焊接夹具设计及制作标准

南京依维柯汽车有限公司第二车身厂焊接夹具设计制作标准编制：余水2010年3月22日南京依维柯汽车有限公司第二车身厂焊接夹具设计制作标准内部资料、注意保密第1页共15页焊接夹具设计及制造标准总体技术要求：1、所有的夹具均采用气动控制压紧及车型转换方式（特殊规定可采用手动压紧器压紧或不用压紧）。2、夹具应保证可靠的定位，防止变形，确保装配焊接质量和精度达到产品质量要求。3、夹具工艺性能优良：各部件装配调整方便、人工焊接易于操作、产品取放方便、有足够的操作空间、操作方便快捷。4、夹具上产品的高度应在700~800mm之间，对于四周焊接作业困难的应增加360°旋转转盘装置（特殊情况要求还需增加旋转定位锁紧装置）。5、所有夹具须满足生产纲领的要求。一、焊接件技术要求：1、焊缝高度不得5mm、不允许有虚焊脱焊现象、重要部位须采用连续焊缝。2、焊后清理焊渣、焊缝磨平。所有部件在焊接后须退火消除应力再进行机加工。-南京依维柯汽车有限公司第二车身厂焊接夹具设计制作标准内部资料、注意保密第2页共15页二、夹具底板1、夹具底板台面全部加工完成后厚度≮20mm，底板与槽钢等加强板料焊接前应校平，留有吊运点或叉车搬运位置，焊后应经退火处理和校平后再进行机加工等后续作业，加工完成后应对台面涂油处理。2、加强筋规格选用标准（长方形的取最大值）：（1）当夹具台面≤1400mm×1400mm时，底板的加强筋应采用10#以上槽钢；（2）当夹具台面＞1400mm×1400mm时，底板的加强筋应采用16#以上槽钢；（3）当夹具台面＞2000mm×2000mm时，底板的加强筋应采用20#以上槽钢；（4）底座周边的槽钢开口向外，中间加强筋用槽钢的间距不得＞700mm.。3、夹具台面的基准孔及网格坐标线：（1）基准孔：夹具台面上应留有两个坐标系的检测用基准孔，每个方向为两组，每组两个孔，孔径为φ10mm，孔距100mm.（在基准孔附近安装标牌或刻上钢字码，注明坐标数值）南京依维柯汽车有限公司第二车身厂焊接夹具设计制作标准内部资料、注意保密第3页共15页（2）网格坐标线：网格坐标线应与产品设计的坐标线对应。深度及宽度均为0.5mm，间距为200mm.4、夹具台面的周边轮廓尽量与产品零件的轮廓相似，不得有突出的锐角，并尽量往里收，方便操作。三、夹具支撑座1、直角支撑座（见附图1）：尽量采用直角铸铁座，全部加工完成后两垂直面厚度不得＜20mm高度须满足系列化要求，一般高度为150、200、250、300、350、400mm，且能满足互换性要求，最高不能超过600mm，宽度统一为100mm。与夹具台面固定用两只φ10mm圆柱销定位、四只8.8级M12外六角螺栓紧固。孔距宽度为70mm，按底座大小孔距长度为25~35mm。2、过渡支撑座：焊接完成后须进行退火及去应力处理。全部加工完成后上下两平面平行度≯0.1mm，安装面表面粗糙度发布的大于3.2um.四、支撑板（固定托块及安装气缸用）厚度为19mm，两平面及托块、限位停止块、导向块的安装面表面加工粗糙度不得大于3.2um。南京依维柯汽车有限公司第二车身厂焊接夹具设计制作标准内部资料、注意保密第4页共15页五、夹紧臂（安装压头等）厚度为19mm，两平面及托块、限位停止块、导向块的安装面表面加工粗糙度不得大于3.2um。六、限位停止块各接触面及固定安装面表面加工粗糙度不得大于3.2，采用8.8级内六角M8螺栓固定。须进行淬火处理，硬度＞HRC35。在下列情况下必须要安装限位块：1、夹紧臂悬空2、夹紧臂处于产品外表面七、导向块：各接触面及固定安装面表面加工粗糙度不得大于3.2um，须进行淬火处理，硬度＞HRC35。采用8.8级内六角M8螺栓固定。在下列情况下必须要安装限位块：1、夹紧臂上有定位销；2、夹紧臂上压块处于斜面上；3、夹紧臂长度大于250mm；南京依维柯汽车有限公司第二车身厂焊接夹具设计制作标准内部资料、注意保密第5页共15页4、有侧向压紧动作；5、夹紧臂结构复杂、整体较重。