1.夹具设计流程讲解

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连接方式:型块间连接一般采用两钉(M8)两销 (∮8),空间不允许的情况下可以采用两销一钉。
调整垫片:调整垫片采用19x65mm、19x50mm,厚度 3mm(1+1+0.5+0.3+0.2),非标垫片出图加工数量为 设计所需数量的两倍
附:夹具各组成部分设计要求
1.设计夹具前需明确的事项
定位销:定位销直径比冲压件孔直径小0.2mm,伸 出冲压件长度为5-7mm,定位销与连接板的固定方式应 采用螺母锁紧,除非焊接空间不够不可采用顶丝锁紧; 定位销沿轴线垂直方向两向可调;定位销尺寸参考米 思米设计,受力较大的定位销销座可用对角打两钉 (M10)两销(∮10)的方式连接;活动定位销必须有导 杆、导套,导套长度大于导杆直径的2.5倍,工作状态 时,悬臂长度不大于导套内导杆长度的1.5倍;采用螺 母孔定位时定位销直径尺寸规定如下:M4—3.14 mm, M5—4.03 mm,M6—4.81 mm,M8—6.54 mm,M10— 8.27 mm,M12—10 mm,公司标准制定中上述为暂定。 螺柱焊套筒:轴线需垂直于螺柱所在的钣件平面, 套筒设计时离开钣件3 mm;对于钢性较差的钣件,在 夹具设计时,植钉处需追加相应的钣件支撑(支撑如在 螺钉正下方的,支撑块的材料需选用铬锆铜),以保证 植钉的焊接质量。
设计要点: 此结构适用于一级夹紧无法 实现,或打开高度过高的情 况。 注意点:一级夹紧力适当 加大,防止二级夹紧时结构 不稳定,一级夹紧旋转轴用 带轴承的铰链。
4.常用单元设计时注意事项
(10)滑动机构
附:夹具各组成部分设计要求
1.设计夹具前需明确的事项
基准孔:基准孔孔径要求为ø 10H7, 并要加盖板保 护,基准孔空间分布要合理(一组至少要三个,孔间 距要大于BASE 板长、宽的3/4 以上,对于大型夹具要 考虑适当增加检测基准孔的组数) 气缸选型要求:在夹具设计时,需满足各压紧点的 压紧力不小于30kgf ,夹紧缸50 以下缸径的一般不采 用, 其它气缸40 以下缸径的一般不采用; 在夹具设 计时,气缸的行程选择必须在理论压紧点后还预留有 5mm 以上的运动行程,长行程的气缸需留10mm 以上的 行程。在弧焊工位,在焊接区附近的气缸要采用耐焊 渣型气缸或进行适当防护;人工工位的气缸需进行必 要的焊钳撞击相应的防护。 滑台设计不允许单根滑轨,每个滑台至少有两根滑 轨四个滑块,两根滑轨都要两边定位,一边用圆柱销 定位,一边用偏心销锁紧,主滑轨上滑块与底板要求 精确定位,辅滑轨上的滑块与底板螺钉连接。滑轨要 设计防尘罩,并且检查上油方法是否合理。
2.焊枪的选择
• 明确焊枪厂家,选出合适的焊枪(一般平面点用C型枪, 立面点用X型枪,喉深喉宽较大的位置尽量选择X型枪) 焊枪选择时注意进枪打点及打点后退枪方便,焊枪打 点时电极必须与板件垂直。
2.焊枪的选择
• 以浙南焊枪C25-2923为例说明,焊枪的参数及应用的方 法。
2.焊枪的选择
• 焊枪的喉深和喉宽的选择方法:
4.常用单元设计时注意事项
(3)车型切换用结构
设计要点: 车型切换用单元:基于成本上考虑:优先选用左侧转 轴结构形式,其次选用右侧滑轨结构。
4.常用单元设计时注意事项
(4)手动支撑夹紧结构
设计要点: 手动单元夹头部分需 要和夹钳现场配焊, 设计时注意上打销的 调整以及是否制作工 艺连接孔。
4.常用单元设计时注意事项
附:夹具各组成部分设计要求
1.设计夹具前需明确的事项
紧固件:采用国标内六角螺栓及米思米定位销 机加工面不加弹垫,非机加工面需加弹垫 • • • • • • • 材料规定及表面处理 定位销材料 40Cr,镀锌(或者铬); 下型块材料 45,发黑处理; 上型块材料Q235-A,发黑处理; 其余销类、轴类零件材料45,发黑处理; 关键部位如钩销采用合金钢,镀铬; 其余零件优先选用Q235-A。
装焊部培训教程—设计流程
制作:黄洪军
2011-4-6
