè)計(jì)有襯的結(jié)構(gòu)。為了便于零件順利裝載到工件上，定位銷的頭部應(yīng)設(shè)計(jì)有15°倒角。三、工裝夾具的組成（1）定位件。起定位作用的元件或部件，包括各種定位銷、定位面、定位鍵等。（2）支承件。包括規(guī)制板、角座等，用于不同高度和角度的支承。（3）導(dǎo)向件。用于引導(dǎo)方向，確定零件相對(duì)位置的部件，包括各種導(dǎo)套、導(dǎo)向支承等。（4）夾緊裝置。起夾緊作用的一些元件或部件。將零件夾緊在工裝夾具上，保證零件定位后的正確位置在外力作用下不發(fā)生位移。（5）定心裝置?？赏瑫r(shí)起定位和夾緊作用的一些元件或部件。（6）夾具本體。用來(lái)連接工裝夾具上各種元件和裝置成為一個(gè)夾具整體的部件。（7）動(dòng)力裝置。在非手動(dòng)工裝夾具中，動(dòng)力裝置是產(chǎn)生動(dòng)力的部分，如氣缸、電磁裝置等。（8）緊固件。包括各種螺栓、螺母、螺釘、墊圈等，外形與普通螺栓、螺母相同，區(qū)別在于這些緊固件具有加工要求高、強(qiáng)度高、使用壽命長(zhǎng)及體積小等特點(diǎn)。四、夾具的工藝要求1.夾具制造的一般要求①保證產(chǎn)品的形狀和尺寸精度符合圖樣和技術(shù)要求，必須使被裝配的零件獲得正確的位置和可靠的夾緊，并在安裝緊固過(guò)程中能防止零件偏移。②夾具結(jié)構(gòu)應(yīng)開(kāi)敞，方便工人進(jìn)行裝配或緊固作業(yè)。③應(yīng)使裝配工作在最有利的狀態(tài)下進(jìn)行，如符合人機(jī)工程學(xué)原理等。④夾具有足夠的剛度，且盡量做到重量輕，凡是受力的各種器件，都應(yīng)該有足夠的強(qiáng)度和剛度。⑤工裝夾具應(yīng)可靠定位，且定位夾緊應(yīng)迅速，取下工裝夾具時(shí)應(yīng)方便。⑥應(yīng)盡量使用標(biāo)準(zhǔn)化夾具元件，易磨損件便于更換。⑦對(duì)于與汽車外觀件接觸的部分要做好防磨損保護(hù)，且盡量不使用磁性元件，防止吸附鐵屑造成汽車外傷。2.工裝夾具的過(guò)定位與欠定位1）夾具的定位。任何剛體在空間都有6個(gè)自由度，零件定位是為了確定零件在夾具中的位置，也就是消除(或限制)零件相對(duì)夾具的6個(gè)自由度。消除(或限制)自由度的方法，便是定位的方法。2）夾具六點(diǎn)裝置。夾具的定位一般是利用適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)、線、面的接觸來(lái)達(dá)到的，即通過(guò)夾具定位件上的點(diǎn)、線、面與零件接觸來(lái)達(dá)到，三點(diǎn)的平面為基準(zhǔn)面，稱為首要基準(zhǔn)，兩點(diǎn)所在的平面為導(dǎo)向面，稱為導(dǎo)向基準(zhǔn)，一點(diǎn)所在的平面稱為定程基準(zhǔn)。3）過(guò)定位現(xiàn)象。夾具在對(duì)零件進(jìn)行定位時(shí)，如果支撐點(diǎn)超過(guò)六個(gè)或物體某一自由度出現(xiàn)重復(fù)定位，這種現(xiàn)象稱為過(guò)定位，過(guò)定位會(huì)造成定位浪費(fèi)，也容易導(dǎo)致工件變形，是不允許的。4）欠定位。夾具上所采用的定位支撐點(diǎn)的數(shù)目，少于按加工要求所必須限制的自由度的數(shù)目，稱為欠定位。欠定位是約束不足，不能保證裝配精度，也是不允許的。3.夾具的六點(diǎn)定位法則按照運(yùn)動(dòng)學(xué)的概念，剛體(零件)在空間對(duì)于三個(gè)互相垂直的坐標(biāo)平面來(lái)說(shuō)都有六個(gè)自由度，即沿Ox、Oy、Oz三條軸線的移動(dòng)及繞三條軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)。要使工件在空間的位置完全確定下來(lái)，必須消除這六個(gè)自由度，以六個(gè)支持點(diǎn)限制零件六個(gè)自由度的方法，稱為“六點(diǎn)定位法則”。1）完全定位法。設(shè)計(jì)定位方法時(shí)，將零件的六個(gè)自由度全都限制的定位方法，稱為完全定位法。圖4-148所示為工件的完全定位。2）不完全定位法。

如果被裝配的位置僅由一個(gè)或兩個(gè)幾何參數(shù)所決定，則工件只要一個(gè)或兩個(gè)基準(zhǔn)面來(lái)定位就夠了，這樣的定位方法稱不完全定位法。完全定位法與不完全定位法是