八、定位销及销轴：1、粗加工完成后须进行淬火热处理硬度＞HRC35、硬化深度1.5mm以上，各接触面及固定安装面表面加工粗糙度不得大于1.6um；2、定位销外径尺寸须比产品孔径小0.2mm；3、定位销外径公差为+0/-0.05mm；4、原则上一个零件要有两只定位销固定（圆形、菱形各一）5、采用防松型螺母锁紧固定方式，要求可方便更换；6、视要求菱形定位销须有防旋转面；7、定位销须高出零件10～15mm、留有导向空间；8、定位销的空间位置精度误差不得大于0.1mm；9、定位销在10Kg推力作用下，移动量不得大于0.1mm；10、与气缸或手动压紧器等连接支撑板、夹紧臂的转轴孔须压入耐磨的铜套或其它耐磨材料制作的轴套；11、定位销安装孔及轴孔加工表面粗糙度不得大于1.6um；南京依维柯汽车有限公司第二车身厂焊接夹具设计制作标准内部资料、注意保密第6页共15页12、定位销固定座应可满足X、Y、Z三个坐标方向的调整。九、托块及压块：1、厚度19mm,与产品形面接触部位依照产品数模的形状进行CNC加工，误差不得大于0.2mm；2、加工完成后须对产品接触面进行热处理硬度＞HRC35、硬化深度1.5mm以上，各接触面及固定安装面表面加工粗糙度不得大于3.2um，定位销孔不得大于1.6um；3、对于外观件表面质量要求较高的可采用软性耐磨材料（如尼龙）制作4、用12.9级内六角螺栓或外六角螺栓固定，安装后完成后空间位置精度误差不得大于0.3mm；5、孔距15mm,特殊情况除外。6、装焊夹具设计时应考虑汽车覆盖件的外表面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8～20mm，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南京依维柯汽车有限公司第二车身厂焊接夹具设计制作标准内部资料、注意保密第7页共15页十、调整垫片：厚度为0.5mm、1mm两种，所有安装部位设计时须留有3mm（0.5mm及1mm各两块）的调节余量。十一、夹具精度要求1、主定位销的位置精度为φ0.1（此精度要求详细设计时确认），加工精度为±0.05；2、夹具基准面至所有夹具垂直方向的测量点公差均为＋0.1mm，或者－0.1mm，不能±0.1mm（此精度要求详细设计时确认）。3、水平面上定位孔与定位孔之间的公差为±0.02mm，粗糙度为1.6um。4、所有的定位孔与基准面的公差为±0.05mm，粗糙度为1.6um。5、基准面之间精度允许±0.1mm，测量面之间的精度允许±0.2mm。6、翻转机构的重复到位精度为±0.1（φ200处）；7、采用三坐标检测夹具的制造精度，并将检测记录填入设备检测记录。南京依维柯汽车有限公司第二车身厂焊接夹具设计制作标准内部资料、注意保密第8页共15页8、支架的垂直度，每100mm高的精度误差＜0.01mm。9、支架的平面度，每100mm2高的精度误差＜0.01mm。10、精度孔的同心度、平行度、垂直度的精度误差＜0.02mm。十二、气动夹紧方式：1、夹具手动与气动混合夹紧、纯气动夹紧的夹具，夹头打开有先后顺序要求的，动作应能互锁，防止误操作，以免误动作而发生夹具及产品损坏等事故。2、动作按钮就动作气阀应有安全防护装置，以免操作工无意产生误动作。3、所有动作按钮应有中文标识，气路复杂夹具应在控制气阀及相应气缸上有标识区分。4、对刚性较差或卸料困难的大型零件应考虑增加顶升机构。5、气路应设有消音器及残压处理阀、压紧缸应预留压紧行程。6、所有的气路控制阀及三元件应有防撞装置。7、气管排列简单整齐、固定牢靠。十三、外购件选用要求：南京依维柯汽车有限公司第二车身厂焊接夹具设计制作标准内部资料、注意保密第9页共15页1、螺栓：全部采用8.8或12.9级别的公制螺纹螺栓；托块及压头等经常需要调整的部件采用M8或M10的12.9级别内六角螺栓紧固，其余部件采用M10或M12的8.8级外六角螺栓紧固。