柔性化总拼软工装平台设计
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目 前 ，传 统 设 计 、制 造 软 工 装 的 一 般 方 式 是 根 据单一车型的数据单独设计软工装底板、夹具单 元、总 拼 侧 框 、限 位 机 构 、控 制 系 统 机 构 等 夹 具 机 构，但这种制造模式存在很大的资源浪费（如设计 人 员 需 求 、设 计 及 加 工 周 期 、加 工 成 本 等），因 为 各 个 车 型 产 品 尺 寸 、产 品 结 构 、零 件 定 位 需 求 都 不 相 同，导致每一种车型都需要独立设计、加工夹具。而 软工装在项目造车验证过程中一般只使用很短的 时间，也就是产品开发初期零件验证阶段时期到零 件结构确定后正式工装加工完成，就会停止使用软 工装造车。之后一般会采取报废处理，部分结构可 以借用到下一个项目。下一个新项目不能借用以前 的夹具结构又需要重新进行以上提到的设计、加工 过程。因此软工装的设计和制造加工造成了巨大的 资源浪费。为节约总拼软工装制造成本，减少工装 制造周期等资源，本文开发了一种可兼容多种车型 的柔性化总拼软工装平台。
目 前 已 有 N111，N400，CN200，GP50HB 等 项 目 使用这种结构的总拼软工装，并取得很好的效果，为 项目节约了大量运行成本和工装设计、制造时间。 N111 项目总拼软工装夹具如图 5 所示。设计任务只 需设计 10 夹具单元、11 过渡板两个部分，就能达到 软工装造车要求。设计周期由原有的 1 个月缩短到 2 周时间，缩短比例约 50%；由于不用加工大底板及立 柱等柔性化平台，加工成本减少比例约为 60%，加工 制造时间缩短约 60%，优化设计的成果得到充分体 现。其他后续项目共用此柔性化总拼平台，只需重新 设计、加工夹具单元及过渡板，就能达到软工装造车 要求[3]。
的作业面均匀，不易脱落，在煤矿及建筑行业中具有 广阔的应用前景。笔者认为对混凝土喷浆机进一步 的研究应朝着提高整体作业效率、减轻劳动强度，向 智能化、自动化方向发展。
参考文献： [1] 马井雨，马忠诚，汪 澜，等.国内喷射混凝土用喷射机的发
展概述[J].混凝土，2012，(09):142-144. [2] 范 玉，王凤清，张君伟，等.SBL40 型螺杆式喷浆机的研发
10.夹具单元 11.过渡地板
图 ５ Ｎ１１１ 柔性化的总拼软工装拼台
Biblioteka Baidu
160
《装备制造技术》2015 年第 7 期
２ 结束语
通过对软工装柔性化优化设计，开发可兼容多 种车型的柔性化总拼软工装平台。此平台装置可以 根据不同的车型，柔性化地灵活应用已有的工装基 础部件完成制造软工装车，为项目节约了大量运行 成本和工装设计、制造时间，节省调试人员投入，加
快新车型制造验证进度。
参考文献： [1] 孙大涌.先进制造技术[M]. 北京：机械工业出版社，1999. [2] 闻邦椿. 机械设计手册[M].第 5 版. 北京：机械工业出版社，
2010. [3] 胡风兰.互换性与测量技术基础[M].第二版.北京：高等教
育出版社.2010.
Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ａｕｔｏｍｏ Ｂｉｌｅ Ｓｏｆｔ Ｔｏｏｌｉｎｇ Ｐｌａｔｆｏｒｍ
滑移机构由 2 个缸径 200mm 行程 800mm 的大 气缸、4 个直线导轨、4 个滑块组成，如图 4 所示。通 过大气缸推动滑移机构，由到位检测机构和限位机 构控制滑移机构行程，调整车身 Y 向尺寸，实现各个 不同尺寸的车型共用柔性总拼软工装平台[1]。
图 ４ 滑移机构
１．３ 平台装置的工作原理 装载分总成零件后，先由 5 推动气缸在 6 滑
《装备制造技术》2015 年第 7 期
柔性化总拼软工装平台
何军蔚，吕高光，彭 羿
（上汽通用五菱汽车股份有限公司，广西 柳州 545007）
摘 要：为缩短汽车新车型的开发制造周期，在软工装制造过程中，采用柔性化总拼平台，可以大量节约软工装工装制造 成本，减少工装制造周期和人力成本等。针对已往项目软工装需要占用较多资源的现状（如设计人员需求、设计及加工周 期、加工成本等），进行优化设计，使得整个软工装平台具有更大的柔性兼容能力，以达到资源重复利用，节约制造成本， 缩短项目开发周期的目的。 关键词：软工装；柔性化平台；总拼
HE Jun-wei，LV Gao-guang，PENG Yi （SAIC GM Wuling Automobile Limited by Share Ltd，Liuzhou Guangxi 545007，China）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Flexible platform is applied in soft tooling manufacture for shortening developing and manufacturing cycle of new vehicle model ，which can largely save manufacturing cost, reduce manufacturing cycle and manpower cost， etc.. In view of the present situation of soft tooling occupying more resources (such as the designer requirements，design and machining cycle，manufacturing cost，etc.)，the new technology with flexible platform makes the soft tooling platform have more flexible compatible ability by optimizing design in order to achieve the purpose of reusing resources，saving manufacturing cost and shorten project development cycle. Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： soft tooling；flexible platform；framing
１ 设计结构及原理分析
１．１ 概述 针对已往项目软工装需要占用较多资源的现状
（如设计人员需求、设计及加工周期、加工成本等）， 进行优化设计，使得整个总拼软工装平台具有更大 的柔性兼容能力，以达到资源重复利用、节约制造成 本、缩短项目开发周期的目的。
开发的可兼容多种车型的柔性化汽车软工装平 台，其结构如图 1 所示。柔性化总拼工装平台由柔性 立柱、锁紧机构、大底板、中央底板、推动气缸、滑移导 轨、限位插销、到位检测、限位机构等部分结构组成。
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（上接第 147 页）
卡死等技术问题。由该喷浆机喷涂的作业面喷涂均 匀，喷面不易脱落。改进后混凝土喷浆机的主要技术 指标达到了国内先进水平，达到了预期的效果。
３ 结束语
喷浆机经采用过渡法兰优化结构后，其整体刚 性得到提高，振动减小，噪音大、堵管、螺杆泵卡死等 技术问题得到有效解决。优化设计后的喷浆机喷涂
为了实现此软工装总拼拼台的柔性切换，中央底 板、大底板、立柱设计成模块化的柔性孔系结构，柔性 孔系由∮12 的销孔和 M12 的螺孔均匀分布，间距 100mm，如图 2 所示。不同的车型通过不同的过渡板 安装各个功能夹具单元，控制调整车身 X 向、Z 向尺 寸，从而实现工装总拼拼台的柔性切换，如图 3 所示。
柔性立柱 锁紧机构
大底部 中央底板
推动气缸 滑移导轨
限位插销 到位检测 限位机构
1.柔性立柱 2.锁紧机构 3.大底板 4.中央底板 5.推动气缸 6.滑移导轨 7.限位插销 8.到位检测 9.限位机构
图 １ 柔性化总拼软工装平台
此柔性化总拼工装平台的结构初始设计的底板 长度为 4 米，其柔性长度可满足车长 2 米到 5 米的 车型,包括了五菱车系中现有的所有车型及后续开发 的车型。 １．２ 关键柔性部件的设计
轨上推动立柱滑台，顶住 9 限位机构，由 8 到位检 测机构检测是否到位后，2 锁紧机构锁紧整个立柱 滑 台 ，并 用 7 限 位 插 销 进 行 机 械 锁 死 ，之 后 10 夹 具单元夹紧零件。切换车型时，只需将 11 过渡板 和 10 夹具单元进行切换，通过限位机构和到位检 测机构的调整控制并调节 Y 向尺寸 （立柱安装面 与 中 轴 线 间 的 距 离），即 能 满 足 另 一 种 车 型 的 使 用 需求。 １．４ 平台装置的特点
中图分类号：Ｕ４６７．３
文献标识码：Ｂ
文章编号：１６７２－５４５Ｘ（２０１５）０７－０１５９－０３
汽车软工装是应用于小批量工程车的焊接制造 所使用的焊接工装，主要为了验证产品结构设计、白 车身焊接制造过程、产品制造、零件匹配等，同时验 证正式工装的设计和制造。一般为简易工装，按不同 于正规生产要求的方法进行新产品开发阶段的车辆 制造。
