焊装工装夹具培训

为使工件在定位件上所占有的规定位置在加工过程 中保持不变，就要用夹紧装置将工件夹紧；才能保证工 件的定位基准与夹具上的定位表面可靠地接触，防止在 加工过程中移动、振动或变形。 由于工件的夹紧装置是和定位紧密联系的，因此， 夹紧方法的选择应与定位方法的选择一起考虑。
（二）汽车坐标系
X= 前和后 Y= 内和外 Z= 上和下

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7.2、常见定位方式
孔销定位 面定位
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A、圆柱孔定位：工件在定位孔中定位时，如果定位孔较长，可 以限制四个自由度，但绕它本身轴线的转动和沿轴线移动未 受限制。 B、两个半圆孔定位：将一个圆周表面的孔分成两半，下半孔固 定在夹具体上，上半孔装在可卸式或铰链式盖上，下半孔起 定位作用，上半孔起夹紧作用，这种定位方法叫做半孔定位。 C、用 V型块定位 与用圆柱孔定位一样，如果 V型槽比较长，可以认为消除了工件 的四个自由度。特点：工件装卸方便，并且在对称轴线垂直 平面内的定位误差等于零，因此具有很高的定位对称性。
夹具地板是焊接夹具的基础元件，它的精度直接影响 定位机构的准确性，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，应留有足够的位置来设立测量装置的基准 座，以满足实际测量的需要。另外，在不影响定位定位机 构装配和定位基准建立的情况下，应尽可能采用框架结构， 这样可以节约材料、减轻夹具自重，这一点对流水线上的 随行夹具尤为重要。
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7.3、基准的定义及分类 基准是指一些点、线、面或者它们的组合，可以根据它来确 定被考虑的其它点、线或面的位置。基准按照它的任务，可 以分为设计基准及工艺基准。
设计基准：任何一个面、线、点可以根据它来确定零件图上 的面、线、点的位置。 工艺基准：是应用在工艺过程中的基准，分为：原始基准、 定位基准、测量基准。
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目录
一、什么是工装 二、什么是夹具 三、装焊夹具 四、气动系统 五、现场工装夹具保养
一、什么是工装？
泛指工艺装备！指 制造过程中所用的 各种工具的总称。
工装分为专用工装 /通用工装/标准工 装(类似于标准件)。
在机械制造工业中，为了保证产品质量、改善劳动 条件、提高劳动生产率及降低成本等目的，大量使用着 各种工艺装备。
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2、定位件－－起定位作用的元件或部件，包括各种定 位销、定位面、定位键等。
菱形定位销
定位块
圆形定位销
定位面
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3、支承件－－包括规制板、角座等，用于不同高度和 角度的支承。
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4、导向件－－用于引导方向，确定工件相对位置的 零件。 包括各种导套、导向支承等。 5、夹紧装置－－起夹紧作用的一些元件或部件。 将工件夹紧在夹具上，保证工件定位后的正确位置 在外力作用下不发生位移。 6 、定心装置－－可同时起定位和夹紧作用的一些元 件或部件。 7、动力装置－－在非手动夹具中，作为产生动力的 部分，如气缸、电磁装置等。


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7.4、工件的特性 工件是设计夹具的对象，它具有以下特性： 1）工件的形状不管有多么复杂，一般都是由简单的表面----平面与圆柱，以及为数不多的其它表面构成。 2）工件的形状（或尺寸）总包含一定的误差，一般可分为两 类：表面本身误差、相互位置误差。 3）定位基准的原理在定位时由于每个工件在夹具中的位置是 不同的，它们在空间位置中都有 6个自由度，即沿着 XYZ三个 坐标轴的移动和转动的自由度。简单的说就是每个工件的前 后上下左右方向的位置。为了使工件的自由度加以控制，要 使工件在夹具中的位置完全确定，必须将工件的空间位置的 6个自由度全部控制。工件在夹具中定位，并非必须控制其 6 个自由度，工件所需的自由度控制主要取决于本序的工艺要 求。
（五）夹具的定位方式： 1、工件以圆柱孔定位 2、工件以平面定位 工件以平面作为定位基准，是生产中常见的定位 方式，在分析和设计定位时，应根据基准平面与定位 元件工作表面接触面积的大小、长短或接触形式。确 定定位元件所相当的支承点数目及基所限制工件的自 由度。当接触面积较大时，相当于3个支承点，限制 工件3个自由度。
（七）力的三要素是指力的大小、方向和着力点。 A、夹紧力的大小要考虑以下要素：1）夹紧力应能够 克服零件上的局部变形；2）当工件在夹具上实现翻转或回 转时，夹紧力应克服重力和惯性力，把工件牢牢的夹持在夹 具上； B、夹紧力的方向：夹紧力的方向一般要垂直首要定位 基准，因为这一表面与夹具定位面的接触面积最大，故能使 接触面单位压力减小，有利于减少零件因受夹紧力产生的局 部变性，更重要的是不易使定位件产生位移，由于零件重力 的方向永远是向下的，因此首要基准的位置最好是水平的； C、夹紧力的着力点：不能产生力矩，一般应使着力点 正好位于定位支撑之上或尽量使着力点位于几个支撑所组成 的定位面内，并应使夹紧力作用在零件钢度最大的位置。




