焊装夹具设计分解
(完整版)汽车焊装夹具设计
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
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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
项目
BASE
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
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。
焊接工装夹具设计附带有图片哦
焊接工装夹具设计附带有图片哦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1、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。
（5）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。
汽车车身焊装夹具设计概述
汽车车身焊装夹具设计概述车身焊装夹具设计是汽车生产线上非常重要的一环，它们用于固定和连接车身部件，确保生产过程中的准确性和稳定性。
本文将对汽车车身焊装夹具设计进行概述，包括设计要求、设计过程、常用设计软件以及设计流程等方面进行详细介绍。
一、设计要求车身焊装夹具设计的主要要求包括以下几个方面：1.准确性：夹具应具有很高的准确性，能够确保焊装过程中不发生偏差和错位。
2.稳定性：夹具应能够稳定地固定车身部件，以进行焊接等操作。
3.可操作性：夹具应易于操作，并且能够适应不同车身部件的夹持。
4.可靠性：夹具的设计应具有足够的强度和刚度，以确保工作时不产生变形或破坏。
5.安全性：夹具应符合相关安全标准，并且在使用过程中不会对人员造成伤害。
二、设计过程车身焊装夹具设计的一般流程如下：1.需求分析：根据生产线的需求和具体车型的要求，确定夹具的功能和使用条件。
2.方案设计：根据需求分析的结果，制定初步夹具设计方案。
包括夹具的整体结构、夹持方式、工作面积、夹持力等。
3.详细设计：在方案设计的基础上，进一步进行详细设计。
包括夹具各个部件的尺寸、材料选择、连接方式等。
4.制造与装配：按照设计要求制造夹具各个部件，并进行装配和调试。
5.试用与调整：在实际生产线上试用夹具，并根据使用情况进行调整和改进。
6.验收与使用：夹具通过验收后，正式投入使用。
三、常用设计软件进行车身焊装夹具设计时，常用的设计软件包括：1.Catia：该软件是一种三维设计软件，具有强大的建模和分析功能，适合进行夹具的结构设计和分析。
2.Autodesk AutoCAD：这是一种二维绘图软件，适合进行夹具的细节设计和图纸制作。
3.Solidworks：该软件具有强大的三维建模和装配功能，适合进行夹具的三维设计和装配模拟。
总结：车身焊装夹具设计是汽车生产线上不可或缺的一部分，它们的设计旨在确保车身部件在焊装过程中的准确性和稳定性。
设计夹具需要考虑准确性、稳定性、可操作性、可靠性和安全性等要求，并遵循一定的设计流程。
焊接夹具的设计剖析
焊接夹具设计要求概述焊接工艺装备主要包括：焊接设备、焊接夹具、焊接辅具、制件输送机构等。
其中，焊接设备属于通用设备，如：悬挂点焊机、机械手、机器人、CO2焊机、固定焊机、凸焊机等均可以采购到。
制件输送机构现已有几种相对固定的模式，结构具有一定的通用性，在设计过程中只要能满足起升高度、运行速度、运行到位精度、生产节拍等工艺要求，侧重处理好动力源的选择极其结构件尺寸确定等方面情况即可。
只有焊接夹具和焊接辅具直接与制件接触，由于车身形状复杂、刚性差、易变形，夹具的定位方案及结构因中、轻、轿、重各类车型特点不同而千差万别，且空间位置关系复杂，精度要求高，设计制造难度大，所以，焊接夹具设计水平的高低，是焊接技术发展的关键环节。
焊接夹具整体通用要求：(1)保证产品的形状和尺寸精度符合图纸和技术条件要求。
在装配时，夹具必须使被装配的产品获得正确的定位和可靠的夹紧，并且在焊接时它能够防止焊件产生变形。
(2)夹具结构应具有开敞性；结构应简单，维修应容易，应尽量采用标准化夹具元件；定位、夹紧结构尽可能采用方便调整的装配形式，可采用定位销和螺钉紧固连接，中间用垫片进行调整；对易磨零件便于更换。
(3)应使装配焊接工作在最有利的状态下进行；(4)夹具要有足够的刚度，且重量要轻，在夹具上，凡是受力的各种器件，都应具有足够的强度和刚度，它足以承受重力和因焊件变形所引起的各个方向的力。
在保证强度与刚度的前提下，应轻巧灵便；(5)产品的定位可靠、夹紧应迅速，从夹具中取出产品要方便，夹具应使装配和焊接过程简化，操作程序合理；产品装上或卸下相当方便，不受夹具上的各种器件干涉，也不被夹具卡住而无法卸下；（6）满足生产纲领的要求。
以下对焊接夹具设计的技术要求进行规定。