讲解内容: 1.设计夹具前需明确的事项(附:夹具各组成部分设计要求) 2.焊枪的选择
3.夹具方案设计
4.常用单元设计时注意事项 5.BASE基板设计及注意事项 6.夹具3D设计后需检查的内容 7.出2D图标准及注意事项 8.出精度检查及注意事项 9.气路图、电控图需准备的资料。气动元件学习 10.如果时间允许简单设计一套夹具(资料准备)
4.常用单元设计时注意事项
(8)手动上打销结构
设计要点: 此结构适用于板件定位孔倾 斜、或下面板件无工艺孔, 所采取的工件定位方式。 注意点:需安装限位结构、 旋转中心与板件孔位于一条 直线上,这样才能够顺利脱 销。
4.常用单元设计时注意事项
(9)二级夹紧机构
此结构应用外观板件 的支撑,中间支撑为 Q235A,两面支撑为聚 氨酯材料。防止外板件 划伤。
3.夹具方案设计
• • 夹具打开距板件边缘30mm以上为宜。 按夹具仕样书把各个单元设计完成后,再检查单元之间,单元与焊枪 之间的干涉情况,调整结构。
3.夹具方案设计
• 气缸输出力表,一般气源在5个大气压下 • • • • • • • • • • • • 40气缸输出62Kg 50气缸输出98Kg 63气缸输出156Kg 80气缸输出251Kg 100气缸输出393Kg 125气缸输出615Kg 140气缸输出770Kg 160气缸输出1005Kg 180气缸输出1272Kg 200气缸输出1571Kg 250气缸输出2454Kg 300气缸输出3534Kg
样本查询位置: 双作用气缸输出力表 在SMC样本的XI页查询
4.常用单元设计时注意事项
(1)单支撑结构
设计要点: 合理设计结构,尽量 使设计成本最小化, 如果支撑数量少可以 设计成40方管连接的 结构,控制成本。
4.常用单元设计时注意事项
(2)气动支撑夹紧结构
约30mm
约30mm
夹紧块
零件
设计要点: 合理选择旋转点的位 置,保证气缸打开后 零件能顺利取出。 空压紧、钣件斜度较 大时需加限位挡块
3.夹具方案设计
• 整理板件(确定放件顺序,按顺序掉入总图,明确板件 的厚度及返料厚方向)
一般车厂会在数据中都会指明板 件料厚及返料厚方向,也有些车 厂给板件列表,在表中指明料厚 及返料厚方向。 请大家注意:板件料后一定要确 认清楚,否则会给零件加工及三 坐标测量带来很多的问题。
3.夹具方案设计
附:夹具各组成部分设计要求
1.设计夹具前需明确的事项
表面件的导向杆要求有塑料套,避免外表面件磕碰; 夹具设计中需要增加磁铁的地方,磁铁需选用耐强磁 性的,且必须充分考虑对相应工件的吸附力,原则上 磁铁直径不小于Ф10mm,磁铁外侧应嵌入铜套;所有 夹具都必须紧固件都必须在设计中装到位。 型板厚度:地板及地板梁工位中采用19mm,四门两 盖及侧围工位采用16mm,气体保护焊用19mm,设计时每 个型块须能单独调整。
3.夹具方案设计
• 确定基板BASE高度位置:根据板件、焊枪以及仕样书 中单元结构形式确定基板高度的初步位置。 • 按仕样书做各个单元的3D结构,以FM05为例设计单元
3.夹具方案设计
• 按仕样设计单元的结构形式→选择夹具的旋转中心(旋转中心一般在 板件边缘下25度位置选取为宜) →选择气缸的缸径及行程(缸径用于 气缸力的调整,缸行程用于夹具打开距离的调整) 夹紧力F=气缸力*M / L (注:夹紧力一般在30KG以上,地板梁一般 在50KG以上) 旋转中心一般在汽缸行程的1/2处,这样汽缸的摆动最小,打开最大。 即H=1/2ST
1.设计夹具前需明确的事项
整体要求:左右对称以左边为设计基准,设计完成 后对称到右边模拟对照;夹具平均作业高度应为 800mm~850mm;焊装夹具设计时应考虑汽车覆盖件的 外表面,门盖可视部位的焊点应有防止出现焊点压痕 的保护措施,保护板的材料选用CuCr1Zr( 铬锆铜),其 有效板厚10~12mm,而且应该为活动机构;对刚性较 差的大型零件应考虑工件抬起机构,举升机构支撑块 材料为聚氨脂(邵氏硬度60—80);升降行程在100mm 以下时,可以采用分体式举升机构;在100mm以上时, 采用一体式举升机构,上升端、下降端碰到限位器都 应停止。对不便于施焊的焊点应设计焊钳导向机构, 保证焊接点的准确位置,焊钳导向块的材料选用MC尼 龙。侧围门洞处、门盖区门洞处以及侧围流水槽处的 焊接应该采取保护措施或焊钳导向机构,保证焊钳不 与外板件相碰,并且尽量保证流水槽处焊点有较少的 压痕;


