汽车焊接工装夹具设计
焊接装配夹具介绍
检验的，但由于冲压件不可能十分准确，部件总成更有累计误差，所以车
身焊接总成的精度必然不高，很难达到设计要求。有不少厂家使用三坐标
测量仪进行检验，可它对一些结构复杂的定位元件仍然无法测量。通过实
践证明，利用夹具自身测量机构与三坐标测量仪配合使用，可大大提高焊
接夹具的精度。
1.测量机构组成
基准面和基准座。测量机构的基准面为夹具 地板的工作表面；基准座是在夹具地板上设
♣ 汽车车身焊接夹具的设计是一门经验性很强的综合性 技术，在设计时首先要确定生产纲领，熟悉产品结构，了 解变形特点，把握制件及装配精度，通晓工艺要求。只有 做到这些，才能对焊接夹具进行全方位的设计。
一、焊接夹具的定位与设计原理 焊接夹具
二、焊接夹具的制造
焊接夹具定位及设计原理
一、夹具定位原理
焊接夹具定位及设计原理
一、夹具定位原理
1.3、定位法则 3-2-1定位法则：
定位图实例：在实际的夹具定位图中，我们普 遍使用过定位的方式。为什么？
焊接夹具定位及设计原理
一、夹具定位原理
1.4、常见定位方式
孔销定位
面定位
焊接夹具定位及设计原理
二、焊接夹具分类及组成
1、焊接夹具的分类
焊接夹具分类 及组成
焊接夹具定位及设计原理
3.2、定位图 所有工装夹具检具以及零部件设计的基准，但中国国
内的情况则大部分由设备供应商来制定。
3.3、分站清单 每个工位夹具的零件清单
3.4、焊点的分布 3.5、人机工程
焊接夹具定位及设计原理
3.6、常见设计问题（最优，可接受和不可接受方案）
常见设计问题
1、定位销座与坐标系不平行 2、旋转销的使用 3、限位块的使用
焊接工装夹具设计及应用txt
焊接工装夹具设计及应用txt焊接工装夹具设计是指将焊接过程中所需要的零件或工件固定在一个能够满足焊接要求的位置或角度，从而帮助焊接工人进行焊接操作的工具。
它在焊接过程中起到了固定和定位的作用，能够提高工作效率和焊接质量。
以下将对焊接工装夹具设计的意义、设计考虑因素和应用进行详细阐述。
首先，焊接工装夹具的设计对于提高焊接质量具有重要意义。
在焊接过程中，焊接工人需要将工件固定在理想位置和角度上进行焊接。
如果没有合适的工装夹具，焊接过程中可能会发生工件移动、倾斜或者不稳定等情况，这将对焊接质量产生不利影响。
而合适的设计和应用焊接工装夹具，可以稳定地将工件固定在正确的位置上，从而确保焊接过程中焊缝的质量和稳定性。
其次，焊接工装夹具的设计需要考虑以下几个因素：工件的形状和尺寸、焊接工艺要求、焊接工人的工作习惯和操作便利性。
在设计过程中，需要充分了解工件的形状和尺寸，以便设计出适合固定该工件的夹具。
同时，焊接工艺要求也需要被考虑进去，例如焊缝的位置和角度、焊接过程中的热影响等。
此外，考虑到焊接工人的工作习惯和操作便利性，夹具的设计应该符合工人的使用习惯，并能够提高工作效率。
焊接工装夹具的应用广泛，涵盖了各个焊接领域。
在焊接车间中，焊接工装夹具可以用于固定和定位工件，帮助焊接工人完成各种焊接任务。
在大型结构的焊接中，例如船舶、汽车和桥梁等的焊接，需要设计和应用适合的工装夹具来完成固定和定位，从而确保焊接质量和精度。
此外，在焊接自动化过程中，工装夹具也扮演着重要角色，用于固定和定位焊接机器人，提高焊接自动化的效率和质量。
总结起来，焊接工装夹具设计与应用对于提高焊接质量、工作效率以及焊接自动化都具有重要意义。
在设计过程中，需要充分考虑工件的形状和尺寸、焊接工艺要求和焊接工人的实际需求。
通过科学合理地设计和应用焊接工装夹具，能够确保焊接过程中工件的固定和定位，提高焊接质量和效率，实现焊接自动化的快速发展。
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。
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。
汽车焊装夹具路气路设计要点与优化思路分析
汽车焊装夹具路气路设计要点与优化思路分析摘要气动夹具因其操作方便快捷、动力源洁净成本低廉等优点，在汽车焊装夹具中得到广泛应用。
车身焊装是车身制造的重要工序，是汽车制造水平的重要保证。
车身的焊接质量对车辆的制造水平、使用年限和驾驶舒适性有直接的影响。
本文就汽车焊装夹具路气路设计要点与优化思路展开探讨。
关键词汽车；焊装夹具；气路；设计与优化引言伴随人们的生活水平提高，在城市里汽车的保有量不断上升。
作为汽车生产一个主要工艺的焊装，会对汽车整体美观与外形产生直接影响。
所以需要汽车生产厂家高度重视，将汽车车身焊装水平与焊装工艺设计水平提高。
