夹具定位
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白车身装配夹具的设计标准(尺寸可控性)
I.目的
使用焊装夹具的二大目的:1)决定钣金件的相对空间位置,2)提供钣金件在此空间位置上的刚度,以抵抗焊枪引起的位移和变形。
II.定位方式
1.夹具上的主定位点是由NC定位块,销,托点,和夹紧块来实现的。定位方式的首选是孔/销定位,其次是形面,如拐角,再其次是边。
2.圆孔/圆销控制四个方向,控制两个方向的是圆孔/菱销,(本公司现在的首选,也是日韩公司的首选。)或者长孔/圆销,(欧美公司的首选)或者圆孔/双平面圆销(不
常见)。半圆孔/圆销控制三个方向。
III.主定位点的采用
1.夹具设计必须严格按产品原设计的主定位点(参考系)来安排定位方式;
2.如果实行有困难,必须和主定位点的原设计人员商量才能作改动;
3.在延续的工序中,主定位点的采用必须按“一脉相承”的原则,以减少积累误差。
IV.焊接过程中的位移和变形
1.虽然,使用焊装夹具的目的是定位和保持此定位。在焊装过程中,即使在焊装夹具的夹持下,钣金件的位移和变形还是在所难免。只是数量上是相对微小而已。
2.简单而言,位移和变形是由力和热引起的。由于尺度管理追求的首要目的是产品的尺寸一致性而非产品精度,应该尽可能的使位移和变形变得一致,从而减少波动误
差。一项非常可取的做法是保持夹紧顺序和焊接顺序的严格一致。
V.定位销/块的要求精度
1.NC定位块的位置精度为+0.10毫米,
2.NC定位块的位置精度为+0.10毫米,
3.NC定位块的位置精度为+0.10毫米,(1.2.3重复)
4.定位销的位置精度为+0.10毫米,
5.定位销的直径精度为+0.05毫米,(先要确定定位销的直径)
6.定位销的圆度精度为+0.01毫米,
7.定位销的直度不控制。
8.定位销有效长度要高出制件表面≥5mm(在不顶起外侧的制件(内外两层板)情况下)
9.定位销的间距精度:±0.10毫米(对称定位销)
10.单个零件的两个定位销的间距精度:±0.10毫米,
11.型面可动时,不能与制件干涉(前进、后退及动作途中无干涉),按动作顺序进行。
在后退极限,距车身件端面要有大于15mm的后退间隙。
VI.定位销/块的工艺要求
1.NC定位块和定位销有表面防锈处理和硬化处理。(需要具体要求)
2.NC定位块要有符合配合形面的曲面(定位型面与制件的接触面应大于80%)。
VII.定位销/块的尺寸控制能力要求
1.定位销的尺寸和与其相配合的钣金件的孔要符合设计精度,(按公司标准XXXXX 执行,而在最差情况下,配合间隙不大于0.2毫米)。(孔和销的公差和销的位置公
差要进行推算,0.2mm很严格的)
2.与定位销相配合的钣金件的孔通常具备符合要求的承受能力,孔的尺寸,钣金件的厚度,定位的方位,都是孔承受能力的决定因素。由此来决定是否应该翻边。
3.定位销/块的刚度决定了在受力状态下保持位置精度的能力。从定位销/块到基座的连接过长,关节过多都会弱化定位销/块的钢度。
4.整个夹具的刚度也会间接影响定位销/块的尺寸控制能力。
VIII.工件的放入
1.所有的固定定位销必须方向一致,方向差超过15度的(15度太大,建议取消此内容),方向不一致应改为活动销。
2.工件的放入如果是由人来执行的,就必须按人机工程的角度来考虑。通常放入之前会有提起和平移,此两项也必须要可行。
3.放入的首选是由上而下,其次是简单的水平方向的平移。
4.平移加拐弯或扭转都不是好的选择,但是还是可行的。
