汽车焊接夹具设计基础
夹具标准
3、 装配： 3.1. 紧固螺栓采用内六角螺栓，公制标准件，在钢板厚度允许条件下，内六角头应沉入钢板表面 。 紧固需带弹簧垫圈； 3.2. 尽量从上方和侧面安装螺栓； 3.3. 定位销采用GB120－86标准销，自带装卸螺孔； 4、检测 4.1. 零件的检测采用常规量具检测； 4.2. 部件的检测采用常规检测或3D检测； 4.3. 夹具的整体检测采用3D检测，并出具最终检测报告。 4.4 夹具精度： 4.4.1主定位销的位置度公差：±0.1㎜； 4.4.2定位销的加工精度：直径+0.00～-0.05mm; 4.4.3定位面的装配公差：±0.2㎜； 4.4.4 翻转定位机构的重复定位精度：±0.2㎜（Φ200处㎜）； 4.5 移动单元： 4.5.1 带有轴承及防尘装置； 4.5.2.设有限位块； 4.5.3.大型移动机构（重量大于80Kg）采用直线轴承； 4.5.4.小型移动机构采用无油润滑轴承； 5 、定位夹紧单元：
5.1 定位销应二维可调，定位销带定位面的应三维可调； 5.2. 定位夹紧块在定位夹紧方向一维调节； 5.3. 尽可能采用标准支承、定位销、连接块、过渡块和限位块，做成易换、易调整、易维修； 6、 材料表面及热处理： 6.1定位块：一般采用16mm厚的钢板，特殊部位采用19mm厚的钢板，材料采用45钢，调质T235 和发黑处理； 6.2定位销：40Cr钢，表面氧化处理，淬火 HRC55-60 ； 6.3 支承座：采用铸钢支承座，为本公司标准支撑座。 7、夹紧方式： 7.1.采用气缸自动夹紧或嘉手的手动夹钳夹紧； 8、 铭牌及标牌： 8.1. 设备设有本公司铭牌及设备标牌； 8.2. 铭牌固定上底板上。铭牌上标明夹具名称、夹具图号、使用车型、验收日期、制造商名称等 ， 使用厚度为1㎜的铝板制做； 9、油漆： 9.1 生产线工装夹具均喷涂磁漆（颜色由买主规定），定位面及定位销要求发黑处理，夹具基准 面 要求防锈处理； 9.2 用颜色区分固定零件和运动零件； 9.3 外购件、标准件、非金属材料、铝件等为本色，不油漆； 9.4 所有的表面氧化零件均不油漆。
夹具技术规范与要求
4.7、垫片
夹具定位销和定位块的安装需采用调整垫片式结构，调整垫片厚度为3mm(建议采取1+1+0.5+0.2+0.2+0.1搭配)；
五．夹具制图规范
5.1、使用三维软件（CATIA或UG）进行试制夹具的设计，进行空间的布局和装夹焊接的运动模拟分析，避免结构上的干涉及具备较好的焊接操作性。
4.3、须给夹持臂配用停止块（STOPPER）：
夹持臂悬空时。
夹持臂夹持于外板表面时。
4.3.2、下列情况之一时，必须给夹持臂配用引导止块（CATCHER）：
夹持臂悬空且有定位销时。
夹持臂夹持于外板斜面时（角度＞150）。
夹持臂有多点夹持面时。
夹紧板的产品接触面全部达到80%。
4.1.2、焊后清理，焊缝磨平。
4.1.3、焊后退火消除应力，再机加工。
4.1.4、基板厚度原则上为25mm。
4.2、夹持形板（GAUGE）
4.2.1、形板的支持部尺寸精度：依板件成品CAD的形状实测尺寸±0.2。
4.2.2、形板的支持部表面加工粗糙度：3.2。
4.2.3、形板的厚度：22MM。
4.2.4、形板的安装精度：±0.2。
4.5.2、所有夹具基座有固定调平装置（刚性接地保证平稳可靠）；除总拼夹具外，其它夹具基座四脚还应加装2个万向轮（带锁止功能）和2个定向轮，可以方便移动，建议轮子采用硬质材料（如硬质尼龙），不能采用橡胶轮，转动要灵活；
4.5.3、所有夹具基座中心加工宽度为10mm深度5mm十字形基准通槽，精度要求是±0.1mm；基座上平面按100mm间距间隔均布加工￠12销孔和M10安装螺孔,中心距精度要求±0.1mm。
汽车工装夹具设计标准