1 车身焊装的工艺设计在汽车制造的四大工艺（冲压工艺、焊装工艺、涂装工艺、总装工艺）中，每一道工艺都汽车制造质量产生重要的影响。
而其中焊装工艺对于汽车产品的外观美观与否有着直接关联，这也是用户接触汽车产品最直接的印象。
因此，必须重视车身焊装工艺的合理性与科学性，在有限的资源背景下，提高焊接工作质量，提升焊接工作效率。
这就需要工艺设计人员熟悉和了解不同车体车身特性，加强与车身设计人员、内饰设计人员、焊接生产人员的多方沟通，为车身焊装工艺设计科学的可行性方案，保证焊装工艺设计的科学性与先进性。
车身的焊装过程实际上是零件的组合或部件组装，然后几个组件或零件形成一个整体。
在焊装工作之前，应有详细焊装工艺文件来指导焊装工艺开展，保证每一批次焊装工艺质量，提高焊装效率。
焊装工艺设计的焊装工艺卡，是指导焊装工艺装配与焊接的工作依据，同时，针对不同零部件焊装衔接工作，就根据焊装工艺要求、生产设备自动化程度、输送距离等，确定焊接每一道工序的生产时间，从而确保焊接工序科学有序地开展。
汽车车身焊装工艺设计的要点主要有：一是焊装工序卡制定：根据车身设计要求，对焊装工艺的每一道工序提出详细要求，并对整个工艺流程中每个部件的装配与焊接顺序提出要求。
二是提出满足一中规定的工序内容所需的通用焊接设备清单，清单应包含设备规格、型号和台数等。
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工装夹具课程设计说明书序言一、工装夹具设计任务1、产品零件图2、产品的重点技术要求分析二、工装夹具设计方案的确定1、基准面的选择（夹具体方式的确定）2、定位方式及元器件选择3、夹紧方式及元器件选择4、装配方案5、夹具总装结构三、定位误差分析与计算四、主要零件设计的说明1、夹具体2、定位元件3、压紧元件4、其它元件五、工装夹具的装配要求六、工装夹具的使用说明1、夹具的操作步骤夹具使用注意事项、保养及维护七、本次课程设计小结、体会及建议八、参考资料序言焊接工装夹具及其在生产中的运用焊接工装夹具就是将焊件准确定位和可靠夹紧，便于焊件进行装配和焊接、保证焊件结构精度方面要求的工艺装备。
在现代焊接生产中积极推广和使用与产品结构相适应的工装夹具，对提高产品质量，减轻工人的劳动强度，加速焊接生产实现机械化、自动化进程等方面起着非常重要的作用。
在焊接生产过程中，焊接所需要的工时较少，而约占全部加工工时的2/3以上的时间是用于备料、装配及其他辅助的工作，极大的影响着焊接的生产速度。
为此，必须大力推广使用机械化和自动化程度较高的装配焊接工艺装备。
焊接工装夹具的主要作用有以下几个方面：（1）准确、可靠的定位和夹紧，可以减轻甚至取消下料和划线工作。
减小制品的尺寸偏差，提高了零件的精度和可换性。
（2）有效的防止和减轻了焊接变形。
（3）使工件处于最佳的施焊部位，焊缝的成型性良好，工艺缺陷明显降低，焊接速度得以提高。
（4）以机械装置代替了手工装配零件部位时的定位、夹紧及工件翻转等繁重的工作，改善了工人的劳动条件。
可以扩大先进的工艺方法的使用范围，促进焊接结构的生产机械化和自动化的综合发展。
夹具设计的基本要求（1）、工装夹具应具备足够的强度和刚度。
夹具在生产中投入使用时要承受多种力度的作用，所以工装夹具应具备足够的强度和刚度。
（2）、夹紧的可靠性。
夹紧时不能破坏工件的定位位置和保证产品形状、尺寸符合图样要求。
既不能允许工件松动滑移，又不使工件的拘束度过大而产生较大的拘束应力。
焊接工装夹具设计实例
焊接工装夹具设计实例焊接工装夹具是在焊接生产过程中使用的一种辅助工具，它可以用来固定和定位工件，提高焊接的精度和效率。
下面将介绍一个焊接工装夹具设计的实例，以帮助读者更好地理解和应用该技术。
本设计实例是针对某家汽车制造厂的焊接生产线上的一个环节进行的。
该环节是对汽车车身的某个零部件进行焊接，要求焊接点的位置精确，同时要保证焊接质量和效率。
设计人员进行了对焊接工艺的分析和研究，确定了焊接点的位置和要求。
然后，根据焊接工艺要求和工件的特点，设计人员提出了使用夹具进行固定和定位的解决方案。
根据工件的形状和结构特点，设计人员采用了一种自制的焊接夹具。
该夹具由上下两个固定夹具和一个可调节的定位夹具组成。
上下固定夹具用于固定工件，可通过螺丝进行调节，以适应不同尺寸的工件。
定位夹具则用于精确定位焊接点的位置，可以通过滑动和旋转进行调整。
在夹具的设计过程中，设计人员考虑到了工件的稳定性和安全性。
夹具的上部和下部都采用了防滑垫片，以增加夹具与工件之间的摩擦力，确保工件不会滑动或移位。
夹具的结构也经过了强度和稳定性的计算和测试，以确保在焊接过程中不会发生变形或松动。
设计人员还考虑到了操作人员的使用便利性。