明确外购件厂家标准件形式。(仔细阅读技术协议,一般技术协议 中都会明确指出:焊装夹具应采用SMC/CKD气动元件、气阀,气路 采用双层气快夹采用GOODHAND或嘉刚品牌,快夹采用 GOODHAND或嘉刚品牌) 明确焊枪厂家,选出合适的焊枪(一般平面点用C型枪,立面点用X 型枪,喉深喉宽较大的位置尽量选择X型枪)
为了进枪方便:wenku.baidu.com缸的 辅助行程>L+50mm (L为夹具体开口范围尺 寸)
2.焊枪的选择
• 焊枪的两个工作状态图。辅助行程一般是在进枪、退枪 时用,工作行程是在打点时用。
汽缸辅助行程尺寸:100mm
汽缸工作行程尺寸:20mm
3.夹具方案设计
• • • • • • • • 整理数据。(熟悉设计工序的的板件数量及放件的 顺序) 在板件焊点处放焊枪(注:焊枪要与板件垂直)。 放置定位销及定位支撑夹紧,完善单元结构。 根据仕样书确定单元结构合理性,一般板件定位是 两个销子定位(一圆一菱)、一圆销加导向面、完 全形定位。 出3D的设计图,注:为了方便设计一般都建立3D 标准件库及3D外购件。提高设计效率。 设计BASE板,完成总装配图。 静态干涉检查: 检查单元间干涉情况,单元与焊枪干涉情况、取放 件是否方便 动态干涉检查: 单元间动作过程中是否有干涉,单元动作是否和板 件干涉
(5)连杆式(双回转轴)夹紧结构:
注意:汽缸头销孔中心 选择在H-LINK上面转轴 下方2MM处。 并且需满足M > L/2
设计要点: 可以增加打开角度,即夹紧块与零件之间距离加大,提 高作业性,但连杆根部回转轴负荷大、易松动,因此尽量 不使用这种结构。 铰链合件为双回转点,气缸缸体需用支架固定在连接板上
• 确定操作者的操作位置、选焊枪、插焊枪,检查操作者 是否操作方便,如果不便是加旋转机构,还是增加操作 人员。 • 插焊枪(在板件焊点位置处垂直于板件放置焊枪,注意: 小板件一定要保证焊枪垂直板件以及焊枪位置的准确性)
以此工位分析,此套夹具焊枪打点 在两侧,如果是一个操作者就需要 在一侧打完点后,再走到另一侧打 点焊接。增加旋转机构可以解决人 打点的效率。如果操作空间不允许 或夹具旋转操作不便。那就最好增 加一名操作者以方便焊接打点的效 率。
附:夹具各组成部分设计要求
1.设计夹具前需明确的事项
BASE设计:大型底板槽钢交错米字型布置,开口向 外,中间加强筋用槽钢间距不宜大于800mm,焊接接头 处贴20mm厚板,在调整螺栓处增加起吊板作为支撑, 调整螺栓间距不大于800mm(按照中间加强筋布置), 槽钢 BASE为焊接结构件。焊接后要进行退火去应力处理。 表面要做防锈处理。并且在BASE面内刻线。
• • • •
公差要求 支撑板0/-0.1; 压臂 0.1/0; 上型块、下型块+0.1/-0.1
附:夹具各组成部分设计要求
1.设计夹具前需明确的事项
• • 明确设计任务书中的节拍,确认此序焊接是否满足甲方技术 协议中节拍的要求。一般生产节拍可按下式计算: T节拍=全年工作日x每日班次x每班工时xK1 xK2/年纲领 式中,K1 为工时利用率,一般取 0.9;K2为设备利用率,一般取0.80.9。 例:节拍:双班8万,250天,320台/天,约3Min/台 • 明确夹具控制方式(气动,电控,手动)
4.常用单元设计时注意事项
(6)伸缩式定位销机构
设计要点:
此结构适用于板件定位 孔与取件方向有角度。
作用是能够实现取件。
4.常用单元设计时注意事项
(7)自锁机构
设计要点:
此结构适用突然气源停止供 气,机构不稳定,损坏工件。
此结构也适用于承载重负 荷结构锁死,锁死后气缸不 受结构冲击力,延长气缸的 使用寿命。
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