(完整版)汽车焊装夹具设计
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并使图形处于正视图方向。 完成主视图的二维转化，再选择转
化其他方向视图及轴侧图。 选择要转化的零件并激活，将非标
准件转化为二维视图。 调入标准图框，将视图装入标准图
框中。
12
三、二维转图及尺寸标注
绘制夹具单元的carline线，为了方 便检测和装配， carline线坐标值 一般取整数。
6
二、夹具三维建模
1、建模准备
技术协议
工艺流程分析 焊件结构分解 焊件结构分解
MLP、MCP
夹持方案
截取零件型面 （CATIA）
转化为IGS格式
三维建模（MDT） 三维模拟检查
二维转图（MDT）
7
二、夹具三维建模
首先根据车身三维数模截取零件截面，然后将零件 截面图读入到夹具设计单元中。
结合设计基准书、夹具夹持方案、MLP、MCP分析 单元数量及分布方向，夹具操作高度、控制方式， 各单元定位销的类型、定位面的组成、压紧方式分 析确定各单元的结构组成部件，选用标准件、国标 件的类型及数量。
交叉基准槽垂直度
平面度
定位孔精度
基准边与定位销孔距离精度 基面与立面垂直精度
定位销孔与相关基面的距离精度
定位销孔的位置精度 连接板/CLAMP 定位销孔孔位精度
连接板平面度 加工完成后倒角、去毛刺、抹油与砸钢号
公差值（mm） 0.10/1000 0.02/200 0.10/2000 相邻孔位：0.03 任意孔位：0.08 ±0.03 L=100-300 ±0.05 L=300-500 ±0.08 L=500-600 ±0.12 ±0.03
绘制CLAMP
插入标准件 焊枪模拟
动静态检查 适当调整
根据MCP绘制定 位块、定位销
绘制连接板
修改草图 建模完成
9
二、夹具三维建模
4、基本的标准件图库
10
二、夹具三维建模
5、用MDT制作完成的夹具
11
三、二维转图及尺寸标注
1、出图步骤 首先打开转图对话框，对参数进行
设置，选择出单元图或零件图。 旋转调整坐标系，选择世界坐标系，
24
四、零件加工流程
5、检测方法 夹具的装配需要用到较多测量工具和测量方法，
我们对一些常用的检测方法归类如下： 利用高度尺来检测型面的位置，销距，画线等。 利用验距台来检测销空距离 利用游标卡尺检测板厚，两面间的距离以及深度 利用万能角度尺测量角度及距离 利用角尺来测垂直和定位 利用千分尺来测量直径 利用便携式三坐标检测装配精度 利用固定式三坐标检测、画线
23
四、零件加工流程
5）建立坐标系 a、BASE板上取四个点，CARLINE线的两条基准线上 各取两点 b、设置相关参数，使测量坐标与图纸的坐标一致。 c、保存两份坐标系（SAT文件），从MDT中调出数 模，然后去掉图纸中不相关的线，同时检查所需检 测面是画出，输出为IGES文件，再将该文件调入到 保存过的SAT文件中。 d、开始测量，对孔和面一般都取四点，将测量值 与理论值比较，分析偏差是否合格，误差不大时采 用垫片调整，合格后保存文件。
秒的速度计算；（一般行程0.5米） 5、输送线升降时间：根据升降高度按平均0.1米/秒
的速度计算：（一般行程0.5米） 6、输送线前进、后退时间：根据升降高度按平均8
米/分钟的速度计算；（一般升降高度4米）
5
一、工艺分析流程
焊接时间的参考计算； 1、点焊：3——5秒每点，根据焊接部位、焊钳大小 操作方便性确定。一般中小夹具：每点4秒，地板 大焊钳工位每点5秒，侧围补焊、车身补焊每点3秒。 换枪时间5秒。以上包括焊枪移动时间。 2、弧焊：连续焊10毫米/秒 3、凸焊螺母、植钉：5秒/个 4、涂胶：连续涂胶20毫米秒，涂胶胶点2秒点。
设置软件参数后，进入标准件库，选择合适的标准 件，包括压块、定位块、定位销托、气缸等。
完成标准件选择后，进入到草图平面，绘制非标件， 包括GAUAGE、CLAMP及自制件等 。
改变气缸的尺寸约束，检查夹具的干涉情况。
8
二、夹具三维建模
2、三维建模型过程图
建立单元文件
截取车身截面图
装入气缸
四、零件加工流程
1、加工验证 1）图纸验证： （1）检验图纸的各项标注是否一致 （2）注意图纸所标明的比例 （3）注意图纸是否与电子图一致 （4）检查图纸的标注是否与实际应用有误 （5）检查图纸与工件是否一致 2）工装的验证与工件的装卡 （1）定期检验工装精度 （2）注意对工装进行修整 （3）及时更换丢失精度的工装 （4）工件装夹时的装夹点要分布均匀 （5）工件装夹选择适当位置 （6）压紧力要均匀 （7）压紧点要放在垫铁与工件的中间
汽车焊装夹具设计
1
主要内容
工艺分析流程 夹具三维建模 二维转图及尺寸标注 零件加工流程 气路分析 学习体会
2
一、工艺分析流程