由于此平台的核心部件,也是加工周期、加工成
本最集中的几个部件（如中央底板、大底板、立柱等） 都设计成模块化的柔性孔系结构，使得这些安装基 础部件可以很方便的重复使用 （只需在新的定位单 元和安装基础部件之间增加新的过渡小底板即可实 现连接）。
此柔性安装平台能实现定位单元的 3 向位置调 整（X\Y\Z 轴向）。通过中央底板、立柱、大底板上的柔 性孔系，只需更改相应的过渡板即可对夹具单元的 安装位置进行 X 向、Z 向调节；通过气缸行程控制， 到位检测装置和锁紧装置进行 Y 向调节。从而实现 了不同车型在此平台上的基础公用，使得该平台能 够在不同项目中重复使用[2]。 １．５ 此平台装置的技术创新点
2. Jiang su Jian zhu Institute，Xuzhou Jiangsu，221116)
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Recently，the concrete wet spraying machine used in the construction process has a large vibration， tending to have pipe blockage and motor burned technical failure, wearing screw and stator cover more serious， resulting in construction quality problems like uneven coating and high bouncing rate .Aimed at the existing screw wet spraying machine ，the paper provides structural optimization design and gives the improved technical parameters and technical level of screw-type wet spraying machine.The improved design of concrete wet spraying machine is a better solution to the technical problems mentioned above and the on-site construction can achieve the desired effect. Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： concrete；wet spraying machine；structural design
（1） 应用该装置可节约工装制造成本（包括原材 料、加工费用等）；
（2） 应用该装置可减少工装制造周期（包含设计 周期和加工周期），提高项目进展速度；
（3）应用该装置可节约大量人力成本 （模块化、 标准化设计使得设计量大大减少）；
（4） 模块化、标准化、柔性化的多车型兼容性 软工装基础设计理念可以进一步拓展到其他软工 装区域；
[J].煤矿机械，2014，(06):146.
Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｃｏｎｃｒｅｔｅ Ｗｅｔ Ｓｐｒａｙｉｎｇ Ｍａｃｈｉｎｅ
FAN Yu1，FAN Jia-qi2，HUANG Ji－zhan1 (1.Beijing Inst Itute of Technology School of Locomotive ，Beijing 100081，China；
收稿日期：2015-04-04 作者简介：何军蔚（1984—），男，湖南永州人，本科，助理工程师，主要从事车身工装夹具设计研究。
159
Equipment Manufacturing Technology No.7，2015
100.0000mm
100.0000mm 图 ２ 柔性化孔系结构
图 ３ 过渡板安装夹具单元结构
目 前 已 有 N111，N400，CN200，GP50HB 等 项 目 使用这种结构的总拼软工装，并取得很好的效果，为 项目节约了大量运行成本和工装设计、制造时间。 N111 项目总拼软工装夹具如图 5 所示。设计任务只 需设计 10 夹具单元、11 过渡板两个部分，就能达到 软工装造车要求。设计周期由原有的 1 个月缩短到 2 周时间，缩短比例约 50%；由于不用加工大底板及立 柱等柔性化平台，加工成本减少比例约为 60%，加工 制造时间缩短约 60%，优化设计的成果得到充分体 现。其他后续项目共用此柔性化总拼平台，只需重新 设计、加工夹具单元及过渡板，就能达到软工装造车 要求[3]。
的作业面均匀，不易脱落，在煤矿及建筑行业中具有 广阔的应用前景。笔者认为对混凝土喷浆机进一步 的研究应朝着提高整体作业效率、减轻劳动强度，向 智能化、自动化方向发展。
参考文献： [1] 马井雨，马忠诚，汪 澜，等.国内喷射混凝土用喷射机的发
展概述[J].混凝土，2012，(09):142-144. [2] 范 玉，王凤清，张君伟，等.SBL40 型螺杆式喷浆机的研发
10.夹具单元 11.过渡地板
图 ５ Ｎ１１１ 柔性化的总拼软工装拼台
Biblioteka Baidu
160
《装备制造技术》2015 年第 7 期
２ 结束语
通过对软工装柔性化优化设计，开发可兼容多 种车型的柔性化总拼软工装平台。此平台装置可以 根据不同的车型，柔性化地灵活应用已有的工装基 础部件完成制造软工装车，为项目节约了大量运行 成本和工装设计、制造时间，节省调试人员投入，加
快新车型制造验证进度。
参考文献： [1] 孙大涌.先进制造技术[M]. 北京：机械工业出版社，1999. [2] 闻邦椿. 机械设计手册[M].第 5 版. 北京：机械工业出版社，
2010. [3] 胡风兰.互换性与测量技术基础[M].第二版.北京：高等教
育出版社.2010.
Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ａｕｔｏｍｏ Ｂｉｌｅ Ｓｏｆｔ Ｔｏｏｌｉｎｇ Ｐｌａｔｆｏｒｍ
滑移机构由 2 个缸径 200mm 行程 800mm 的大 气缸、4 个直线导轨、4 个滑块组成，如图 4 所示。通 过大气缸推动滑移机构，由到位检测机构和限位机 构控制滑移机构行程，调整车身 Y 向尺寸，实现各个 不同尺寸的车型共用柔性总拼软工装平台[1]。
图 ４ 滑移机构
１．３ 平台装置的工作原理 装载分总成零件后，先由 5 推动气缸在 6 滑
《装备制造技术》2015 年第 7 期
柔性化总拼软工装平台
何军蔚，吕高光，彭 羿
（上汽通用五菱汽车股份有限公司，广西 柳州 545007）
摘 要：为缩短汽车新车型的开发制造周期，在软工装制造过程中，采用柔性化总拼平台，可以大量节约软工装工装制造 成本，减少工装制造周期和人力成本等。针对已往项目软工装需要占用较多资源的现状（如设计人员需求、设计及加工周 期、加工成本等），进行优化设计，使得整个软工装平台具有更大的柔性兼容能力，以达到资源重复利用，节约制造成本， 缩短项目开发周期的目的。 关键词：软工装；柔性化平台；总拼
HE Jun-wei，LV Gao-guang，PENG Yi （SAIC GM Wuling Automobile Limited by Share Ltd，Liuzhou Guangxi 545007，China）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Flexible platform is applied in soft tooling manufacture for shortening developing and manufacturing cycle of new vehicle model ，which can largely save manufacturing cost, reduce manufacturing cycle and manpower cost， etc.. In view of the present situation of soft tooling occupying more resources (such as the designer requirements，design and machining cycle，manufacturing cost，etc.)，the new technology with flexible platform makes the soft tooling platform have more flexible compatible ability by optimizing design in order to achieve the purpose of reusing resources，saving manufacturing cost and shorten project development cycle. Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： soft tooling；flexible platform；framing
１ 设计结构及原理分析
１．１ 概述 针对已往项目软工装需要占用较多资源的现状
（如设计人员需求、设计及加工周期、加工成本等）， 进行优化设计，使得整个总拼软工装平台具有更大 的柔性兼容能力，以达到资源重复利用、节约制造成 本、缩短项目开发周期的目的。
开发的可兼容多种车型的柔性化汽车软工装平 台，其结构如图 1 所示。柔性化总拼工装平台由柔性 立柱、锁紧机构、大底板、中央底板、推动气缸、滑移导 轨、限位插销、到位检测、限位机构等部分结构组成。
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
（上接第 147 页）
卡死等技术问题。由该喷浆机喷涂的作业面喷涂均 匀，喷面不易脱落。改进后混凝土喷浆机的主要技术 指标达到了国内先进水平，达到了预期的效果。
３ 结束语
喷浆机经采用过渡法兰优化结构后，其整体刚 性得到提高，振动减小，噪音大、堵管、螺杆泵卡死等 技术问题得到有效解决。优化设计后的喷浆机喷涂
为了实现此软工装总拼拼台的柔性切换，中央底 板、大底板、立柱设计成模块化的柔性孔系结构，柔性 孔系由∮12 的销孔和 M12 的螺孔均匀分布，间距 100mm，如图 2 所示。不同的车型通过不同的过渡板 安装各个功能夹具单元，控制调整车身 X 向、Z 向尺 寸，从而实现工装总拼拼台的柔性切换，如图 3 所示。
柔性立柱 锁紧机构
大底部 中央底板
推动气缸 滑移导轨
限位插销 到位检测 限位机构
1.柔性立柱 2.锁紧机构 3.大底板 4.中央底板 5.推动气缸 6.滑移导轨 7.限位插销 8.到位检测 9.限位机构
图 １ 柔性化总拼软工装平台
此柔性化总拼工装平台的结构初始设计的底板 长度为 4 米，其柔性长度可满足车长 2 米到 5 米的 车型,包括了五菱车系中现有的所有车型及后续开发 的车型。 １．２ 关键柔性部件的设计