一、设计依据1、以白车身产品三维数学模型、产品图纸、产品技术要求及焊接设备资料以及与输送线及相关工艺装备匹配参数或与焊装设计有关的工艺参数和图纸进行规范化、模块化设计和制造。
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。
浅议焊装夹具的结构设计
浅议焊装夹具的结构设计在汽车焊接流水线上，真正用于焊接操作的工作量仅占30%～40%，而60%～70%为辅助和装夹工作。
因装夹是在焊接夹具上完成的，所以夹具在整个焊接流程中起着重要作用。
在焊接过程中，合理的夹具结构，有利于合理安排流水线生产，便于平衡工位时间，降低非生产用时。
对具有多种车型的企业，如能科学地考虑共用或混型夹具，还有利于建造混型流水线，提高生产效率。
为提高我国汽车焊接夹具的设计水平，本文对汽车焊接夹具原理、结构及设计方法、原则进行了一定的研究和探讨。
一、汽车焊接工艺特点（一）材料与结构汽车焊接材料主要是低碳钢的冷轧钢板，镀锌钢板，及少量的热轧钢板。
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。
（二）焊接方法汽车焊接方法主要有CO2气体保护焊和电阻焊。
CO2气体保护焊应用范围较广，且对夹具结构要求不十分严格。
电阻焊对夹具要求严格，尤其是多点焊、反作用焊和机器人点焊。
因汽车焊接以电阻焊为主，所以本文将针对电阻焊夹具的设计进行探讨。
（三）焊接工艺流程汽车焊接的基本特征就是组件到部件再到总成的一个组合再组和过程。
从组件到车身焊接总成的每一个过程，既相互独立，又承前启后，因此组件的焊接精度决定着部件总成的焊接精度，最后影响和决定着车身焊接总成的焊接精度与质量，这就要求相互关联的组件、部件及车身焊接总成夹具的定位基准应具有统一性和继承性，只有这样才能保证最终产品质量，即使出现质量问题也易于分析原因，便于纠正和控制。
焊接过程以流水线生产为主，所以夹具设计应有利于流水线的布置和设计，同时也考虑给生产管理提供方便。
二、焊接夹具的设计方法与步骤1．在设计焊接夹具之前，应首先了解生产纲领、产品结构特征、工艺需要及生产线布置方式，作好充分的工艺调研，参照国内外先进的夹具结构，并结合实际情况确定夹具总体方案。
焊装夹具的设计和制造
焊接夹具定位及设计原理
一、夹具定位原理
1.1、焊接夹具的定义
自动焊接夹具：
手工焊接夹具：
焊接夹具定位及设计原理
一、夹具定位原理
1.2、车体坐标系
X= 前和后 Y= 内和外 Z= 上和下
X= TL Y= BL Z= WL
国内的车身坐标体系与日韩的 对比
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： 一个刚体的平行移动和转动共有6 个自由度。限制其6 个自由度，刚 体才能保持平衡。 按照3-2-1 规则，保持刚体平衡状态 需要6 个定位点，其中 3 个定位点在 Z 方向 2 个定位点在 Y 方向 1 个定位点在 X 方向 3-2-1 规则由此得来。这些点就是 RPS 系统的定位点，称为RPS 点。
焊接夹具定位 及设计原理
二、焊接夹具分类及组成
三、焊接夹具设计原理
焊接夹具定位及设计原理
一、夹具定位原理
1、焊接夹具的定义
2、车体坐标系
夹具定位原理
3、定位法则
4、常见定位方式
焊接夹具定位及设计原理
一、夹具定位原理
1.1、焊接夹具的定义
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。手工焊接夹具与 自动焊接夹具不一样。
对初加工的工件进行编号，然后再进行精加 工
如图所示是将初加工好的胚件进行编号，为了精加工做准备， 方便在精加工过程中确定胚件的加工形式
加工现场
如图所示，是利用铣床对胚件进行表面加工
钻孔
汽车焊装夹具设计—CATIA设计流程-201202讲解
基于CATIA汽车焊装夹具设计流程烟台大学先进制造技术研究所张俊华 2012.31 Project文档Directory的预备1.1创建Project Directory具体位置请向你的System Administrator问询。
其目录结构，如图1.1所示：图1.1 文档目录结构1.2 文件名命名规则◆工件：工位代号—UNIT号—零件序号（与相应图纸图号相比，少项目代号）例：FW002L-00-00 ——FW002L工位的GAFW002L-01-00 ——FW002L工位的U01FW002L-01-01——FW002L工位U01的零件01◆标准件：名称与标准件号一致。
但若文件内容更改，文件名也要作相应修改。
◆外购件：名称与样本订购编号一致。
气缸后面加“_ 实际应用行程”◆国标件：国标号_型号例：GB93-87_8 代表弹簧垫圈82 CATIA设计过程中的工作环境图2.1 CATIA主要模块如图2.1所示，设计所涉及的模块包括：2.1零部件设计做基本PART的设计，对某个PART一般设计和修改时所在的工作状态。
2.2装配件设计在对PRODUCT操作和修改时所在的工作状态。
可以完成装配和新建产品和零部件。
2.3草图绘制器当新建文件时要先画草图再拉伸，当在PART下画草图时自动进入该状态。