夹具的操作简单明了，只需要调整螺丝和滑动定位器即可完成固定和定位。
夹具的大小和重量也经过了合理的设计，以便操作人员能够轻松搬动和调整夹具的位置。
在实际应用中，该焊接工装夹具的效果非常显著。
它可以准确地固定和定位工件，保证焊接点的位置精确。
同时，由于夹具的使用，操作人员可以更加专注于焊接过程，提高了工作效率。
总结起来，焊接工装夹具设计是焊接生产中非常重要的一环。
通过合理的设计和应用，可以提高焊接质量和效率，减少人为因素对焊接过程的影响。
在实际应用中，设计人员需要根据具体的工艺要求和工件特点，提出合适的夹具解决方案，并考虑到工件的稳定性、安全性和操作便利性。
通过不断的优化和改进，可以进一步提高焊接工装夹具的性能和效果。
浅谈白车身焊装夹具设计要点分析
浅谈白车身焊装夹具设计要点分析
白车身焊装夹具是汽车生产中常用的工装设备，主要用于固定和定位车身零部件，使
其在焊接过程中达到精确的配合度和位置。
其设计质量直接影响到焊接质量和生产效率。
下面将从几个要点分析白车身焊装夹具的设计。
一、夹具的功能需求
白车身焊装夹具的主要功能是固定和定位车身零部件。
在设计夹具时，要充分考虑零
部件的形状、尺寸、重量等因素，确保夹具能够稳定可靠地固定零部件，并准确定位。
同
时还需要考虑夹具的多样性和可调性，以适应不同型号的车辆生产需求。
二、夹具的刚度和稳定性
夹具的刚度和稳定性对于保证焊接质量至关重要。
夹具在使用过程中要能够承受所需
的夹持力和挠度，不产生变形或松动，以确保零部件的精确位置和配合度。
在夹具设计中，需要采用合适的材料和结构，同时考虑到夹具的重量和刚度之间的平衡。
三、夹具的操作性和安全性
夹具的设计应便于操作和调整，能够方便、快捷地进行零部件的固定和定位。
在夹具
的安全性方面，要考虑到操作人员的安全和舒适性，尽可能减少夹具操作对人的伤害和疲劳。
夹具本身也要具备良好的稳定性和抗倾覆性，确保夹具在使用过程中不会发生意外事故。
白车身焊装夹具的设计要点分析包括功能需求、刚度和稳定性、操作性和安全性、可
靠性和维修性等多个方面。
在设计过程中，需要充分考虑到零部件的特性和生产的要求，
以提高夹具的适应性和实用性。
通过合理的设计和制造，能够提高车辆生产的效率和质量，降低生产成本，促进企业的发展。
焊装夹具设计
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
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
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。 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。
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
白车身拼焊夹具MCP设计方法
工艺设计输入核查清单
序号 目 项 核查 内容
（）ＭＣ 定位夹紧与定位销尽量单独设立，有助 ７ Ｐ
于定位单元精度调整 。
零件 ①每 个焊 接总成 的零件构成 （ ａ ｉ ｒ ） Ｆ ｍｌＴｅ ｙ ｅ
（）ＭＣ 定 位设定要 保证所有 工艺 的一致性 ，即 ８ Ｐ 模、夹、检具 的定位一致性 。
ｌ 组成 ②每 个焊 接总成的上件顺序 （ｒｃｓＦｏ ｈｒ Ｐｏｅｓ ｌ Ｃ ａ） ｗ ｔ
③列举零件信息 （ 板厚、材料 、尺寸 、重量 ） 零件 ①分 析零 件间的匹配条件 ２ 断面 ②检查焊 枪的可达性 ③ＭＣ 设定位 置零件的强度及精度 Ｐ ①焊接夹具 的工艺规划 （ 编号、上件流程等 ） 夹具 夹具 ￣Ｂ Ｓ 板方 向、零件重量 ＡＥ ３ 工艺 ③ 自动化 线规 划 （ 上件、打点 ） 规划 ④焊枪可达性 ⑤平面布局、节拍等
８ ０ ￣ 第 ３ ２ ２１ ２ 期
ＷＷＷ． ｍｃ１ ５ Ｃ Ｏ ９ ０．Ｏ ７
瑾代 霹 部 件
Ｂ。 ｄ
定性 ； Ｐ ＭＣ 的数量 应最少化 。
ｇ ｙ
２ＭＣ 定位位置的选取原则 ． Ｐ
（）控制零件的关键功能面。 １
（）ＭＣ 设定在正确的位置减少公差累积 。 ２ Ｐ
一
车 身 ）质量控制的主要 基准点 ，是焊接夹具 的基准点 ， 可 以使产品质量波 动最小化 ，需要在产 品设计 阶段 同步
完成 。ＭＣ 贯穿产品生产的整个过程 ，如产品设计 、冲 Ｐ
否与车 身线平行 ；夹紧位 置及方 向 ；控制 点是否 可调 ；
零件信息即零件图号 ； 其他信息如导向、公差等。
结果，ＭＣ Ｍａｔ ｏｔ ｌ ｏｎ）即夹具式样书弥补 Ｐ（ ｓ ｒ ｎｒ ｉｔ ｅＣ ｏ Ｐ
