汽车焊装夹具设计

汽车焊装夹具设计22020年3月10日星期二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32020年3月10日星期二一、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42020年3月10日星期二一、工艺分析流程数模焊接图、涂胶图等装配数模夹具清单确定工件摆放姿态焊钳选型、建模初编工艺卡指导生产焊点分析建模完成焊接操作性检查修改焊钳模型二维图检查确定装焊顺序计算动作节拍MLP、MCP生产线节拍二维出图加工制造52020年3月10日星期二一、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）62020年3月10日星期二一、工艺分析流程焊接时间的参考计算；1、点焊：3——5秒每点，根据焊接部位、焊钳大小操作方便性确定。一般中小夹具：每点4秒，地板大焊钳工位每点5秒，侧围补焊、车身补焊每点3秒。换枪时间5秒。以上包括焊枪移动时间。2、弧焊：连续焊10毫米/秒3、凸焊螺母、植钉：5秒/个4、涂胶：连续涂胶20毫米秒，涂胶胶点2秒点。72020年3月10日星期二二、夹具三维建模1、建模准备工艺流程分析焊件结构分解MLP、MCP技术协议焊件结构分解夹持方案三维建模（MDT）截取零件型面（CATIA）转化为IGS格式二维转图（MDT）三维模拟检查82020年3月10日星期二二、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。92020年3月10日星期二二、夹具三维建模2、三维建模型过程图建立单元文件截取车身截面图根据MCP绘制定位块、定位销绘制连接板绘制CLAMP插入标准件动静态检查修改草图焊枪模拟适当调整建模完成装入气缸102020年3月10日星期二二、夹具三维建模4、基本的标准件图库112020年3月10日星期二二、夹具三维建模5、用MDT制作完成的夹具122020年3月10日星期二三、二维转图及尺寸标注1、出图步骤首先打开转图对话框，对参数进行设置，选择出单元图或零件图。旋转调整坐标系，选择世界坐标系，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。132020年3月10日星期二三、二维转图及尺寸标注绘制夹具单元的carline线，为了方便检测和装配，carline线坐标值一般取整数。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。142020年3月10日星期二三、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152020年3月10日星期二三、二维转图及尺寸标注3、零件图标注举例标注基准孔（销孔）就近标注162020年3月10日星期二4、装配图标注举例三、二维转图及尺寸标注Carline线172020年3月10日星期二四、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。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：182020年3月10日星期二四、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192020年3月10日星期二四、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。202020年3月10日星期二四、零件加工流程2、加工标准工件名称项目公差值（mm）BASE交叉基准槽垂直度0.10/1000平面度0.02/2000.10/2000定位孔精度相邻孔位：0.03任意孔位：0.08基准边与定位销孔距离精度±0.03基面与立面垂直精度L=100-300±0.05L=300-500±0.08L=500-600±0.12定位销孔与相关基面的距离精度±0.03定位销孔的位置精度±0.05连接板/CLAMP定位销孔孔位精度±0.02连接板平面度±0.03加工完成后倒角、去毛刺、抹油与砸钢号212020年3月10日星期二四、零件加工流程3、零件材料的选择名称规格材料热处理L板45#LINKQ235-ACATCHER（支撑座）45HRC40-45STOPPER45HRC40-45HINGPIN45HRC40-45SHIM（LOCATE）60Si2MnSHIM（L-PLATE）Q235-AGUIDE(导向）Q235-ALOCATEPIN45HRC40-45222020年3月10日星期二四、零件加工流程名称规格材料热处理LOCATEPIN（定位小工件，与环形磁铁MGI-RI结合使用）20Cr渗碳（渗碳深度0.5-0.8）表面淬火HRC58-60BASEHANGERQ235-ATURNINGDEVICE45HRC40-45TURNINGBLOCK旋转腔体HT200铸件不得有气泡，夹杂等缺陷，表面光整。需经过时效处理LIFTERCOVERQ235-AHRC40-45LIFTERJOINTQ235-ALIFTERLOCKQ235-ALIFTERSHAFT45HRC50-55TEMPLATE45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）232020年3月10日星期二四、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。242020年3月10日星期二四、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。252020年3月10日星期二四、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262020年3月10日星期二四、零件加工流程工序号工序名称设备1备制毛坯（下料）数控火焰切割机2铣平面滑枕铣床3去毛刺，倒角铰磨机4钻平面孔经济数控立式钻床5倒角（孔）倒角器6铣端面万能升降台铣床7去毛刺，倒角铰磨机8钻端面孔，倒角经济数控立式钻床9焊接电焊机10检测高度尺11攻丝西湖台式钻床12油漆（装配部分完成）毛刷现举例一夹具单元的加工步骤272020年3月10日星期二五、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）分类根据逻辑关系插入气路元件理顺逻辑关系完成气路图根据逻辑关系检查气路逻辑分析就是将夹具操作和零件安装等动作先后顺序和相互之间的关系应用气路元件进行表达的过程，实际绘制气路图主要考虑顶升的速度、顶升与全开的关系、前后夹紧顺序等问题。282020年3月10日星期二五、气路分析2、常用气路元件介绍气动三联件按钮开关与阀气缸行程开关气缸单向截流开关二位三向阀二位二向阀292020年3月10日星期二五、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）302020年3月10日星期二谢谢！