工装夹具设计标准版次：OR目录一、底板1、夹具底板要求采用Q235-A板材和型材焊接而成,底板的焊缝采用非连续焊缝,焊缝高度为5mm,焊缝长度大于600mm采用间断焊,每条焊缝长度不小于125mm,焊缝总长度不小于焊接总长度的1/2.焊缝要求牢固,光滑平整,不允许有夹渣、气孔等缺陷,底板焊接后应经热处理退火消除应力.2、夹具的底板加工后的厚度为20～30mm；注意：为了方便运输,底板的宽度尺寸应小于2200 mm 底板周边的槽钢开口向外,中间加强用的槽钢间距不宜大于1000mm.3、长度尺寸L<1280mm,宽度尺寸B<500mm 或台面面积<0.64平方米,底板加工后的厚度为20mm,槽钢为10号槽钢；脚轮选用∶科顺4-4109-929-BRK4和4-4108-929承重1080公斤.4、长度尺寸1280≤L<1600mm,宽度尺寸500≤B<700mm 或0.64平方米<台面面积<1.12平方米,底板加工后的厚度为20mm,槽钢为14b号槽钢；脚轮选用∶科顺4-5109-929-BRK4和4-5108-929承重1360公斤.5、长度尺寸1600≤L<2000mm,宽度尺寸700≤B<800mm 或1.12平方米<台面面积<1.6平方米,底板加工后的厚度为25mm,槽钢为16号槽钢；脚轮选用∶科顺4-6109-929-BRK4和4-6108-929承重1640公斤或7-10609-979-BRK1和7-10608-979承重5448公斤.6、长度尺寸L>2000mm 或台面面积>1.6平方米,底板加工后的厚度为30mm,槽钢为20号槽钢.7、如果是旋转夹具,则底板采用60mm 60mm 5mm的方钢管.8、如果是涂胶架,则采用50mm 50mm 4mm的方钢管.9、底板的上表面即安装基准面的平面度为IT8级,表面粗糙度.10、底板的加工基准边基准边一般长60mm,宽5mm.设计布置图如下：11、底板上测量基准孔主要是三座标检测用设计形式如下：其中3－φ10H7的基准孔为通孔,3-φ30的沉头孔深2mm.加工时应随底板的安装基准面一次性加工而成.基准孔至少要三个,它的布置必须是非直线,而且形成的三角形的区域尽量大,应该布置在支撑块的支座形成的多边形的外部,同时应考虑三座标在夹具装配完成后检测探头的可接近性.12、底板的安装基准面上若需刻坐标网格线,坐标网格线的深度0.2 mm,宽度线距为100或200mm,并在刻线的两端刻上坐标号,坐标号应与汽车产品图上的坐标号相一致.根据客户需求13、底板上应最少有横竖各一条测量基准槽,其截面宽度为10 mm 、深度为5 mm、一边为直角的倒梯形槽当边长大于2米时应平行对称布置两条,间距一般为1米.根据客户需求设计图示如下：14、安装螺钉如无特殊要求均采用级内六角螺钉.15、吊环螺钉:当夹具重量小于1吨时用M16；1～2吨时用M24；2吨以上用M30 底板上仅制孔,不装吊环螺钉.二、调平机构16、底板固定在地面的方式有可调式地脚螺钉.17、在任何情况下,采用的各种固定方式都不能引起设备的几何精度发生变化.18、在一些手动设备特殊的情况下,可以采用1个支撑的固定方式.19、对于底板尺寸小于 1.2m 1.2m,需要使用3个支撑,并且足够保证固定.3个支撑的布置采取三角形,以保证设备的最佳稳定性.20、对于底板尺寸超过1.2m1.2m,选取支撑的规则如下：尺寸在1.2m和2m内————————————————— 4支撑尺寸在2m和4m内—————————————————— 6支撑优先选用“通用标准库”中的TOPZ0001/TOPZ0002/TOPZ0003、TOPZ1003/TOPZ2003各种高度的支承座或L形安装座或支承过渡座.四、基准球座及测量安装座1、优先选用“通用标准件库”中的TOPC0002/TOPR0002.2、基准球座至少要三个,应该布置在支撑块的支座形成的多边形的外部.它的布置必须是非直线,而且形成的三角形的区域尽量大.3、基准球座也不能布置在机器人焊钳或手工焊钳的运动轨迹上.4、测量安装座的布置应保证ROMER可接近,且不与焊钳,焊钳的吊挂装置等发生干涉,数量根据具体夹具形式来定.“通用标准件库”中备有ROMER的模型,可进行检测位置的模拟.5、在一些情况下, 如果夹具允许,测量球可直接布置在底板上如：包边设备,样架等.五、调整垫a)优先选用“通用标准件库”中的TOPD.b)调整垫的理论设计厚度和数量一般根据客户的需求而定.如神龙汽车有限公司焊接夹具一般要求一组调整垫的数量不能多于3片c)调整垫的常用规格为：、、、1、2、4、5mm.1、使用导向板是为了防止放错工件小件 ,便于装件等.