神龙焊装夹具设计技术要求(标准)
文献分类号：XXX 备案号：XXXXXX 焊接工装夹具设计技术要求（征求意见稿）****—**—**发布 ****—**—**实施Q/DPCA神龙汽车有限公司企业标准神龙汽车有限公司 发布（标准密级）签 字编制审核标准化批准许泽军DUWH/STG （姓名）（部门）（姓名）（部门）（姓名）（部门）日期2008年10月10日）（签字）日期（签字）日期（签字）日期（签字）下列人员参加了本标准编写和审核：DUWH/STG 黄华目录前言 (Ⅲ)标准演变 (Ⅳ)1 范围 (1)2 规范性引用文件 (1)3 夹紧器 (1)4 翻板 (5)5 气动控制 (8)6 定位销部件 (10)7 焊接夹具三坐标检测部件 (11)8 焊接夹具底板 (11)9 标牌 (11)10 工装样架（吊具） (11)11 定位销 (12)12 焊点导向部件 (13)13 翻转夹具 (15)14 旋转夹具 (15)15带滚轮夹具 (15)附件一 (16)附件二 (25)附件三 (27)前言为使焊接工装夹具在设计方面满足PSA标准的前提下，针对成本要求，作出具体的设计技术要求，形成本标准。
本标准于2008年XX月（首次）发布。
本标准自2008年XX月XX日开始实施。
本标准由武汉工厂通用技术分部焊装维修提出。
本标准由神龙汽车公司标准法规室归口。
标准演变版本号日期更改内容V01 2005年05月10日创建标准V02 2006年06月10日第一次修改V03 2007年08月10日第二次修改V04 2008年10月10日第三次修改1. 范围本技术要求（标准）适用于神龙汽车有限公司焊装夹具，本标准内的相关技术要求用于指导和规范焊装夹具的设计、制造、安装、调试与验收。
2. 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。
凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
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
12
每天进步一点点
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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；
焊接工装夹具设计说明
1 焊接组合件的分析“长江750B摩托车”停车支架由6部分组成，分别由支撑板、踏杆、横管、站脚管、支撑管和限位块组成。
由被焊接零件图可知,可以通过横杆与站脚管的中心线来作为基准来对支架进行定位夹住。
停车支架总体结构是管状型，因此多采用钩型正压和侧压夹紧器固定整个管型焊件，横杆采用侧压夹紧器方便安装定位；在停车支架踏杆的右边设计一个挡块可以防止踏杆的左右移动并起到对踏杆定位的作用，再用钩型夹紧器将其夹住以防止踏杆的前后移动；在停车支架的支撑管处设计一直长杆螺栓和钩型正压夹紧器防止它左右前后移动；支撑板采用螺旋螺钉定位器防止前后左右移动；另外，限位块处设计两个楔形挡块用于定位。
在夹具设计过程中要充分考虑到对其形位公差的要求，确保精确定位是关键。
2 工装夹具定位原理、定位方式及设计原则2.1 定位原理工件及工装夹具的定位原理，自由物体在空间直角坐标系中有6个自由度，即沿OX，OY，OZ三个轴向的平动自由度和三个绕轴的转动自由度；要使工件在夹具体中具有准确和确定不变的位置，则必须限制6个自由度，工件的6个自由度均被限制的定位叫做完全定位；工件被限制自由度少于6个自由度，但仍然能保让加工要求的定位叫不完全定位。
在焊接和生产中，为了调整和控制不可避免产和应力和变形。
有些自由度不必限制，故可采用不完全定位的方法。
2.2 定位方式工件在夹具中的定位，是通过工件上的定位基准与定位器的工件表面接触或配合来实现的。
在设计夹具时首先应根据工件的形状选择合理的基准，尽量选用零件粗糙度适宜的面作为基准。
从“长江750B摩托车”停车支架各个零件可以看出，整个被焊件的主结构是圆柱形，由此工件可以采取以外圆柱面定位。
本定位器采用钩型正压管夹紧器，由于此压紧器有V形支撑座，安装方便而且定位对中性好。
2.3 工装夹具设计原则焊接工装设计是焊接生产准备工作的重要内容之一。
工装设计的质量对生产效率，加工成本，产品质量以及生产安全等具有直接影响。
焊接工装设计实例100
焊接工装设计实例100焊接工装是用于辅助焊接工作的工作夹具和装置。
它能够提高焊接的准确度和效率，减少焊接过程中的人为误差。
下面将介绍一个焊接工装的设计实例。