在开始进行夹具设计前需要进行工艺分析条件注 入，要求我们完成以下几个工作内容:
1、根据数模、产品图、参考车工艺进行焊接SE分 析，编制焊接工艺流程并提出定位孔并编MLP、 MCP；
装配数模
生产线节拍 MLP、MCP 确定装焊顺序 计算动作节拍
初编工艺卡 指导生产
焊点分析 确定工件摆放姿态 焊钳选型、建模
二维出图 加工制造
夹具清单 建模完成
焊接操作性检查 修改焊钳模型
二维图检查
4
一、工艺分析流程
其中动作时间的计算参考标准如下： 1、装件时间：小件2秒，大件5秒； 2、夹紧、松开时间：每级2秒； 3、夹具举升、旋转时间：各5秒； 4、滑台平移（气动）：根据平移距离按平均0.1米/
LIFTER LOCK
LIFTER SHAFT
TEMPLATE
材料 20Cr
Q235-A 45 HT200
Q235-A Q235-A Q235-A 45 45
热处理 渗碳（渗碳深度0.5-0.8）表面淬 火HRC58-60
HRC40-45 铸件不得有气泡，夹杂等缺陷， 表面光整。需经过时效处理 HRC40-45
26
五、气路分析
1、气路图制作过程示意
分析三维夹具图组成 分析夹具操作步骤 分析零件安装、拆卸顺序
单元（气缸）分类
理顺逻辑关系
根据逻辑关系插入气路元件
完成气路图
根据逻辑关系检查气路
逻辑分析就是将夹具操作和零件安装等动作先后顺序和相互之间 的关系应用气路元件进行表达的过程，实际绘制气路图主要考虑顶升 的速度、顶升与全开的关系、前后夹紧顺序等问题。
25
四、零件加工流程
现举例一夹具单元的加工步骤
工序号
工序名称
1
备制毛坯（下料）
2
铣平面
3
去毛刺，倒角
4
钻平面孔
5
倒角（孔）
6
铣端面
7
去毛刺，倒角
8
钻端面孔，倒角
9
焊接
10
检测
11
攻丝
12
油漆（装配部分完成 ）
设备
数控火焰切割机 滑枕铣床 铰磨机 经济数控立式钻床 倒角器 万能升降台铣床 铰磨机 经济数控立式钻床 电焊机 高度尺 西湖台式钻床 毛刷
±0.05 ±0.02 ±0.03
20
四、零件加工流程
3、零件材料的选择
名称
规格
L板
LINK CATCHER（支撑座 ）
STOPPER
HING PIN
SHIM（LOCATE）
SHIM（L-PLATE）
GUIDE(导向）
LOCATE PIN
材料
45# Q235-A 45 45 45 60Si2Mn Q235-A Q235-A 45
引出单元中的序号，整理单元的零 部件明细表，展开明细表中的部件， 整合相同的零件，并对标准件和国 标件进行说明。
过滤明细表，完成零件图的明细表 设置。
13
三、二维转图及尺寸标注
2、尺寸标注 夹具总图上应标注：夹具轮廓尺寸、操作高度、卡
兰线（应该与汽车坐标线统一）、坐标基准、坐标 基准孔、各部件的安装位置、气缸位置、所有定位 尺寸坐标基准孔应相对于坐标线标注。出图内容包 括三向视图及轴测图。 单元中的非标件需要出零件图，并标注公差、表面 加工精度等相关技术要求。 一般要求：加工型面不得超过±0.07mm
零件加工以二维图为准，其中标准件多数厂家是 配套供货，而自制件仅仅是BASE等的面加工和削、 支撑面加工，特殊的如连接板由于形状按需要定，要 自己制作，现场采用数控火焰切割机，切割余3mm， 切割后加工磨平。
现从加工过程的检验、加工标准、零件材料信息 、三坐标检测及常用检测方法这五方面进行阐述：
17
尼龙件外型不得超过±0.5mm 关系相对较近标注可就近选择标注基准 销孔公差选择过渡配合H7/j6 其他标注尺寸参考加工尺寸标准
14
三、二维转图及尺寸标注
3、零件图标注举例
标注基准孔（销孔）
就近标注 15
三、二维转图及尺寸标注
4、装配图标注举例
Carline线 16
四、零件加工流程
2、根据设计纲领、数模、产品图、参考车工艺、 焊接工艺流程，初步确定夹具数量；
3、根据工艺路线、夹具数量进行工艺平面布置图 的设计；
4、初选焊钳图库； 5、工位节拍、安全管理及详细工艺方案； 6、物流要求。 夹具公司根据整车厂提供资料将完成夹具的设计制 造，如下图所示
3
一、工艺分析流程
数模
焊接图、涂胶图等
18
四、零件加工流程
3）加工前的二次验证 （1）工件与编程所用的图纸是否一致 （2）工件原点是否与编程一致 （3）加工时正面与反面所用的坐标是否一致 （4）打孔时所使用的刀具是否是程序所用刀具 4）加工后的验证 检查完成情况与图纸是否一致，有无遗漏。
19
四、零件加工流程
2、加工标准
工件名称
ຫໍສະໝຸດ Baidu项目
BASE
热处理
HRC40-45 HRC40-45 HRC40-45
HRC40-45
21
四、零件加工流程
名称
规格
LOCATE PIN （定位小 工件，与环形磁铁 MGI-RI结合使用）
BASE HANGER