工件边缘与导向板之间的距离为2mm,导向板的调整范围为±5mm,工件刚好脱离定位销时,靠近导向板的工件边缘规定为导向板的弯曲位置.2、焊钳导向处的材料为铬锆铜CuCrlZr,同时要考虑焊钳导向板和支座之间的绝缘;即加绝缘垫和绝缘套筒等推荐板厚：最小16mm手持移动式焊点导向板由于要减轻焊点导向板的重量,推荐使用CESTILENE HD 1000R苹果绿色材料；推荐板厚：最小20mm焊钳导向板示意图焊钳导向板导槽优先选用V形,也可采用U形.在V/U形槽边缘加工530°导角作为预留磨损量一般为5mm左右 .绝缘垫和绝缘套筒的材料一般采用不易破碎的胶木,推荐使用树脂胶木.固定式焊钳导向板一般安装在装配钢板的下面,与钢板表面平行,距离为2－5mm.七、限位块推荐选用U形限位块,用于大翻板或者定位销、螺柱导套等处,定位精度比较高,且重复定位比较稳定.既可保证夹紧后压头与支承块的间隙,也可在夹紧部件倾斜布置时,保证压头的几何位置.参考“通用标准件库”的TOPX.八、绝缘垫片材质为尼龙10101、优先选用“通用标准件库”中的TOPJ2、绝缘垫片有M6、 M 8两种垫片M6螺栓绝缘套代码为TOPJ1001-H=H=8、10、12、18四种规格M8螺栓绝缘套代码为TOPJ2001-H=H=10、12、18、20四种规格φ8销绝缘套代码为TOPJ2001-H=H=10、12、16、18、20五种规格九、可调机构一定位销1、与主定位销不平行的定位销必须采用伸缩销.2、优先选用“通用标准件库”中定位销TOPDX.3、定位销工作表面形式：圆柱形、菱形、削扁、带缺口如下图4、选用材料：20Cr热处理：渗碳淬火,渗碳深度1.2mm直径小于12mm-1.5mm直径大于12mm,表面硬度要求HRC48-52.5、装在磁场内的定位销选用材料为不锈钢,仅对工作表面进行渗氮处理；6、定位销直径：主定位销直径＝定位孔名义直径－0.2mm辅定位销直径＝定位孔名义直径－0.5mm定位销的加工公差： 0 /－7、定位销的工作表面：定位销截面可以是圆形、菱形、削扁或圆形带缺口的.如下图二定位销座定位销座推荐的形式,如下图：定位销直A B C D E *F I R S T U 2012903095,202047,515161420 40209540117,203047,520262240 60301140117,303057,5252632△注意：定位销座销孔不得为盲孔.三设计形式定位销设计安装形式应为二维或三维可调型.十、压头和支撑块1、厚度- 18 ± 1 mm.- 最小 37 +1/0 mm------用于与外观零件接触的支撑块和夹紧器压头门外板,顶盖,等....支撑块和压头的厚度相同.2、材料42 CrMo ,热处理方式：工作表面采用淬火淬火深度：2 mm,表面硬度可达到HRC 55.对于外观零件的压头如:侧围,门,顶盖…在现场调试后进行热处理,火焰淬火和水冷却.3、特殊情况接触铝制零件的压头和支撑块:- 表面抛光: Ra 0,2 mm- 周边圆角: r 5 mm 仅对厚度 37 mm .4、压头压紧方式1压头的压紧力一般要求垂直于工件的厚度方向.具体如下图：1个锁止自由度 2个锁止自由度2夹紧器正常情况下夹紧钢板,压头所允许的最大倾角15°.5、支撑块和压头的可调支撑块设计时应确保在功能方向的一维或二维可调,特殊情况可设计为三维可调,另外在设计支撑块或压头时应尽可能选取平面处,尽量不要选取复杂的型面做为定位支撑面.压头与压紧臂在设计时应尽可能分开可调,不要做成一体.十一、外购件的选择1、脚轮向荣、科顺；无油轴套嘉善；电机采用SEW或FLANDER产品；2、气缸类1常用的气缸有：普通型、封闭式、耳环式、销钉缸四种.一般选用SMC公司的产品特殊情况下也可选用FESTO的气缸,比如要求单独发信号时.若客户无要求,可选用国产气动元件品牌：如烟台FAST等耳环式夹紧气缸优先选用CK1A型.吊具气缸采用锁紧气缸CAN系列和CLS系列.