设计实例：汽车车身焊接工装1.设计背景汽车制造需要对车身进行多次焊接工艺，以确保车身的结构牢固和质量可靠。
传统的焊接方法存在一些问题，包括操作不方便、焊接误差大、产能低等。
因此，设计一个能够提高汽车车身焊接效率和质量的工装至关重要。
2.设计目标（1）提高焊接精度和一致性。
（2）减少人为误差和焊接时间。
（3）方便操作和调整。
（4）适应不同车型和焊接过程。
3.设计方案（1）工装结构设计：设计一个模块化的焊接工装，可以根据不同车型和焊接工艺进行调整和组装。
工装采用高强度铝合金材料制造，具有良好的刚性和稳定性。
（2）焊接夹具设计：根据车身结构设计焊接夹具，能够固定零部件，保证焊接的准确度和稳定性。
夹具可以通过液压系统进行调整，以适应不同尺寸和形状的工件。
（3）焊接支撑设计：设计可以调整高度和角度的焊接支撑，可以固定和支撑焊接过程中的工件，减少振动和变形。
支撑系统可以通过电机控制进行自动调整，提高工作效率和一致性。
（4）焊接辅助设备设计：设计激光测量装置和相机监控系统，实时监测焊缝的尺寸和位置。
当测量结果与设定值不符时，自动调整焊接参数和工装位置，确保焊接质量和一致性。
（5）运输和存储设计：设计焊接工装的运输和存储方式，以便于安全和方便的搬运。
4.实施效果（1）提高焊接质量：焊接工装的设计使得焊接精度和一致性得到提高，减少焊接过程中的人为误差。
（2）提高焊接效率：工装的模块化设计和自动调整功能，使得焊接时间减少，提高了焊接效率。
（3）减少人员劳动强度：工装的自动调整功能减少了操作员的劳动强度，提高了工作效率。
（4）适应性强：焊接工装可以根据不同车型和焊接工艺进行调整和使用，具有较强的适应性。
总结：通过对焊接工装的设计实例，可以看出好的焊接工装设计能够提高焊接质量和效率，减少人为误差。
焊接夹具设计规范
焊接夹具设计规范篇一：焊接夹具的设计的要求焊接夹具的设计的要求焊接工装是摩托车车架制作过程中的关键设备，其设计质量不仅直接影响车架的精度，而且也决定生产效率和工人的作业条件。
1 焊接工艺方案的确定1.1 准备工作主要研究原始资料，明确设计任务和进行必要的调查研究。
一般应具备下列原始资料。
a）车架的生产纲领（年产量）、生产性质与类型。
b）车架图纸、技术要求及其他相关件的装配关系。
c）车间的生产条件，如作业面积、动力供应及技术水平等。
d）相关技术标准、法规和本企业的发展目标。
1.2 工艺方案的设计在调查研究和对资料综合分析的基础上拟定车架的工艺方案（包括焊接工艺规程、工程计划表和结构草图等）。
需对下列内容进行构思和选择。
a）根据生产纲领等确定车架的生产节拍。
b）根据车架零部件的装配顺序、焊接方法、焊缝的位置及质量要求、生产节拍和各工序工时的均衡来规定生产组织形式和工艺路线的安排，包括划分车架零部件组焊的工序和所需焊接工装的数量及其在车间的布局。
c）实现某种功能拟采用的原理和相应的机构。
如定位与夹紧的方式和机构、焊件的翻转或回转等。
d）各工序所需工装的基本构成、车架零部件的定位、夹紧位置和总体布局，主要零部件的基本结构。
2 焊接工装的设计2.1 焊接工装的设计原则首先是焊接工装满足工艺技术要求，并应便于操作、安全、可靠及满足外观和经济上的要求。
2.2焊接工装的设计要求a）焊接工装应具有动作迅速、操作方便，操作位置应处在工人最容易接近、最易操作的部位。
特别是手动夹具，其操作力不能过大，操作高度应设在工人最易用力的部位，当夹具处于加紧状态时应能自锁，一般操作高度应控制在800~900mm。
b）焊接工装应有足够的装配、焊接空间，不能影响焊接操作和焊接观察，不妨碍焊件装卸。
所有定位元件和夹紧机构的执行元件应可调，即能伸缩和转位。
同时必须保证焊接机头的焊接可达性。
c）夹紧可靠，刚性适当。
加紧时不能破坏焊接件的定位位置和几何形状（如变形、凹陷、划伤等），且要保证夹紧后不能使焊件松动滑移，可以采取压头行程限位、加大压头接触面积或在压头上安装铜、铝、硬塑料衬垫等措施。
一汽大众焊装夹具设计
2.工装规范
注：1. 定位销材料：16MnCr5（对应中国牌号为 15CrMn），对于加工件定位销：2D图纸及投产明细中材 料按照 15CrMn填写
对于厂标件定位销：沿用厂标件图纸上的尺寸及精度 要求，但材料材料更改为15CrMn
2、圆销必须有防转面，销座要有防转台，防转面与销 座的放转台保证有0.5mm的间隙；棱销使用圆柱销定位防 转。
情况可以使用非标销套
T-PL-PP-2 Wu zhengyang 39D 20629/2
7
2.工装规范
2.1 设计规范
2.1.1设计规范概述
T-PL-PP-2 Wu zhengyang
1） 1）、2）夹紧、支撑块：