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（六）夹具装焊过程分三步：
A、工件的定位：准确确定被焊装的零件或部件相对夹具的位 置； B、工件的夹紧：把定好位置的零部件压紧夹牢，以免产生位 移； C、工件的点固：对已定好位置的各个零部件以一定间隔打点 焊接或焊一段焊缝，把这些零部件的相互位置固定。




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（七）定位 零部件的定位是通过其定位基准与夹具上的定位元件相接 触而实现的。 7.1常用的定位元件有以下几种。 A、定位销 有圆柱销和菱形销两种。一般零件在以定位 销定位时，零件上为两个圆孔将采用1个圆柱销+1个菱形 销定位；零件上为一个圆孔+一个长圆孔时将采用2个圆柱 销定位。 B、挡铁 分为固定挡铁和活动挡铁。主要是用于对零件 进行方向上的限位。 C、支撑板 分为平面和曲面两种，起到辅助支撑的作用， 防止工件因重力产生变形。 D、样板 装配时，使它和工件紧靠来实现工件的定位。
未定位前的工件相当于自由刚体，是无法进行加 工的，因此，为了使工件在夹具中有一个正确位置， 必须对影响工件加工表面位置精度的自由度加以限 制。
（四）六个自由度的概念
要使工件在夹具中的位置完全确定，其充分 必要条件是将工件靠置在按一定要求布置的6个支 承面上，使工件的6个自由度全部被限制，其中每 个支承点相应地限制一个自由度。这就是六点定 位规则，又称“六点定律”。6个支承点的分布方 式，与工件的形状有关
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7.5、完全定位与不完全定位 完全定位法：设计定位方法时，将工件的六个自由度全都 限制的定位方法。 不完全定位法：如果被加工表面的位置仅由一个或两个几 何参数所决定，则工件只要一个或两个基准面来定位就够 了，这样的定位方法称不完全定位法。注：完全定位法与 不完全定位法是由工序的技术要求所确定的，不能理解为 不完全定位比完全定位差。 7.6、过定位与欠定位 过定位：在具体选择定位方案时，某一定位件有限制工件 某个自由度的作用，而另一定位件也有限制同一自由度的 能力。这种当工件定位时发生自由度被重复限制的情况， 叫过定位。 欠定位：夹具上所采用的定位支撑点的数目，少于按加工 要求所必需限制的自由度的数目。
汽车坐标系：通过3
个虚拟正交面建立的坐标系， 可以确定汽车上每一个零件 的位置。通过数字化设计方 法，还可以准确地表达出零 件上的任何几何元素（点、 线、面）在汽车上的位置。
（三）夹具的定位原理
在定位时，每个工件在夹具中的位置是不确定 的，对同一批工件来说，各件的位置也将是不一致 的。工件位置的这种不确定性，可用空间直角坐标 轴分为以下6个方面，工件有6个自由度，沿三坐标 轴的移动自由度和绕三坐标轴的转动自由度。