行程超过400mm的气缸必须安装防尘护套.2CNOMO标准缸的选用原则：客户要求；一个零件上有多个方向和多个支撑,尤其是在装焊厚度较厚的零件时.3、手动夹紧器GOOD HAND ；优先选用：GH-701-D, GH-701-K, GH-702-D, GH-702-K；GH-304-CM, GH-305-CM, GH-304-EM, GH-305-EM, GH-304-HM, GH-305-HM.十二、钢板间隙1、一般情况e≤ 1.5mm焊接: 压头/支撑块间的间隙 =标准厚度e 1+ 6% +0其中标准厚度e＝压头和支撑块之间所有零件的厚度之和2、包边:包边机的理论厚度凹模和镶块间＝标准厚度 1+ 6% ++其中标准厚度e＝凹模和镶块间之间所有零件的厚度之和3、板厚较厚零件e>1.5 mm压头/支撑块间的间隙 =标准厚度e 1+ 6% +0其中标准厚度e＝压头和支撑块之间所有零件的厚度之和十三、焊接夹具的通用公差1、支撑面,压头和定位块的公差 : ± 0,20 mm2、固定和活动定位销的公差在带气压的工作条件下 : ± 0,10 mm 参照零件的位置.3、底板的参考坐标点 : 平行度 = 0,05 mm 在共同的区域.4、对于焊接设备上同时加工几个部件的情况,它们之间定位销,支撑面的最大偏差不超过 0,20 mm .5、焊接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 .验收的必要条件：至少有4个支脚. 供应商负责提供所需的布置以满足这个条件.6、水平面上定位孔与定位孔之间的公差为±0.02mm,粗糙度为.7、所有的定位孔与基准面的公差为±0.05mm,粗糙度为.8、翻转机构的重复到位精度为±.9、精度孔的同心度、平行度、垂直度的精度容许误差在0.02mm以下.十四、焊接检具的通用公差1、通用公差 :± 0.20 mm2、定位基准支撑和定位销的位置公差：± 0,10 mm3、基准平台的平行度：= 0,05 mm4、对于同一规格型号的多个检具,它们之间的偏差不能超过0.20 mm.5、焊接的机器检测平台或其它平台的平面度及平整度,长度小于1000的,最大不得超过0,05；长度超过1000的,最大不得超过0,1.检测平台用4脚支撑.必须遵守验收条件.6、用于建立车身坐标系的基准小球：球度：0.05mm,基准球空间位置度：0.1mm.7、基准球位置坐标值的确定方法：用定位元素拟合车身坐标系,在此拟合坐标系中确定基准球位置坐标值,作为基准球的理论坐标值.在以后的所用过程中,使用基准球心理论坐标值建立车身坐标系.十五、制图（一）尺寸标注要求设计基准和加工基准统一的原则.（二）图幅图面一般用A3、A4两种图幅,必要情况下可用更大图幅.A3图纸采用横向,A4图纸采用竖向.（三）各种安装面及非安装面光洁度的要求一般安装面的表面光洁度至少,非安装面的光洁度为,底板上大的非安装面达到即可.（四）各种材料热处理技术要求：1 45钢调质处理技术要求：1、热处理：HB220-2502、未注形位公差按照 GB/T1184-H3、未注线性公差按照 GB/T1804-m4、孔口、锐边倒角 1×45°5、表面发黑2 45钢淬火处理技术要求：1、热处理：HRC40-452、未注形位公差按照 GB/T1184-H3、未注线性公差按照 GB/T1804-m4、孔口、锐边倒角 1×45°5、表面发黑3 Q235钢焊接技术要求：1、本件为焊接件,焊接质量符合机械工程用焊接标准2、型材表面为非加工面3、焊后非加工面,焊接加工至.4、未注焊缝均为连续焊缝,焊缝高度5mm,焊缝长度大于600mm时采用间断焊,每条焊缝长度不小于125mm,焊缝总长度不小于焊接总长度的1/25、焊接无缺陷,牢固,焊后打磨,焊缝光滑6、焊后退火消除焊接应力7、未注形位公差按照 GB/T1184-H8、未注线性公差按照 GB/T1804-m9、孔口、锐边倒角 1×45°10、非工作表面喷底漆防锈漆及面漆4 底板孔位图通用技术要求：1、底板基准A上以相互垂直的基准B、C为基准刻出座标网络线,网络线的间距100±,线深,线宽,网格间的平行度和垂直度的允差为,在网格线对应位置标记座标号；2、螺纹孔与螺纹孔、螺纹孔与销孔的尺寸公差为±；销孔与销孔之间的尺寸公差为±；销孔与基准面之间的尺寸公差为±；与基准边的角度公差为±5′.3、锐边倒钝5 20Cr材料技术要求：1、渗碳淬火1.5mm,HRC48-522、未注形位公差按照 GB/T1184-H3、未注线性公差按照 GB/T1804-m4、锐边倒角 1×45°5、表面发黑五图样与工件在图纸中的表达方式要求总图、部件图上应标注：夹具轮廓尺寸、操作高度、坐标线尽量与汽车坐标线统一、坐标基准、坐标基准孔、各部件的安装位置、汽缸位置、所有定位尺寸坐标基准孔应相对于坐标线标注,在图中按汽车产品件在汽车中的实际位置建立汽车坐标；同时按夹具的基础建立坐标系.