按工作台按钮自动退出。
2.4工程图绘制做二维图时所在的状态。
新建DRAWING时自动进入。
2.5线框和曲面设计/创成式外形设计是在操作PART时的一种状态，可以和零部件设计状态互换，当一些操作在零部件设计状态下不能完成时可以在该状态下完成。
如画圆、作曲面的有关操作时。
3设计步骤3.1 新建PRODUCT文件为工位总成图3.1 新建产品对话框如图3.1所示，建立新产品。
如图3.2所示，对PRODUCT操作，右键—属性—产品—零部件号，进行修改，改为工位总成编号，“确定”后保存到工位文件夹下如：…\FW002L。
1选择产品节点2修改产品属性图3.2 修改产品属性3.2加载PANEL如图3.3所示，在GA下使用插入“现在组件”2装配现有部件1选择总装配节点图3.3 装配车身数模3.3 创建模拟焊点如图3.4所示，在GA下使用新建“产品”分别建单元PRODUCT，用“右键—属性—产品—实体名称/零部件号”重命名为WELDING-POINTS-ASSEMBLY和WELDING-POINTS零件节点。
焊装夹具设计流程
第一步：取得设计任务取得焊点工艺和上件顺序图（日式夹具一般从厂家直接取得，欧式夹具需要从本公司规划部门得到。
）拿到焊点规划文件后对规划文件上件顺序图及焊点工艺进行分析，即本工位设计主要是要完成哪些任务，然后在对此形成初步的设计方案。
如果有异义及时与厂家或规划部门进行沟通，提出自己的观点和看法。
并与相关人员进行探讨，形成新的方案。
第二步：3D 方案的设计阶段本步主要是根据规划文件对夹具形成大致的方案的阶段，进一步验证规划方案的合理性，主要确定工装夹具的定位点，夹紧方式，采取什么样的结构，这一阶段是设计者和规划部门或厂家对方案可行性进一步探讨的阶段。
本阶段的进行的好坏决定下几个阶段设计更改程度。
一个好的设计，源于好的规划方案。
第三步：3D 设计的初期阶段本阶段是比较是设计中比较枯燥的一个阶段，但每个步骤必须认真仔细的去完成。
本阶段是3D 设计打基础的阶段。
1.3D 焊点生成阶段本步要将设计时所需要的所有焊点生成到数模中去，并存到工装设计包中指定的文件夹中。
焊点的生成应该规范化，要严格按照焊点号进行生成，因为在设计的过程中难免遇到焊点规划不合理的情况，相应焊点可能会取消或增加，严格执行焊点的生成，便于将来对焊点的更改。
焊点的取消或增加要涉及到具体的焊点号，不能大概是哪个焊点，避免为后期规划和设计带来不必要的返工。
另外每个设计员和规划员应做好相应焊点的增减记录，做到有据可查，保持设计与规划的统一。
2.焊枪选型本步是根据工件的形状和焊点所处的位置选择合适的焊钳，并将主要焊点的焊钳放在数模之中，并将布好的焊钳存在工装设计包中指定的文件夹中。
另外，焊枪的数量一般在规划文件中有个粗规划，设计时要尽量按照规划文件中要求的数量去对焊枪选型，但如果不能达到实际的使用要求，也不要拘泥于原规划文件的限制，可与相应规划员取得沟通，进行探讨，取得规划与设计的统一性。
另外，焊钳的选择主要是选择以往夹具设计过程中比较成功的焊钳，（经验性选择）相应资料可向技术负责人或由技术负责人统一提供，本步焊枪的选择是粗略的，在下一步骤中可能会进行焊枪的优化和整改。
焊装生产线及夹具的工艺设计
书山有路勤为径；学海无涯苦作舟
焊装生产线及夹具的工艺设计
1 全顺B线本体夹具（平移式）
焊接生产线是汽车制造中的关键，焊接生产线中各种工装夹具又是
焊装线的重中之重，而焊接夹具的设计则是前提和基础。
全顺焊装生产线及夹具的工艺设计经历了全顺两代车型的开发，本文主要阐述了全顺焊接生产线的结构和特点，以及其本体夹具的设计特点和发展方向。
汽车制造四大工艺中，焊装尤其重要。
在焊装的前期工艺规划中，
车身焊接夹具以及生产线的设计是非常关键的环节。
工装夹具设计是一门专业性很强的综合性技术，设计工装夹具时，不仅要考虑生产纲领，还必须熟悉产品结构，了解钣金件变形特点，掌握冲压、涂装以及总装工艺的诸多要求内容，通晓零部件装配精度及公差分配。
只有做到这些，才能对焊接夹具进行全方位设计，满足生产制造的要求。
本文结合现有江铃汽车股份有限公司全顺汽车厂（以下简称“全顺厂”）车身焊装夹具设计以及未来的规划，就焊装线结构和夹具的选择进行了阐述，以求在未来全顺C 线上设计出高生产效率且满足市场需求变化的焊接生产线。
焊装生产线及夹具的结构
目前国内使用的汽车焊装线主要是由输送部分、工装夹具、焊接设
专注下一代成长，为了孩子。
焊接工装设计
四 换热器芯体的装配钎焊夹具 P191图5-4 5-5 换热器芯体与钎焊原理：芯体由翅片、隔板、长
短封条组成。隔板覆盖钎料,盐浴钎焊。 装配、焊接夹具：焊接夹具放在装配夹具中，钎
焊时留下装配夹具。 夹紧机构：不能只用螺旋夹紧，原因为钎料的溶
化及夹具的不锈钢与芯体的铝合金的膨胀系数 不同，采用螺柱上装弹簧。 焊接夹具体：井字形骨架
焊接操作机（manipulator）：是将焊机机头准确地送 到并保持在待焊位置，或以选定的焊接速度沿规定的 轨迹移动焊机机头。