TURNING DEVICE
TURNING BLOCK
旋转
腔体
LIFTER COVER
LIFTER JOINT
HRC50-55 调质（表面发黑处理，成品件型 面部分表面高频淬火硬度大于 HRC38）
22
四、零件加工流程
4、三坐标检测 在夹具完成装配后，都要经过三坐标检测其精度，
主要采用CAM2.Measure3.91和MDT两种软件来操作， 测量步骤大致如下：
1）清理夹具台面，将三坐标放在BASE板上，打开 磁铁开关，固定三坐标。 2）将该设备连接好电源和笔记本电脑 3）开启CAM软件 4）开启三坐标，展开三坐标手臂，以激活坐标， 开始数据传输。
27
五、气路分析
2、常用气路元件介绍
气动三联件
按钮开关
气缸
气缸行程开关 二位三向阀
单向截流开 关
与阀
二位二向阀 28
五、气路分析
3、气路实例
气动三联件
单独表达块 （避免影响线 路复杂缠绕）
动作步骤
29
谢谢！
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化其他方向视图及轴侧图。 选择要转化的零件并激活，将非标
准件转化为二维视图。 调入标准图框，将视图装入标准图
框中。
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三、二维转图及尺寸标注
绘制夹具单元的carline线，为了方 便检测和装配， carline线坐标值 一般取整数。
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二、夹具三维建模
1、建模准备
技术协议
工艺流程分析 焊件结构分解 焊件结构分解
MLP、MCP
夹持方案
截取零件型面 （CATIA）
转化为IGS格式
三维建模（MDT） 三维模拟检查
二维转图（MDT）
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二、夹具三维建模
首先根据车身三维数模截取零件截面，然后将零件 截面图读入到夹具设计单元中。
结合设计基准书、夹具夹持方案、MLP、MCP分析 单元数量及分布方向，夹具操作高度、控制方式， 各单元定位销的类型、定位面的组成、压紧方式分 析确定各单元的结构组成部件，选用标准件、国标 件的类型及数量。
交叉基准槽垂直度
平面度
定位孔精度
基准边与定位销孔距离精度 基面与立面垂直精度
定位销孔与相关基面的距离精度
定位销孔的位置精度 连接板/CLAMP 定位销孔孔位精度
连接板平面度 加工完成后倒角、去毛刺、抹油与砸钢号
公差值（mm） 0.10/1000 0.02/200 0.10/2000 相邻孔位：0.03 任意孔位：0.08 ±0.03 L=100-300 ±0.05 L=300-500 ±0.08 L=500-600 ±0.12 ±0.03
绘制CLAMP
插入标准件 焊枪模拟
动静态检查 适当调整
根据MCP绘制定 位块、定位销
绘制连接板
修改草图 建模完成
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二、夹具三维建模
4、基本的标准件图库
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二、夹具三维建模
5、用MDT制作完成的夹具
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三、二维转图及尺寸标注
1、出图步骤 首先打开转图对话框，对参数进行
设置，选择出单元图或零件图。 旋转调整坐标系，选择世界坐标系，
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四、零件加工流程
5、检测方法 夹具的装配需要用到较多测量工具和测量方法，
我们对一些常用的检测方法归类如下： 利用高度尺来检测型面的位置，销距，画线等。 利用验距台来检测销空距离 利用游标卡尺检测板厚，两面间的距离以及深度 利用万能角度尺测量角度及距离 利用角尺来测垂直和定位 利用千分尺来测量直径 利用便携式三坐标检测装配精度 利用固定式三坐标检测、画线
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四、零件加工流程
5）建立坐标系 a、BASE板上取四个点，CARLINE线的两条基准线上 各取两点 b、设置相关参数，使测量坐标与图纸的坐标一致。 c、保存两份坐标系（SAT文件），从MDT中调出数 模，然后去掉图纸中不相关的线，同时检查所需检 测面是画出，输出为IGES文件，再将该文件调入到 保存过的SAT文件中。 d、开始测量，对孔和面一般都取四点，将测量值 与理论值比较，分析偏差是否合格，误差不大时采 用垫片调整，合格后保存文件。