2、圆柱销：采用GB120/86标准。压块及托块采用直径为8mm定位圆柱销，其它部位使用直径为10mm定位圆柱销；3、气缸、气控阀、电磁阀、气管等气动元件：全部使用“SMC”公司产品，夹紧气缸尽量采用CK1B系列、其它部位优先采用带缓冲功能的气缸、气动三元件尽量采用AC4000系列以上的、气管采用双层阻燃管、动作气路进出管路以颜色区分（一般采用蓝色压紧、黑色松夹）使用φ8~12mm气管、控制气路可采用φ6mm气管、夹具三元件进气接头前应采用1/2”硬管或φ12mm以上螺旋PU软管接驳；气动控制阀等选用型号标准（SMC产品）：按钮阀采用VM100系列机控阀采用VM830系列残压释放阀采用VHS系列气控阀采用VFA5000系列;4、接头：气路接头采用“Sang—A”品牌快插式接头、快换接头采用“日东工器”产品；南京依维柯汽车有限公司第二车身厂焊接夹具设计制作标准内部资料、注意保密第10页共15页5、手动压紧器：优先采用“GOODHAND”品牌。备注：所有外购件若承制单位需要更改品牌，须征求我厂技术科及工具科主管工程师认可。十四、材料选用及技术要求：1、定位块、夹紧块：采用45#钢，淬火后调质处理（HRC30～35），表面发黑处理。2、定位销：采用40Cr，淬火调质处理（HRC35～40），表面发黑处理。3、底板、支撑座等结构件，一般采用Q235-A钢的板材和型材焊接而成，焊后经焊接退火处理，消除焊接应力，并经精加工而成。4、铭牌内容包括：零件总成名称、夹具名称、夹具重量、夹具外形尺寸、制造厂商、制造日期。另参照我厂格式（附图2）制作一块标牌，内容包括夹具名称及工艺编号。5、机械加工所需要的结合部（焊接部位）均要满焊，并进行去除应力处理。6、有精度要求的大型部件在焊接后，均要进行退火、矫正处理。南京依维柯汽车有限公司第二车身厂焊接夹具设计制作标准内部资料、注意保密第11页共15页7、焊割落料的断面要做到光洁无毛剌。8、所有的加工孔都要倒角、无毛刺。9、所有的加工切削面都要做到光洁平整无毛刺。10、有精度要求的有角度加工要把实测值标在图纸上。11、经淬火处理的零件的硬度均要检测，并保存其资料。12、对于精度达不到要求的零件，原则上要全部重做。13、零件定位面的加工要求全部要由线切割加工或CNC加工。14、所有加工零件的检测数据都要有记录（直角、平行、同心、间距、直径、角度等）。十五、油漆（见表格）：油漆部分应先进行防锈处理后再进行涂装。夹具主体采用乳白色、夹具台面上方基准面须使用耐高温油漆，运动部分为红色、托块、压块及定位销等与产品接触的零件须进行表面黑化处理（不可油漆）、气动元件防撞保护罩使用黄色。南京依维柯汽车有限公司第二车身厂焊接夹具设计制作标准内部资料、注意保密第12页共15页采用国标色卡GSB05-1426-2001（代替GSBG51001-94）序号喷涂部位色号颜色名称样例（以标准色卡为准）应用举例1夹具主体42Y11乳白所有静止部件，包括夹具台（基准面除外）、L型支承、静止的连接板（转接块）、控制台等2整体活动部分59YR04桔黄复杂的整体机构，包括滑移台、翻身架、传输小车、机器人抓举装置、地链等3独立活动部分62R03大红简单的直接由气缸驱动的部件、压块的连接板（转接块）、复合气缸表面（缸体和压头除外）等4防护罩47Y05柠黄气动元件防护罩等备注：1、喷涂部位应先进行防锈处理后再进行喷涂；2、夹具BASE板基准面采用耐高温清漆（透明）；3、托块、压块、定位销等采用表面发黑处理，严禁喷漆。南京依维柯汽车有限公司第二车身厂焊接夹具设计制作标准内部资料、注意保密第13页共15页附图1：夹具铸造支撑座图纸南京依维柯汽车有限公司第二车身厂焊接夹具设计制作标准内部资料、注意保密第14页共15页南京依维柯汽车有限公司第二车身厂焊接夹具设计制作标准内部资料、注意保密第15页共15页附图2：夹具标牌样式：