在夹具上有产品图的摆放位置,并用细双点划线绘出.设计时应注意焊点的坐标位置,必须留有充分的焊钳工作空间位置,便于施焊.用双点划线表示焊钳的外形.六、左右对称件制图的原则一般左右对称件,仅绘制右件图,在2D图中注明“注：TOP--右件图号如图所示,TOP--左件图号与之对称”.七、常用材料及标准件对应的国标号Q235-A GB/T 700-1988 热轧槽钢GB/T 707-1988热轧钢板和钢带 GB/T 709-1988 热轧扁钢 GB/T 704-1988热轧圆钢、方钢 GB/T 702-1986、GB/T 705-1989热轧等边角钢GB/T 9787-1988 热轧不等边角钢GB/T 9788-1988结构用和输送流体用无缝钢管 GB/T 8162-1999内六角螺钉 GB/T 内六角平端紧定螺钉 GB/T 77-2000六角头螺栓全螺纹 GB/T5783-2000 吊环螺钉 GB/T 825-1988平垫圈 GB/T 弹簧垫圈 GB/T 93-1987内螺纹圆柱销 GB/T十六、夹具编号原则T O P0713-001000即：TOP0713-0010002007年公司所接的第13个项目中的第一个分项夹具总图T O P0713-027000第27个分项夹具总图T O P0713-027100第27分项夹具的 100组件图120组件图 120150组件图 150160组件图 160T O P0713-027120120组件中的部件图 121122123对于夹具中的水、电、气部分图及目录分配图号为：001—— 020具体分配号参照部门设计编号标准底板分配号为：025—— 050。
焊接夹具设计规范-
过渡板（自制件） 气缸（外购件）
L支座（标准件）
焊夹设计的基本步骤
2、部件总图设计 气缸的选择 在定位夹紧部件设计时，选择合适的气缸，夹紧力=气
缸的缸力X力臂L=夹紧力X夹紧力臂，而夹紧力大小应以 能克服制件的弹性变形保证定位准确可靠为宜。夹紧时 不应破坏制件定位时所处的位置，应使制件与定位面紧 密贴合，使制件处于正确的空间位置为保证使用安全， 当夹具处于夹紧状态时，应能自锁；夹头打开应当限位， 打开角度不应过大，一般小于135度。气缸打开位置距产 品的最小距离大于30mm。
标准件、外购件、电气路及水气路、图纸等问题的技术性要求。 夹具式样书包含：夹具机构形式、上件顺序图、打点图、焊钳接近形式、产
品RPS定位点的分布图、各定位点的基准图等。 2、调入本工位有关产品数模，参考三维模板及典型结构，了解该项目涉及的标准 件的形式（如铰链板、垫片、定位销、导向块、导向板等）。 3、选择焊钳：根据式样书提供的焊钳类型（或提供的参考的焊钳型号），预选适 合的焊钳。
焊夹设计的基本原则
• 分总成、总成基准统一：同一制件分总成到总成，其定位销要求一致，确保驾 驶室形成过程有一个可靠的统一的基准，有力的控制了驾驶室上端尺寸的飘移， 为后续工位焊接创造良好条件。
• 合理的定位夹紧点：在定位方式和定位夹紧点的选择上，应确定在冲压件尺寸 比较稳定，形状比较规则，回弹比较小的地方，尽量采用定位孔，辅以定位面。 定位孔一般采用圆销和菱形销搭配使用，克服孔重叠产生的累计误差。
焊钳的选用
C型气动焊钳
初选焊钳的插入
X型气动焊钳
焊夹设计的基本步骤
1、总图设计 总图的3D设计 建立一个总装配输入夹具号：_H08-61-15(16) ，注意在夹具号前加下划线，
汽车车身焊装夹具设计概述
汽车车身焊装夹具设计概述一、汽车车身焊装夹具的概念汽车车身焊装夹具是用于固定汽车车身焊接部件的一种专用工装设备，它能够确保焊接部件的正确位置和角度，保证焊接的质量和精度。