秒的速度计算；（一般行程0.5米） 5、输送线升降时间：根据升降高度按平均0.1米/秒
的速度计算：（一般行程0.5米） 6、输送线前进、后退时间：根据升降高度按平均8
米/分钟的速度计算；（一般升降高度4米）
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一、工艺分析流程
焊接时间的参考计算； 1、点焊：3——5秒每点，根据焊接部位、焊钳大小 操作方便性确定。一般中小夹具：每点4秒，地板 大焊钳工位每点5秒，侧围补焊、车身补焊每点3秒。 换枪时间5秒。以上包括焊枪移动时间。 2、弧焊：连续焊10毫米/秒 3、凸焊螺母、植钉：5秒/个 4、涂胶：连续涂胶20毫米秒，涂胶胶点2秒点。
设置软件参数后，进入标准件库，选择合适的标准 件，包括压块、定位块、定位销托、气缸等。
完成标准件选择后，进入到草图平面，绘制非标件， 包括GAUAGE、CLAMP及自制件等 。
改变气缸的尺寸约束，检查夹具的干涉情况。
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二、夹具三维建模
2、三维建模型过程图
建立单元文件
截取车身截面图
装入气缸
四、零件加工流程
1、加工验证 1）图纸验证： （1）检验图纸的各项标注是否一致 （2）注意图纸所标明的比例 （3）注意图纸是否与电子图一致 （4）检查图纸的标注是否与实际应用有误 （5）检查图纸与工件是否一致 2）工装的验证与工件的装卡 （1）定期检验工装精度 （2）注意对工装进行修整 （3）及时更换丢失精度的工装 （4）工件装夹时的装夹点要分布均匀 （5）工件装夹选择适当位置 （6）压紧力要均匀 （7）压紧点要放在垫铁与工件的中间
汽车焊装夹具设计
1
主要内容
工艺分析流程 夹具三维建模 二维转图及尺寸标注 零件加工流程 气路分析 学习体会
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一、工艺分析流程
在开始进行夹具设计前需要进行工艺分析条件注 入，要求我们完成以下几个工作内容:
1、根据数模、产品图、参考车工艺进行焊接SE分 析，编制焊接工艺流程并提出定位孔并编MLP、 MCP；
装配数模
生产线节拍 MLP、MCP 确定装焊顺序 计算动作节拍
初编工艺卡 指导生产
焊点分析 确定工件摆放姿态 焊钳选型、建模
二维出图 加工制造
夹具清单 建模完成
焊接操作性检查 修改焊钳模型
二维图检查
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一、工艺分析流程
其中动作时间的计算参考标准如下： 1、装件时间：小件2秒，大件5秒； 2、夹紧、松开时间：每级2秒； 3、夹具举升、旋转时间：各5秒； 4、滑台平移（气动）：根据平移距离按平均0.1米/
LIFTER LOCK
LIFTER SHAFT
TEMPLATE
材料 20Cr
Q235-A 45 HT200
Q235-A Q235-A Q235-A 45 45
热处理 渗碳（渗碳深度0.5-0.8）表面淬 火HRC58-60
HRC40-45 铸件不得有气泡，夹杂等缺陷， 表面光整。需经过时效处理 HRC40-45
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五、气路分析
1、气路图制作过程示意
分析三维夹具图组成 分析夹具操作步骤 分析零件安装、拆卸顺序
单元（气缸）分类
理顺逻辑关系
根据逻辑关系插入气路元件
完成气路图
根据逻辑关系检查气路
逻辑分析就是将夹具操作和零件安装等动作先后顺序和相互之间 的关系应用气路元件进行表达的过程，实际绘制气路图主要考虑顶升 的速度、顶升与全开的关系、前后夹紧顺序等问题。
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四、零件加工流程
现举例一夹具单元的加工步骤
工序号
工序名称
1
备制毛坯（下料）
2
铣平面
3
去毛刺，倒角
4
钻平面孔
5
倒角（孔）
6
铣端面
7
去毛刺，倒角
8
钻端面孔，倒角
9
焊接
10
检测
11
攻丝
12
油漆（装配部分完成 ）
设备
数控火焰切割机 滑枕铣床 铰磨机 经济数控立式钻床 倒角器 万能升降台铣床 铰磨机 经济数控立式钻床 电焊机 高度尺 西湖台式钻床 毛刷
±0.05 ±0.02 ±0.03
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四、零件加工流程
3、零件材料的选择
名称
规格
L板
LINK CATCHER（支撑座 ）
