汽车车体焊接夹具设计基础

夹 具 设 计 基 础
(LAM)

汽车车体焊接夹具设计基础
一、概念 汽车车体（BODY）大约由 1000 件以上的部件构成，大部分为铁皮。这些
铁皮大多以点焊的方式结合在一起。焊接和时候必须把每个部件固定在规定的位 置，这种有定位功能紧固功能的工具就叫夹具（JIG，治具）。制造车体的专用夹 具叫车体夹具（车体设备）。
二、分类 动力源：手动夹具、气动夹具、电动夹具； 用 途：通用夹具、专用夹具、组合夹具； 构 造：固定式夹具、移动式夹具、悬挂式夹具； 设 备：夹具、电焊机械、机器人、专用生产钱。
三、功能
A：精确定位； B：夹紧； C：引导； D：使用便捷； E：改善工作条件，降低产品成品。
四、设计流程 工件数模处理（WORK 预处理）→根据仕样书检讨定位夹紧位置→GUN 插
入→设计（2D、3D）→客户承认（相应出现的仕样变更和修改）→出图（2D） →提出购入品→精度表、回路图、节拍图
五、番线的作用
番线就是空间位置的号码线。 车身基准坐标（0 线）是前车轴中心以及车宽的中心线。
下面主要介绍日本三大车系的番线表示方法：
丰田（TOYOTA） 本田（HONDA） 尼桑（NISSAN）
长
TL
T
X
宽
BL
B
Y
高
WL
H
Z
丰田：左右都是用正数表示（当左右有差异的时候，仕样书上用 RH/LH 指示）； 本田：左右都是用正数表示（当左右有差异的时候，仕样书上用 BR/BL 指示）； 日产：车前进方向左侧用正数，右侧用负数。

六、尺寸标注
我们所设计出的产品最终是要交付制造，而制造需要的是平面图纸，所以我
们的尺寸标注显得尤为重要。下面就我们进行标注应当注意的问题说明一下。
（注：视图关系有一角法和三角法之分，我们公司所用的是 三角法
）
1、三个视图一定要对齐； 2、标注顺序为：落料、焊接、加工，一般先加工面，再由面加工销孔（PIN）； 3、所用公差：
面 → PIN ±0.05 面 → 面 ±0.1 PIN → PIN ±0.02（±0.03 NISSAN）（相关、同组） PIN → PIN ±0.05（不相关、不同组） PIN → 面 ±0.1

4、主要常用部品的标注方法：

因为 A 尺寸为 PIN 的高度方向安装尺 寸,PIN 的高度精度要求没那么高,所以 不要公差;B 尺寸为削边 PIN 的削边安 装面的安装尺寸,因为 PIN 的削边安装 面的公差为 ,所以 B 公差用 .

七、夹具设计
车体夹具的定位原理：六点定 任何物体在在空间都有六个自由度。车 体工件定位是用夹具将工件置于正确位置， 也就是消除要件相对于夹具的六个自由度； 定位方法一般用点、线、面的接触来实现。 我们常用的定位基本元件有： A、 托块和压块； B、 LOCATOR PIN（销）； C、 V 槽和导向挡块。
1、常规夹具的部品名称；
01、BRACKET
立座
02、GUIDE CYLINDER 导向气缸
03、PLATE
板
04、STOPPER
限位块
05、SW BRACKET 感应器支架
06、SWITCH
感应器
07、LOCATOR PIN 销
08、LOCATOR
托块
09、CLAMP 10、CLAMP ARM 11、HINGE PLATE 12、GUIDE 13、SHIM 14、CYLINDER 15、PIN BRACKET 16、WASHER
压块 摇臂
铰链板
导向
垫片 气缸 销支架 垫圈

2、夹具的设计；
工件定位最基本的定位单元就 是我们常见的托块(LOCATOR)、压 块(CLAMP)和销(PIN)。下面我们看 看托、压块的设计。首先根据仕样书 确定托、压块的位置及 LOCATOR 和 CLAMP 面 的 长 度 ( 一 般 情 况 下 LOCATOR 和 CLAMP 面的长度为： 10、15、20、25mm,具体长度根据仕 样和空间大小自行选择)，厚度一般 有 12、16、19、22、25mm 等等，根 据厂家不同而不同。其安装面和边在 设计的时候尽量使其到番线的距离为 5 的倍数；选择一个好的旋转支点，主要是 让 CLAMP 能够打开，使工件在焊接完毕后顺利的拿出，和 CLAMP 在压紧时的 夹紧力不让工件产生变形和位移，支点到番线的距离尽量为 5 的倍数；CLAMP 在打开状态时，UNCLAMP 的最外边离工件的边缘距离最好在 25 以上或角度在 15 度以上。如右图中方框中的数据为 5 的倍数
注：如何正确选择夹紧力 A、大小 ①能够克服工件上的局部变； ②能够克服重力和惯性应力，将工件牢牢固定在夹具上； ③足以应付焊接过程中工件变形； ④足以应付焊接过程中热应力引起的约束应力。 B、方向 ①一般垂直于首要定位基准； ②使工件不易产生位移； ③因重力因素，首要定位基准最好水平。 C、着力点 一般选择位于定位支撑之上或几个支撑所组成的定位面内，并应使夹紧 力作用在零件刚度最大部位。
不能产生力距；
不能使工件产生变形。