它主要包括夹具主体、夹具夹具和定位元件等部件，可以根据焊接部位的不同，设计相应的夹具结构和功能。
二、汽车车身焊装夹具设计的原则1. 精准度和稳定性：夹具设计必须保证焊接部件的精准度和稳定性，确保焊接的质量和一致性。
2. 生产效率和灵活性：夹具设计要考虑生产效率和灵活性，以适应不断变化的焊接需求和车型种类。
3. 成本控制和可维护性：夹具设计要尽可能控制成本，降低制造和维护成本，并考虑夹具的可维护性和寿命问题。
三、汽车车身焊装夹具的主要类型1. 手工夹具：手工夹具是最基础的夹具类型，主要用于小批量生产和定制车型，需要人工操作和调整。
2. 气动夹具：气动夹具利用气动装置实现夹紧和释放的功能，适用于中小型车身焊装生产线。
3. 液压夹具：液压夹具采用液压系统实现夹紧和释放的功能，适用于大型车身焊装生产线。
4. 智能夹具：智能夹具结合了传感器、控制系统和机电一体化技术，能够实现自动调整和自适应功能，适用于高效率、高精度的大规模生产。
四、汽车车身焊装夹具设计流程1. 确定夹具类型：根据焊接部位和生产需求，确定适合的夹具类型，包括手工夹具、气动夹具、液压夹具和智能夹具。
2. 确定夹具结构：根据焊接部位的形状和特点，设计夹具结构和功能，包括夹具主体、夹具夹具、定位元件等部件。
3. 材料选型和制造：选择适合的材料和制造工艺，既要考虑夹具的强度和刚度，又要兼顾制造成本和周期。
4. 装配调试和调整：对设计好的夹具进行装配和调试，确保夹具的稳定性和精确度，以便进行后续的生产。
5. 生产应用和维护保养：将设计好的夹具投入生产应用，不断进行维护保养和改进优化，持续提高生产效率和质量。
五、结语汽车车身焊装夹具设计是汽车焊装工艺中非常重要的一环，它直接影响着汽车焊接质量和生产效率。
夹具设计培训讲义
上海德梅柯汽车装备制造有限公司
夹具机械设计
基准单元设计 画完托块后，根据托块的 位置，画出压块。压块最 好不要和托块错位，以免 将工件压出印痕。限位块 与旋转支点尽量靠近断面 的边缘，取整数。旋转支 点的位置尽量在托压块顶 点沿断面延伸线的上下15 度内。支点尽量向下取， 支点越往下，打开空间越 大。
夹具机械设计
基准单元设计
焊枪 导向
焊枪 导向
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夹具机械设计
基准单元设计
粗导 向 焊枪 导向
上海德梅柯汽车装备制造有限公司
夹具机械设计
夹具设计 先在三维文件中插入转换 点（如有）、工件、焊点 和焊枪（大致位置）等信 息。
上海德梅柯汽车装备制造有限公司
夹具机械设计
夹具设计
夹具机械设计
能正确理解客户提供的资料，设计出合理的夹具图纸。
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培训内容与目的 气路图介绍
了解夹具气路方面的知识，合理选用各种元器件。
模拟软件应用
对焊枪进行模拟，合理选择焊枪的形式，给出正确的 LAYOUT。
周边设备介绍
了解夹具的外围设备，对整个生产区域有初步的认识。
夹具的基本构造：由BASE、支座、立板、基准销、 托块面、夹紧机构（气缸、夹紧臂、限位块等）等组 成。
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夹具概念介绍
基准销 压紧臂
立板
压块（工 件的反面 是托块）
工件 气缸 支座 阀岛组件 转台 BASE 底脚
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机械设计基础概念及要点 工装夹具的一般机构有：夹紧机构、翻转机构 、伸缩机构、顶升机构、输送机构、固定焊枪 等。 夹具零件的材料一般是Q235A。易磨损处的材 料比较特殊，并需要热处理。主要根据不同客 户的要求而定。易磨损处的零件主要是：托块 、压块、各类销、限位块等。垫片的材料一般 是SPCC。
浅议汽车焊接夹具的结构设计
２ ０ 年 第２ ０７ 期
职 业 圈
ＺＨＩ Ｅ Ｑ ＵＡＮ Ｙ
Ｎ ｏ． ２ ０ ２， ０ ７
（ 总第５ 期 ） ４