材料：42CrMo4 淬火HRC60+/-2 表面
硬化 58+4 接触面要求深度>1.2mm
2.对于线上夹具，BASE形式： BASE高度尽量一致； BASE倒圆角R20； 焊接加强方管可参照线下分拼，其余视情况而定。 BASE支腿 BASE板上设置6个M16起吊螺栓孔，并在3D中安装吊环螺栓
T-PL-PP-2 Wu zhengyang 11
2.工装规范
2.1 设计规范
2.1.2定位规范
夹具、AB台、点 定抓手、工艺抓手
T-PL-PP-2 Wu zhengyang
搬运抓手
固定销台面不做支撑时，销 台面与钣金件的缝隙留2mm
*设计时定位销直径大小与定位孔相同，不需要在3D中-0.1
14
2.工装规范
伸缩销气缸使用原则
伸缩销使用范围： 1）易变形件 2）定位孔不平行 3）点定工位角度单件需要定位
8
2.工装规范
焊接工装夹具在生产中的应用与设计实践
焊接工装夹具在生产中的应用与设计实践在现代制造业中，焊接作为一种重要的连接工艺，被广泛应用于各个领域。
为了确保焊接质量、提高生产效率、降低劳动强度，焊接工装夹具发挥着不可或缺的作用。
焊接工装夹具是指在焊接过程中，用于固定焊件位置、保证焊件相对位置精度、防止焊件变形的工具和装置。
它能够有效地控制焊接变形，提高焊接接头的质量和稳定性，同时也便于实现焊接过程的自动化和机械化，从而大大提高生产效率。
一、焊接工装夹具在生产中的应用1、保证焊接精度焊接工装夹具可以精确地定位焊件，确保焊件之间的相对位置和角度符合设计要求。
这对于一些对焊接精度要求较高的产品，如航空航天零部件、汽车车身结构等，尤为重要。
通过工装夹具的定位和夹紧，可以有效地减少焊接过程中的热变形和残余应力，从而保证焊接接头的尺寸精度和形位公差。
2、提高生产效率使用焊接工装夹具可以实现焊件的快速装卸和定位，减少了焊件在焊接过程中的调整时间。
同时，工装夹具还可以与焊接设备配合使用，实现自动化焊接，大大提高了焊接的生产效率。
例如，在汽车生产线上，采用自动化焊接工装夹具可以在短时间内完成大量车身部件的焊接工作。
3、减轻劳动强度传统的手工焊接需要工人长时间保持固定的姿势，劳动强度较大。
而焊接工装夹具可以将焊件固定在合适的位置，使工人能够在较为舒适的姿势下进行焊接操作，从而减轻了劳动强度。
此外，工装夹具还可以减少工人在焊接过程中的辅助操作，如搬运焊件、调整焊件位置等，进一步提高了工作的舒适度。
4、保障焊接安全焊接过程中会产生高温、强光、飞溅等危险因素。
焊接工装夹具可以将焊件固定在安全的位置，避免工人直接接触高温的焊件和飞溅的焊渣，从而保障了工人的人身安全。
同时，工装夹具还可以对焊接区域进行有效的防护，减少焊接过程中对周围环境的影响。
二、焊接工装夹具的设计原则1、功能性原则工装夹具的设计首先要满足焊接工艺的要求，能够有效地固定焊件、保证焊接精度和质量。
同时，还要考虑到焊件的装卸方便性、焊接操作的可达性以及焊接过程中的散热和排屑等问题。
二.对焊接工装夹具的设计要求
对焊接工装夹具的设计要求
焊接工装夹具的设计要求主要包括以下几个方面：
1. 确保安全性：夹具在设计中应充分考虑焊接作业的安全性，确保工人的人身安全。
例如，夹具应具备稳定的结构，能够有效地抵抗焊接过程中的振动和冲击；夹具的设计应尽量减少人工操作的接触面，减少操作人员与焊接过程中的热量和辐射的直接接触。
2. 提高工作效率：夹具的设计应能够提高焊接作业的效率，使得焊接过程更加高效、节省时间。
例如，夹具应能够迅速进行工件的定位和固定，减少操作人员的工作时间；夹具的设计应充分考虑焊接过程中的人工操作的便利性，减少不必要的操作步骤。
3. 保证焊接质量：夹具的设计应能够保证焊接过程中的工件定位准确、稳定，确保焊接质量的一致性。
夹具应具备高度可调性，能够适应不同规格、形状的工件；夹具的设计应充分考虑焊接过程中的工件变形和热影响，减少对焊缝的影响，确保焊接质量。
4. 耐用性和易维护性：夹具的设计应考虑到其使用寿命和维护保养的方便性。
夹具应选用高强度、耐磨损的材料制作，能够经受长时间的使用和重复操作；夹具的设计应考虑到易损件的更换和维护的方便性，减少因夹具损坏而造成的停工、延误。
5. 可操作性和灵活性：夹具的设计应考虑到不同工艺要求的变
化和工件形状、尺寸的差异。
夹具应具有较大的调节范围和可调性，以适应不同工件的变化需求；夹具的设计应具备一定的灵活性，能够适应工艺流程的变更和工艺参数的调整。
综上所述，焊接工装夹具的设计要求应综合考虑安全性、效率性、质量性、耐用性和灵活性等因素，以实现焊接过程中的高效、安全、稳定的工作。
设计焊接工装夹具的流程与步骤,一文搞定!