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一、焊接变位机 1. 结构形式 焊接变位机按结构形式可分为三种： (1) 伸臂式焊接变位机 p192图5-7
回转工作台安装在伸臂一端，绕自身轴线回转。伸 臂则绕倾斜轴翻转，适用于1t以下的中小型工件焊接 变位。
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3. 滚轮结构 焊接滚轮架的滚轮结构主要有钢轮、橡胶
轮、组合轮和履带轮四种类型。 P201图 5-22 P200 表5-3
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4. 焊接滚轮架的主要技术要求 焊接滚轮架的行业标准(ZBJ33003—90)中规定
了焊接滚轮架的技术要求。
(1) 主动滚轮应采用直流电动机或交流宽调速电动机通 过变速箱驱动。
在钢瓶接触的卡盘处设计成铜盘，工作时焊接 电流通过碳刷、铜盘传给工件，使用效
果不好，碳刷发红，导电装置易失效。
(2)铜电刷式导电装置
在主轴上安装一个固定的导电环，工作时焊接
电流通过紫铜电刷、导电环、主轴传给工件。
使用效果明显好转，共缺点是导电环的运行时
间仍较短，工作一段时间后其表面仍被电弧严
重打伤，结构复杂，维修不方便。
(2) 主动滚轮圆周速度应满足焊接工艺的要求，在6～ 60 m/h范围内无级调速；速度波动量按不同焊接工艺 要求划分为A级（≤±5％）和B级（≤±10％），滚轮 转速应平稳、均匀，不允许有爬行现象。
焊接夹具的设计步骤【流程】
本文对焊接工装（以下简称焊装）夹具设计过程中易发生设计延误及设计错误的阶段进行归纳总结，分析焊装夹具设计的共性问题及常规流程，总结出适合大部分焊装夹具设计的设计流程，供焊装夹具设计人员参考和借鉴，实现焊装夹具设计工作的高效化、标准化。
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，尽量使产品离夹具底板近一些，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。
焊接夹具讲义
压臂的2D图标注
精度孔
压臂的2D图标注
有限位块的压臂
立板的2D图标注
立板的2D图标注
旋转点
主基准孔
立板的2D图标注
立板厚度减差
连接块的2D图标注
连接块的2D图标注
这边是安装面 （与立板连接）
连接块的2D图标注
所以这组孔是 这个件的主基
准孔
连接块的2D图标注
注意这个位置 的标注
连接块的PR
前门下铰链 HINGE DR LWR
后门结构
发动机盖结构
发动机盖外板 HOOD PNL OTR
发动机盖内板 HOOD PNL INR
发动机盖铰链 HINGE ASSY HOOD
行李厢盖结构
行李厢盖外板 TRUNK LID OTR
行李厢盖内板 TRUNK LID INR
安装面做为基 准边
定位销的2D图标注
定位销的2D图标注
防转边减公差
定位销的2D图标注
菱形销俯视图 的标注方式
销座的2D图标注
销座的2D图标注
防转台的标注
销座的2D图标注
安装面
BASE的2D图标注
BASE的2D图标注
BASE空位图
BASE的2D图标注
1、总图的标注尺寸主要是最大外轮廓尺寸。 2、由于总图一般比较大，所以在投图时我们采用CGR模式投图。
臂相连接的过渡零件。材料通常为：Q235。
定位夹紧单元的组成
限位块：主要安装在立板和压臂上面，主要起到压臂夹 紧后的摆动。当压臂上带有翻销和压臂过长、压臂上
带有两个以上的压紧块时，需要使用限位块。 材料 通常为：45#。常为厂家标准件。 铰链板：是起到压臂绕着转点转动作用。铰链板与压臂 有用螺钉连接的，还有直接焊接在压臂上的。材料通 常为：45#、Q235。常为厂家标准件 角座：是立板与BASE连接桥梁。也可以说是定位夹紧单 元的基础。通常为焊接件或是铸件。材料通常为： Q235等。常为厂家标准件
车身焊装夹具设计方法及优化
车身焊装夹具设计方法及优化摘要：夹具是车身设计制造中的一个重点，其直接关系到汽车设计制造质量。
本文先对车身焊装夹具的基本结构和设计要点进行简要介绍，然后针对实际设计中出现的情况提出几点优化方法，指出夹具设计优化流程，供同行参考。
关键词：夹具;焊装;定位销;气缸车身是一种壳体零件。
为缩短生产周期，提高产品质量，必须将车身的设计与制造结合起来，设计人员亲自进行车身制造，制造人员也参与车身的生产制造。
车身设计一般可以分成功能设计、结构设计和详细设计三个阶段，而焊装夹具设计则贯穿于这三个阶段的设计之中，故而必须重视夹具的设计。
当前，汽车车身焊装夹具还没有统一标准，这一定程度上影响了产品的更新换代，不利于夹具生产成本的降低，对此，推动夹具的标准化建设和优化设计方法具有重要现实意义。
1.车身焊装夹具设计方法汽车车身焊装夹具一般由定位板、气缸、支座和定位销组成，其工作顺序为定位-夹紧-焊接-取出工件。
定位板是焊装工具的核心部分，其他零部件都通过定位板连接定位。
定位板上有一个旋转点，而如何确定该点所在具体位置，需要根据该夹具的夹紧力大小、方向、定位销能否打开来确定。