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残 议 汔 率 焊 接 夹 具 的 结 构 设 计
２ 为便于 调整和更换主要定位元件及使夹具具备 柔性 ．
的混型功能 ， 定位机 构应尽可能设计成组合可调式的。 如图 １ 中的定位元件 Ａ一１ 由产品形状确定 ，因此通过更换件 Ａ一１ 即可达到修整夹具和适应不 同车型的需要 。
３ ．标准化设计 。如 图 １ 中的支承件 Ａ一 ，可设计成混 、 ２ 通用系列的元件 。因汽车结构区别较大 ， 尤其是重 、中、 、 轻 微型车，所 以应根 据车型分别指定汽车焊接夹具标准，以适
一
回路 ， 、 气 液动元件 以及覆盖件外部焊点所需保护铜板等。 ４ ．因焊接夹具总体结 构都很庞大 ，空间结构及尺寸复
杂 ， 以其设 计应 采用坐标法及模块 化设计的方法 ，以提高 所
设计效率 。
５ 在进行夹具的具体结构设计时 ， ． 应尽 可能多 的采用标 准化元件 ，或提高 自身 的通用化 、系列 化程 以夹具设 计应 有利于 流 所
少量的热轧 钢板 。 它们可焊性好 ， 适宜大 多数的焊接方法 ， 但
由于是薄板件 ，因而刚性差 、易变形 。 在结构上 ， 焊接散件大 多数是具有空 间曲面的冲压 成形 件 ，形状 、结构复杂。有些 型腔 很深的冲压件 ，除存在因刚 性差而引起 的变形外 ，还存在回弹变形 。
（ ） 焊 接 方 法 二
的设计进行探讨 。 （ ）焊 接 工 艺 流 程 三
位机构的准确性 ， 因此对工作平面 的平面度和表面粗糙度 均 有严格 的要求 。 夹具 自身测量装置的基准是建立在夹具地板上 ， 因此在 设计夹具地板时 ， 留有足够 的位置 来设立测量装置的基 准 应 槽， 以满足实际 测量 的需要 。 另外 ， 在不影响定位定位机构 装配和定位槽建立 的情 况下 ， 应尽 可能采用框架结构 ， 这样 可 以节约材料 、减轻夹具 自重 ，这～点对 流水线上的随行 夹
焊装夹具设计技术规范
6.4.5 手动夹紧，气动打开的标准机构：
EC—J 02 001—2008
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6.4.6 手动夹紧，气动打开机构气动原理图的构成：
EC—J 02 001—2008
1．此种类型气缸下部进气口处安装消声器；
2500≥A+B≥1800 采用 12#槽钢 (超大型) 基板厚度 C=25
A+B≥2500
采用 20#槽钢 (超大型) 基板厚度 C=30
注：A 或 B≥1400 时采用中间加强筋，且间距不大于 700mm。周边槽钢设计开口向外；
6.3.3 精度 l 基准面平面度0.1/1000； l 基准槽公差±0.05mm； l 栅格线位置相对基准的误差：0.15/1000； l 基准面粗糙度Ra1.6。
1．目的
EC—J 02 001—2008
为在夹具设计制造过程中，提供设计依据及验收标准；在与夹具厂家进行技术交流以
本标准作为依据。
2．范围
本标准规定了夹具设计制造过程中设计规则和部分标准件的适用范围。
本标准适用于长城汽车股份有限公司的夹具设计制造及夹具验收和招标技术文件依
据。
3．规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款，本标准等效采用以下标
准，所示标准均为有效版本，所有标准均会被修订，如有修订将及时变更。
GB/T1804-1992 一般公差、线性尺寸的未注公差；
GB/T1800.4-1999 孔与轴的极限偏差数值；
GB/T4458.4-1984 尺寸标注；
GB/T4458.5-1984 尺寸公差与配合的标注；
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一、概念
汽车车体（BODY）大约由1000件以上的部件构成，大部分为铁皮。这些铁皮大多以点焊的方式结合在一起。焊接和时候必须把每个部件固定在规定的位置，这种有定位功能紧固功能的工具就叫夹具（JIG，治具）。制造车体的专用夹具叫车体夹具（车体设备）。
二、分类
动力源：手动夹具、气动夹具、电动夹具；