1 序言在“中国制造2025”的时代背景下，中国制造向自动化、智能化迈进，机器人装备作为自动化生产的主力军，在改革的大潮中得到了长足的发展。
本文针对机器人焊接的焊装夹具设计过程进行研究，焊装夹具作为机器人自动化焊接的重要辅助设备，即保证了焊接工作的高效安全，也保证了焊接产品的质量稳定性。
2 焊装夹具的应用领域及主要作用焊装夹具是汽车生产线上的重要工艺设备，事关整个汽车的产品质量，在焊接生产中，焊装夹具即能完成本工序的零件组装、定位焊接，同时还能够检验和校正上一道工序的焊接质量；焊装夹具依靠准确、可靠的定位和夹紧系统，有效地防止和减轻焊接变形，减小制品的尺寸偏差，以自动化设备代替手工劳动，大大改善了工人的作业条件，实现机械化及自动化焊接生产过程。
本文针对某项目焊装夹具设计过程进行分析，夹具布置如图1所示，简述焊装夹具的设计流程及基本原则。
3 焊装夹具设计流程3.1 焊装夹具设计依据设计依据是以客户提供的产品三维模型、产品图样、产品技术要求和有关技术要求等输入信息，在设计焊装夹具之前，应了解产品结构特征、工艺需要等信息，并结合企业自身的加工制作水平进行设计。
认真分析用户提供的产品图样，将各零部件的基准定位信息记录并标记，如图2所示，方便在后续设计中查阅。
3.2 设计前准备工作在正式开始焊装夹具设计之前，应根据之前分析图样得到的信息，在产品三维模型上，将产品需要焊接的位置标记焊缝位置分布，如图3所示，以免在设计过程中丢漏焊缝，造成设计时间延误。
根据产品图样的定位信息，确定产品在焊装夹具底板上的摆放位置，在满足支撑定位的前提下，尽量使产品里夹具底板近一些，方便产品靠近夹具底板一侧焊缝在变位机旋转180°时，机器人可以更好的焊接姿态进行焊接；同时确定焊接所采用的焊枪型号，并要求提供焊枪的完整数模，将焊枪以合理的角度摆放至产品焊缝上，直观的反应焊接过程，一般每条焊缝放置两把焊枪，位于焊缝两端，焊枪布置应与产品对接面有45°夹角，如图4所示，与焊缝走向有75°夹角，如图5所示。
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汽车焊接工装夹具设计
汽车焊接工装的设计概述
汽车车身夹具的设计是一门经验性很强的综合性技术，在设计时首先要确定生产纲领，熟悉产品结构，了解变性特点，把握制件及装配精度，通晓工艺要求。
只有做到这些，才能对焊接夹具进行全方位的设计。
一、六点定则在车身焊装夹具上的应用
在设计车身焊装夹具时，常有两种误解:一是认为六点定则对薄板焊装夹具不适用;二是看到薄板焊装夹具上有超定位现象。
产生这种误解的原因是把限制六个方向运动的自由度理解为限制六个方向的自由度，这种限制不仅依靠夹具的定位夹紧装置，而且依靠制件之间的相互制约的关系。
只有正确认识了薄板冲压件焊装生产的特点，同时又正确理解了六点定则，才能正确应用这一原则。
从定位原则看，支撑对薄板来说是必不可少的，可消除由于工件受夹紧力作用而引起的变形。
超定位使接触点不稳定，产生装配位置上的干涉，但在调整夹具时只要认真修磨支撑面，其超定位引起的不良后果是可以控制在允许范围内的。
上世纪八十年代，车身焊接使用的夹具形式大量是从冲压模具的定位面截切而来的，即在车身冲压零件的型腔上定位，被称为“定位块”。
其具有的特点为:定位面积大、设计及制造周期长成本高的特
点。
随着工装制造水平与检测手段的提高，车身焊接夹具的定位转化为定位板定位，板厚在16、20、25几档中选用，整个夹具本体改为焊接合件，在制造、装配上都缩短了周期，相对降低了成本。
定位块与定位板相比较，二者有如下特点:1、定位块是加工件，其余支撑部分为铸铁件，定位块在装配调整后再配作定位销。
在外观上它有两种式样:大面积的定位块、小面积的气动或手动压头;大面积的定位块、大面积的气动或手动压头。
前者造成定位块加工复杂，产生车身零件压紧
力不够;后者干涉焊钳的点焊操作及装件困难。
在生产中使用的夹具，其精度必须保证产品总成的要求:其选择的定位面数量比较保守，宁多勿少;每个定位块的装配全部是用四个螺钉在沉孔中固定在焊接支撑底板上，因焊渣飞溅的填充，造成返修更换的困难。
2、定位板与角支座、角支架与底板各定位销孔均采用镗孔，孔间距偏差为L?0.02。
它的优点是定位板、压头用损后修复、装调比较方便，也容易形成标准化设计、制造(除定位块、压头上压块外，其余零件均可制成标准件);但设计人员要解决镗出的定位销孔与垫片的关系，不能让定位板无公差加工，延长了装配周期，从定位型面到检测销孔等尺寸链增多，累计误差上升。