另外，定位板上还有一个与工件表面接触的定位头，它将直接影响到车身的焊接质量以及装配精度。
2.车身焊装夹具设计方法的优化车身焊装夹具设计与车身产品设计同时进行。
我们可以将焊装夹具的设计分成这样四个步骤：定位方案设计——夹紧方案设计——辅助元件选择——夹具空间布置。
由于夹具设计需要考虑的因素多，经验性非常强，故而每一步设计都应尽量采用实例进行合理推理，不断优化设计方案，最终获得最佳设计方案。
2.1 压臂设计的优化如图1所示，要求夹紧工件的A位置，该工件有一段翻边B，向右36mm，而夹具的压臂必须绕开翻边B，考虑到夹具设计中气缸夹紧力方向以及工件的易取易放，初始设计方案如图1（a）。
经过检查发现，气缸头在进行垂直向下运动时，压臂为绕着F点运动，连杆会绕D点运动，进而造成压头的运动轨迹与翻边B发生部分的相连，因此对初始设计方案进行优化设计。
车身焊装夹具设计方法
制作： 熊 晓 萍
2004－3－31
烟台大学
1
车 身 制 造 过 程
薄钢板 → 冲压零件 → 焊接小组件 →
焊接分总成 → 白车身 → 油漆车身 → 整车
冲压零件
焊接小组件
烟台大学
焊接分总成
2004－3－31
2
焊 接 夹 具 的 作 用
在汽车车身焊接过程中定位夹紧，保证车身 零件之间正确的装配关系，同时保证车身焊 接质量及焊接过程顺利。
2004－3－31 烟台大学 4
一 节 旋 转 销 方 式
压板
旋转点
车身零件
夹紧 气缸
定位板
压紧时气缸工作行程 70（最大行程75）
支架 WT0801 WT0804
气缸零件的表达式
2004－3－31
烟台大学
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一 节 旋 转 销 方 式
干涉空间 > 25
夹 具 打 开 状 态
气缸缩回状态
设计要点：
91
91～ 100
PNL实体
51
51～ 60
夹具或附 属装置车 线
101
101～ 120
DRAFTI NG
2004－3－31
烟台大学
27
夹 紧 气 缸
生产厂家： SMC
型号：CK1A 缸径-行程Y
缸径系列：50、63 行程系列：50，75，100，
125，150
2004－3－31
烟台大学
28
参考
FD0100100 FD0200900
2004－3－31
烟台大学
10
移 动 销
方 式
参考
FD0100300
CQ2A-50D_40
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四、零件加工流程
3、零件材料的选择
名称
L板 LINK CATCHER（支撑座 ） STOPPER HING PIN
规格
材料
45# Q235-A 45 45 45r
热处理
HRC38-43 HRC38-43 HRC38-43
SHIM（LOCATE）
SHIM（L-PLATE） GUIDE(导向） LOCATE PIN
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三、二维转图及尺寸标注
3、零件图标注举例
就近标注
标注基准孔（销孔） 2018年10月23 日星期二 15
三、二维转图及尺寸标注
4、装配图标注举例
Carline线
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四、零件加工流程
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。(目前BASE只有焊接自制） 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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一、工艺分析流程
数模 焊接图、涂胶图等 装配数模
夹具清单
建模完成
焊点分析 生产线节拍 MLP、MCP 焊钳选型、建模 确定装焊顺序 计算动作节拍 初编工艺卡 加工制造 指导生产 2018年10月23 日星期二 确定工件摆放姿态
焊接操作性检查
修改焊钳模型
二维图检查
二维出图
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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
现举例一夹具单元的加工步骤
工序号
1
2 3 4 铣平面 去毛刺，倒角 钻平面孔
工序名称
备制毛坯（下料）
滑枕铣床 铰磨机
设备
数控火焰切割机
经济数控立式钻床
5
6
倒角（孔）
铣端面
倒角器
万能升降台铣床
7
8 9 10 11 12
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去毛刺，倒角
钻端面孔，倒角 焊接 检测 攻丝 油漆（装配部分完成 ）
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
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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
规格
材料
20Cr
热处理
渗碳（渗碳深度0.5-0.8）表面淬 火HRC58-60
Q235-A 45 HT200 Q235-A Q235-A Q235-A 45 HRC50-55 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
TEMPLATE
45
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）
焊装夹具设计
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； 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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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。
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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 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
二位二向阀
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五、气路分析
3、气路实例
动作步骤 气动三联件
单独表达块 （避免影响线 路复杂缠绕）
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谢谢！
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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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二、夹具三维建模
1、建模准备
技术协议
转化为IGS格式 工艺流程分析 截取零件型面 （CATIA）
焊件结构分解
夹持方案
三维建模（MDT）
焊件结构分解
MLP、MCP
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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。 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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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/ 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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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
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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 BASE 项目 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 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 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 2018年10月23 日星期二 20 ±0.03 ±0.05 ±0.02 ±0.03
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60Si2Mn
Q235-A Q235-A 40Cr HRC40-45
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四、零件加工流程
名称
LOCATE PIN （定位小 工件，与环形磁铁 MGI-RI结合使用） BASE HANGER TURNING DEVICE TURNING BLOCK LIFTER COVER LIFTER JOINT LIFTER LOCK LIFTER SHAFT 旋转 腔体