STOPPER
HING PIN
SHIM（LOCATE）
SHIM（L-PLATE）
GUIDE(导向）
LOCATE PIN
材料
45# Q235-A 45 45 45 60Si2Mn Q235-A Q235-A 45
引出单元中的序号，整理单元的零 部件明细表，展开明细表中的部件， 整合相同的零件，并对标准件和国 标件进行说明。
过滤明细表，完成零件图的明细表 设置。
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三、二维转图及尺寸标注
2、尺寸标注 夹具总图上应标注：夹具轮廓尺寸、操作高度、卡
兰线（应该与汽车坐标线统一）、坐标基准、坐标 基准孔、各部件的安装位置、气缸位置、所有定位 尺寸坐标基准孔应相对于坐标线标注。出图内容包 括三向视图及轴测图。 单元中的非标件需要出零件图，并标注公差、表面 加工精度等相关技术要求。 一般要求：加工型面不得超过±0.07mm
零件加工以二维图为准，其中标准件多数厂家是 配套供货，而自制件仅仅是BASE等的面加工和削、 支撑面加工，特殊的如连接板由于形状按需要定，要 自己制作，现场采用数控火焰切割机，切割余3mm， 切割后加工磨平。
现从加工过程的检验、加工标准、零件材料信息 、三坐标检测及常用检测方法这五方面进行阐述：
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尼龙件外型不得超过±0.5mm 关系相对较近标注可就近选择标注基准 销孔公差选择过渡配合H7/j6 其他标注尺寸参考加工尺寸标准
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三、二维转图及尺寸标注
3、零件图标注举例
标注基准孔（销孔）
就近标注 15
三、二维转图及尺寸标注
4、装配图标注举例
Carline线 16
四、零件加工流程
2、根据设计纲领、数模、产品图、参考车工艺、 焊接工艺流程，初步确定夹具数量；
3、根据工艺路线、夹具数量进行工艺平面布置图 的设计；
4、初选焊钳图库； 5、工位节拍、安全管理及详细工艺方案； 6、物流要求。 夹具公司根据整车厂提供资料将完成夹具的设计制 造，如下图所示
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一、工艺分析流程
数模
焊接图、涂胶图等
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四、零件加工流程
3）加工前的二次验证 （1）工件与编程所用的图纸是否一致 （2）工件原点是否与编程一致 （3）加工时正面与反面所用的坐标是否一致 （4）打孔时所使用的刀具是否是程序所用刀具 4）加工后的验证 检查完成情况与图纸是否一致，有无遗漏。
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四、零件加工流程
2、加工标准
工件名称
ຫໍສະໝຸດ Baidu项目
BASE
热处理
HRC40-45 HRC40-45 HRC40-45
HRC40-45
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四、零件加工流程
名称
规格
LOCATE PIN （定位小 工件，与环形磁铁 MGI-RI结合使用）
BASE HANGER
TURNING DEVICE
TURNING BLOCK
旋转
腔体
LIFTER COVER
LIFTER JOINT
HRC50-55 调质（表面发黑处理，成品件型 面部分表面高频淬火硬度大于 HRC38）
22
四、零件加工流程
4、三坐标检测 在夹具完成装配后，都要经过三坐标检测其精度，
主要采用CAM2.Measure3.91和MDT两种软件来操作， 测量步骤大致如下：
1）清理夹具台面，将三坐标放在BASE板上，打开 磁铁开关，固定三坐标。 2）将该设备连接好电源和笔记本电脑 3）开启CAM软件 4）开启三坐标，展开三坐标手臂，以激活坐标， 开始数据传输。
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五、气路分析
2、常用气路元件介绍
气动三联件
按钮开关
气缸
气缸行程开关 二位三向阀
单向截流开 关
与阀
二位二向阀 28
五、气路分析
3、气路实例
气动三联件
单独表达块 （避免影响线 路复杂缠绕）
动作步骤
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谢谢！
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