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8、紧固件－－包括各种螺栓、螺母、螺钉、垫圈等； 外形与普通螺栓、螺母相同，区别在于这些紧固件加 工要求高、强度高、使用寿命长及体积小等特点。 图示范例
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（三）装焊夹具的主要作用 装焊夹具的主要作用是为了防止焊接变形、保证零 件组装精度，提高生产效率、改善劳动条件。 （四）装焊夹具的种类 装焊夹具按动力来源分有手动夹具、气动夹具、电动 夹具。
（二）工位器具的种类
柜 工 货 推 料 料 料 料 子 作 架 车 架 盒 箱 车 台
料箱
料车
料架
料架
工具柜 踏台
垃圾车 工艺小车
（三）工位器具保养
1、 保持工位器具的清洁，一般一周要彻 底的清扫一次。 2 、在移动工位器具时，发现轮子下有异 物应及时清理。 3 、要定时给轮子加油。
二、什么是夹具
定义：夹具是一种保证产品质量并便利和 加速工艺过程的一种工艺装备，是用于 定位和夹紧的一种附加装置。 夹具又称卡具。从广义上说，在工 艺过程中的任何工序，用来迅速、方便、 安全地安装工件的装置，都可称为夹具。 例如焊接夹具、检验夹具、装配夹具、 机床夹具等。
（一）夹具的作用
夹具的作用主要是定位和夹紧。
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（五）装焊夹具的基本要求： A、保证焊后焊件能或得正确的几何形状和尺寸。特别是车身 关键部位，如门窗等孔洞的尺寸和形状。在装配时，夹具必 须使零件或部件或得正确的位置和可靠的夹紧。在焊接时， 能阻止焊件产生热变形。 B、夹具零部件应有足够的强度和刚度，以承受因焊件变形所 引起的各个方向的力。 C、夹具应使工件装卸方便，以保证装配焊接工艺的正常进行， 采用焊枪的夹具、夹头间距应合适，以保证焊枪进出和移动 有足够的空间。夹头和活定位销应操作轻便、定位、夹紧和 松开应省力又迅速。
（一）工装的种类：
包括：夹具、模具、刀具、辅助工具及测
量工具，在焊装车间还泛指工位器具、
吊具等。



夹具：顾名思义，用以装夹工件(或引导刀具)的装置。 模具：用以限定生产对象的形状和尺寸的装置。 刀具：机械制造中使用的刀具基本上都用于切削金属材料， 所以“刀具”一词一般就理解为金属切削刀具。 辅具：一般指用以连接刀具和机床的工具。 钳工工具：各种钳工作业所用的工具总称。 工位器具：用以在工作地或仓库中存放生产对象或工具的 各种装置。 检具：生产中检验所用的器具。 治具：制造用器具，这个词对应fixture，有时与工装同义， 有时也指夹具，一般台资/韩资/日资等电子企业多用该词。
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三、装焊夹具
机械部分、 控制部分
装焊夹具 由于车身零件是薄钢板件，其刚性差， 所以在装焊过程中必须将工件固定到专用 夹具上，以保证各零件相互之间搭接面贴 合以及相对位置准确。
（一）装焊夹具定义： 在汽车车身的装配焊接过程中，为了各工件的定位和 夹紧而使用的一种定位和夹紧的工位机械装置称为装焊夹 具。
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（二）装焊夹具的组成部分：

夹具－－由各种不同作用的元件组成的。 所谓夹具元件，是指夹具上用来完成一定作用的 一个零件或一个简单部件。 根据夹具在结构中所起的作用不同，可将各种夹 具元件分为下列几类：
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1、夹具地板（BASE）－－用来联接夹具上所有各种元件 和装置成为一个夹具整体。
（六）夹具的夹紧原理：
在设计夹紧装置时，应考虑夹紧力的选择， 夹紧机构的合理设计及其传动方法的确定。关于 夹紧力的选择应包括方向、作用点及大小这三个要 素的确定。
夹紧装置选择合适，不仅可以显著地缩短辅助时 间，保证产品质量，提高劳动生 产率，而且还可以方便工人操作，减轻体力劳动。



夹紧力作用在具体选择时还应注意以下几点： 夹紧力合力的作用点一般应靠近支承表面的几何中心， 也既作用于支撑三角形的中心。这样可使夹紧力较均 匀地分布在接触表面上。 夹紧力作用点应尽可能靠近加工面，使加工力对于夹 紧力作用点的力矩变小，这样可减少工件的转动趋势 或振动。 夹紧力作用点的数目增多，能使工件夹紧均匀，提高 夹紧的可靠性，减少夹紧力的变形。
根据焊接方式要求有可旋转夹具和固定夹具。
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在汽车车身制造过程中，为了便于装配和焊接，通 常将车身划分为若干分总成、各分总成又划分为若 干合件，各合件则由若干个零件组成。这样在车身 装焊时，通常都是先将零件装焊成合件，再将合件 装焊成分总成，最后将分总成装焊成车身壳体总成。 因此车身装焊夹具按零件装配也可分为合件装焊夹 具、分总成装焊夹具和车身总成装焊夹具。
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D、夹头上与外覆盖件接触的零件采用尼龙材料，避免压伤工 件。焊接铜垫板，尽量采用分离结构，一个铜垫板承担一个 焊点。 E、夹具零部件应尽量标准化、通用化，易与加工制作；易磨 损的零件要便于更换。近年来夹具发展的一个趋势是采用平 板式结构，平板上有坐标原点和纵横刻度，所有夹头等均生 根于平板上，平板下有支撑。 F、便于调整，可使用调整垫片进行调整。 G、成本低。制作时投资少，使用时能源消耗和管理费用少。