3、所用公差：
面→PIN±0.05
面→面±0.1
PIN→PIN±0.02（±0.03 NISSAN）（相关、同组）
PIN→PIN±0.05（不相关、不同组）
PIN→面±0.1
4、主要常用部品的标注方法：
因为A尺寸为PIN的高度方向安装尺寸,PIN的高度精度要求没那么高,所以不要公差;B尺寸为削边PIN的削边安
13、SHIM垫片14、CYLINDER气缸15、PIN BRACKET销支架
16、WASHER垫圈
2、夹具的设计；
工件定位最基本的定位单元就是我们常见的托块(LOCATOR)、压块(CLAMP)和销(PIN)。下面我们看看托、压块的设计。首先根据仕样书确定托、压块的位置及LOCATOR和CLAMP面的长度(一般情况下LOCATOR和CLAMP面的长度为：10、15、20、25mm,具体长度根据仕样和空间大小自行选择)，厚度一般有12、16、19、22、25mm等等，根据厂家不同而不同。其安装面和边在设计的时候尽量使其到番线的距离为5的倍数；选择一个好的旋转支点，主要是让CLAMP能够打开，使工件在焊接完毕后顺利的拿出，和CLAMP在压紧时的夹紧力不让工件产生变形和位移，支点到番线的距离尽量为5的倍数；CLAMP在打开状态时，UNCLAMP的最外边离工件的边缘距离最好在25以上或角度在15度以上。如右图中方框中的数据为5的倍数
不能产生力距；
不能使工件产生变形。
六、尺寸标注
我们所设计出的产品最终是要交付制造，而制造需要的是平面图纸，所以我们的尺寸标注显得尤为重要。下面就我们进行标注应当注意的问题说明一下。
（注：视图关系有一角法和三角法之分，我们公司所用的是三角法）
1、三个视图一定要对齐；
2、标注顺序为：落料、焊接、加工，一般先加工面，再由面加工销孔（PIN）；
五、番线的作用
番线就是空间位置的号码线。
车身基准坐标（0线）是前车轴中心以及车宽的中心线。
下面主要介绍日本三大车系的番线表示方法：
丰田（TOYOTA）
本田（HONDA）
尼桑（NISSAN）
长
TL
T
X
宽
BL
B
Y
高
WL
H
Z
丰田：左右都是用正数表示（当左右有差异的时候，仕样书上用RH/LH指示）；
本田：左右都是用正数表示（当左右有差异的时候，仕样书上用BR/BL指示）；
用途：通用夹具、专用夹具、组合夹具；
构造：固定式夹具、移动式夹具、悬挂式夹具；
设备：夹具、电焊机械、机器人、专用生产钱。
三、功能
A：精确定位；
B：夹紧；
C：引导；
D：使用便捷；
E：改善工作条件Βιβλιοθήκη 降低产品成品。四、设计流程
工件数模处理（WORK预处理）→根据仕样书检讨定位夹紧位置→GUN插入→设计（2D、3D）→客户承认（相应出现的仕样变更和修改）→出图（2D）→提出购入品→精度表、回路图、节拍图
注：如何正确选择夹紧力
A、大小
①能够克服工件上的局部变；
②能够克服重力和惯性应力，将工件牢牢固定在夹具上；
③足以应付焊接过程中工件变形；
④足以应付焊接过程中热应力引起的约束应力。
B、方向
①一般垂直于首要定位基准；
②使工件不易产生位移；
③因重力因素，首要定位基准最好水平。
C、着力点
一般选择位于定位支撑之上或几个支撑所组成的定位面内，并应使夹紧力作用在零件刚度最大部位。
日产：车前进方向左侧用正数，右侧用负数。
六、夹具设计
车体夹具的定位原理：六点定
任何物体在在空间都有六个自由度。车体工件定位是用夹具将工件置于正确位置，也就是消除要件相对于夹具的六个自由度；定位方法一般用点、线、面的接触来实现。
我们常用的定位基本元件有：
A、托块和压块；
B、LOCATOR PIN（销）；
C、V槽和导向挡块。
1、常规夹具的部品名称；
01、BRACKET立座02、GUIDE CYLINDER导向气缸03、PLATE立板
04、STOPPER限位块05、SW BRACKET感应器支架06、SWITCH感应器
07、LOCATOR PIN销08、LOCATOR托块09、CLAMP压块
10、CLAMP ARM摇臂11、HINGE PLATE铰链板12、GUIDE导向
装面的安装尺寸,因为PIN的削边安装面的公差为,所以B公差用.