轨上推动立柱滑台，顶住 9 限位机构，由 8 到位检 测机构检测是否到位后，2 锁紧机构锁紧整个立柱 滑 台 ，并 用 7 限 位 插 销 进 行 机 械 锁 死 ，之 后 10 夹 具单元夹紧零件。切换车型时，只需将 11 过渡板 和 10 夹具单元进行切换，通过限位机构和到位检 测机构的调整控制并调节 Y 向尺寸 （立柱安装面 与 中 轴 线 间 的 距 离），即 能 满 足 另 一 种 车 型 的 使 用 需求。 １．４ 平台装置的特点
中图分类号：Ｕ４６７．３
文献标识码：Ｂ
文章编号：１６７２－５４５Ｘ（２０１５）０７－０１５９－０３
汽车软工装是应用于小批量工程车的焊接制造 所使用的焊接工装，主要为了验证产品结构设计、白 车身焊接制造过程、产品制造、零件匹配等，同时验 证正式工装的设计和制造。一般为简易工装，按不同 于正规生产要求的方法进行新产品开发阶段的车辆 制造。
由于此平台的核心部件,也是加工周期、加工成
本最集中的几个部件（如中央底板、大底板、立柱等） 都设计成模块化的柔性孔系结构，使得这些安装基 础部件可以很方便的重复使用 （只需在新的定位单 元和安装基础部件之间增加新的过渡小底板即可实 现连接）。
此柔性安装平台能实现定位单元的 3 向位置调 整（X\Y\Z 轴向）。通过中央底板、立柱、大底板上的柔 性孔系，只需更改相应的过渡板即可对夹具单元的 安装位置进行 X 向、Z 向调节；通过气缸行程控制， 到位检测装置和锁紧装置进行 Y 向调节。从而实现 了不同车型在此平台上的基础公用，使得该平台能 够在不同项目中重复使用[2]。 １．５ 此平台装置的技术创新点
2. Jiang su Jian zhu Institute，Xuzhou Jiangsu，221116)
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Recently，the concrete wet spraying machine used in the construction process has a large vibration， tending to have pipe blockage and motor burned technical failure, wearing screw and stator cover more serious， resulting in construction quality problems like uneven coating and high bouncing rate .Aimed at the existing screw wet spraying machine ，the paper provides structural optimization design and gives the improved technical parameters and technical level of screw-type wet spraying machine.The improved design of concrete wet spraying machine is a better solution to the technical problems mentioned above and the on-site construction can achieve the desired effect. Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： concrete；wet spraying machine；structural design
（1） 应用该装置可节约工装制造成本（包括原材 料、加工费用等）；
（2） 应用该装置可减少工装制造周期（包含设计 周期和加工周期），提高项目进展速度；
（3）应用该装置可节约大量人力成本 （模块化、 标准化设计使得设计量大大减少）；
（4） 模块化、标准化、柔性化的多车型兼容性 软工装基础设计理念可以进一步拓展到其他软工 装区域；
[J].煤矿机械，2014，(06):146.
Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｃｏｎｃｒｅｔｅ Ｗｅｔ Ｓｐｒａｙｉｎｇ Ｍａｃｈｉｎｅ
FAN Yu1，FAN Jia-qi2，HUANG Ji－zhan1 (1.Beijing Inst Itute of Technology School of Locomotive ，Beijing 100081，China；
收稿日期：2015-04-04 作者简介：何军蔚（1984—），男，湖南永州人，本科，助理工程师，主要从事车身工装夹具设计研究。
159
Equipment Manufacturing Technology No.7，2015
100.0000mm
100.0000mm 图 ２ 柔性化孔系结构
图 ３ 过渡板安装夹具单元结构