如平头车身左/右侧围夹具，仅直角块就有900个左右，装配调整量之大它同样是以提高加工精度为代价换来的。
夹具从整体外形看有章法，但不美观。
二、车身分块和定位基准的选择
车身焊接总成一般由底板、前围、后围、侧围和顶盖几大部分组
成，不同的车型分块方式不同，在选择定位基准时，一般要做到:
1、保证门洞的装配尺寸
当总成焊接无侧围分块时，门洞必须作为主要的定位基准，在分装夹具中，凡与前后立柱有关的分总成装焊都必须直接用前后立柱定位，而且从分装到总装定位为基准应统一;当总成焊接有侧围分块时，则门洞应在侧围侧围焊接夹具上形成，总焊装时以门洞及工艺孔定位，且从分装到总装定位基准也应统一。
2、保证前后悬置孔的位置准确度
车身底板上的悬置孔一般冲压在底板加强梁上，装焊时要保证悬置孔的相对位置，以便使车身顺利的下落到车架上。
3、保证前后风窗口的装配尺寸
前后风窗口一般由外覆盖件和内覆盖件组成，有的是在前后围总成上形成，在分装夹具上要注意解决其定位，有的在总装夹具上形成，一般在专门的窗口定位装置对窗口精确定位，以保证风窗玻璃的装配。
三、车身焊接夹具的结构及定位加紧特点
1、车身焊接夹具的结构特点
车身焊装夹具体积庞大、结构复杂，为了便于制造、装配、检测和维修，必须对夹具结构进行分解，否则无法进行测量。
车身总装夹具有三个装配基准:底板、左侧围、右侧围;在它们的平面上都加工有基准槽和坐标线，定位夹紧组合单元按各自的基准槽进行装配、检
测，最后将三大部分组合起来，成为一套完整的夹具。
2、车身焊装夹具的定位特点
车身焊装夹具大都以冲压件的曲面外形、在曲面上经过整形的平台、拉延和压弯成型的台阶，经过修边的窗口和外部边缘、装配用孔和工艺孔定位，这就在很大程度上决定了它的定位元件形状比较特殊，很少能用标准元件。
焊接夹具上要分别对各被焊工件进行定位，并使其不互相干涉，在设计定位元件时要充分利用工件装配的相互依赖关系作为自然的定位支撑。
有的工件焊接成封闭体，无法设置定位支撑，可要求产品设计时预冲平台、翻边作为定位控制点，总之，对于要求不严格的装配，尽量不使用焊接夹具。
车身焊装夹具上，板状定位较多，定位板一般用
A3、A5号钢板，厚度为12,20mm。
定位块间距既要保证定位精度又要保证焊钳伸入的方便性。
定位件按坐标标注，不注公差。
3、车身焊装夹具的夹紧特点
车身冲压件装配后，多使用电阻焊接，工件不受扭转力矩，当工件的重力与点焊时加压方向一致，焊接压力足以克服工件的弹性变形，并仍能保持准确的装配位置与定位基准贴合，此时，可以省去夹紧机构。
焊接通常在两个工件中进行，夹紧点一般都比较多，为减少装卸工人的辅助时间，夹紧应采用高效快速装置和多点联动机构。
四、焊接夹具的精度控制
焊接夹具精度标准由设计单位制定，其中规定了底板基准槽和坐标的形态和精度要求;定位销和其他定位支撑件的尺寸和形位公差要求，承制单位按要求进行检测、判断，并进行调整，合格后就固定定位销。
随着机床加工精度的提高，为了降低定位误差，提高加工精度，对夹具的制造精度要求更高。
高精度夹具的定位高达0.01mm/?5um，夹具支撑面的垂直度达到0.01mm/300mm,平行度高达
0.01mm/500mm。
德国Demmeler公司制造的4m长、2m宽的孔系列组合焊接夹具平台，其等高误差为?0.03mm;精密平口钳的平行度和垂直度在5um以内;夹具重复安装的定位精度高达?5um;瑞士EROEA柔性夹具的重复定位精度高达2-5um。
机床夹具的精度以提高到微米级，世界知名的夹具制造公司都是精密机械制造企业。
五、模块、组合
夹具元件模块化是实现组合化的基础。
利用模块化设计的系列化、标准化夹具元件，快速组装成各种夹具，以成为夹具技术开发的基点。
省时、省工、节材、节能，体现在各种先进夹具系统的创新之中。
模块化设计为夹具的计算机辅助设计与组装打下基础，应用CAD技术可建立元件库、典型夹具库、标准和用户使用档案库，进行夹具优化设计，为用户三维实体组装夹具。
模拟仿真刀具的切削过程，既能为用户提供正确、合理的夹具与元件配套方案，又能积累使用经验，了解市场需求，不断地改进和完善夹具系统。
六、通用、经济
夹具的通用性直接影响其经济性。
采用模块、组合式的夹具系统，一次性投资比较大，只有夹具系统的可重组性、可重构性及可扩展性功能强，应用范围广，通用性好，夹具利用率高，收回投资快，才能体现出经济性好。
德国Demmeler公司
的孔系列组合焊接夹具，仅用品种、规格很少的配套元件即能组装成多样的焊接夹具，元件的功能强，使用夹具的通用性好，元件少而精，配套的费用低，经济实用。
孙立国
二〇〇九年十一月十日。