5.平移的方向应该和钣金件的表面成垂直,如果沿着钣金件的表面,就成了插入,插入不可取。
6.工件的放入的顺序要合理,应避免和其他件的干涉,尤其是多方面的干涉。
7.如果每个具体的动作(平移,拐弯或扭转)的时间可以量化,整个设计就可以优化。
IX.夹具的可夹性
1.钣金件上的夹紧点(和测量点一样)要有和XYZ三主轴垂直的小平面,如果不可能设计,夹具就要有符合形面的曲面NC 块。
2.小冲压件的问题一是不容易夹,二是压紧点要和焊接面争空间。因此,小冲压件上的压紧点要和焊接面尽量分开。此外,力求推动设计工程师设定特殊形面,以利
于来定位。因为3-2-1的六点定位已经不可能,面定位成为好的选择。
X.夹具的重复性
1.应用见证孔检验方法(WITNESS HOLE METHOD)
2.应用重复性和重制造性的检验方法(R&R METHOD)
XI.夹紧的顺序的优化
1.夹紧顺序的设定决定了金属的流动方向,由此而来可能造成钣金表面的皱纹以及工件的位置变化。因此,为了使钣金件的定位有最大的重复性和一致性夹紧顺序必须
优化,
2.为了使钣金件的定位有最大的重复性和一致性,应当考虑使用夹而不紧,由此来钝化夹紧顺序的敏感性。
XII.定位不足和过定位
1.定位点的设定按3-2-1 原则。定位不足会使定位没有唯一性,产品没有一致性。
2.钣金件可能有一个方向上刚度相对低一点,应该用过定位来补偿其刚度不足。
3.刚度大的方向要防止过定位。
XIII.夹紧点的密度
1.运用过定位来补偿工件刚度不足时,夹紧点的密度应是在空间和刚度之间的平衡,密度高了,刚性提高了,然而,焊枪的活动空间小了。反之亦然。
2.试制夹具的夹紧点的密度可以适当的高一点。因为试制时时间不受节拍的限制,可以打开夹紧点来打点。
3.夹紧点可能互相干涉,当夹紧点的密度相对高,冲压件的刚度相对强,以及冲压件的误差相对大时尤其可能发生。
XIV.夹紧点的相互干涉
1.夹紧点可能互相干涉;
2.当夹紧点的密度相对高,冲压件的刚度相对强,以及冲压件的误差相对大时尤其明显。
3.一旦干涉发生,尺寸控制就有了问题。
4.防止干涉的措施有改进冲压件的尺寸,减少压点,取消或放开非关键的点。
XV.夹紧与夹而不紧力
1.为了使夹具的重复性提高,夹具必须让钣金件在夹持状态下仍旧能做一定量的流动。
2.为了使钣金件能流动,大多数的夹持点应该设计为夹而不紧,即留有0.2毫米的缝隙。当夹而不紧时,夹块将力施加于NC定位块上,而不是钣金件上。(此处在操
作上可能存在困难,还包括夹紧力的选择)
3.设计工程师必须明白,在夹紧过程中,钣金件也会有位移,如果夹紧是分批进行,只有最后夹紧可以设计成完全紧固,否则位钣金件位置的一致性就不会是最优的。
4.设计工程师还必须明白,在焊接过程中,钣金件也会有位移。只有让钣金件流动,才能有利于实现一致性,关键是力求让流动有一致性。
XVI.夹紧力
1.与夹紧点的密度相同,夹紧力的强弱应该和钣金件的刚度有关。钣金件的刚度要求则应该和焊枪可能造成的干扰有关,干扰小,所需要的夹紧力就可以相对弱一些。
(建议夹紧力应该与材料和料厚有关)
2.手工焊接,干扰大,夹紧力应该相对大些。
XVII.焊枪可接近性
1.焊枪对于焊点的可接近性,已经由同步工程核对过了。应采用的特殊焊枪也已经确定。
2.焊枪和夹具的关系是干扰问题。其原则是被焊点要有必要的刚度,如果焊点是决定钣金件位置的话。
XVIII.用来脱离夹具的托架设计
1.每个定位销都要有至少一个托点,其与销的距离不能超过100毫米,钣金件相对柔软的部位要额外加点。
2.托面和被托表面形状要相配,托起应同步,使托面与被托表面相同时接触。其差异