【正文】 夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)步驟為：①結(jié)構(gòu)單元的匹配與創(chuàng)建，根據(jù)概念設(shè)計(jì)階段的功能要求，經(jīng)過(guò)功 —— 構(gòu)映射過(guò)程，形成夾具的功能單元集合。 xxxxx： RH06 左車(chē)門(mén)總成補(bǔ)焊夾具 32 本章小結(jié) 焊裝夾具的設(shè)計(jì)是汽車(chē)焊裝生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵，焊裝夾具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定了其實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的可能性。 另外，隨著白車(chē)身輕量化與安全要求的不斷提高，大量 輕質(zhì)高強(qiáng)鋼廣泛 用于制造白車(chē)身重要的結(jié)構(gòu)件，如車(chē)門(mén)加強(qiáng)板，這些新材料的特殊物理化學(xué)屬 性給焊接技術(shù)提出新的要求。針對(duì)制造過(guò)程中所出現(xiàn)的尺寸偏差，進(jìn)行診斷分析以識(shí)別偏差的根本原因，從而實(shí)現(xiàn)制造過(guò)程的偏差控制。建立數(shù)學(xué)模型模擬零件焊裝過(guò)程，分析尺寸偏差在裝配過(guò)程中的傳遞原理。提出了綜合考慮零件結(jié)構(gòu)分析與統(tǒng) 計(jì)分析的偏差流理論。車(chē)門(mén)按開(kāi) 啟方式分為順開(kāi)式、逆開(kāi)式、推拉式、折疊式、外擺式以及上掀式等xxxxxxx本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 35 類(lèi)型；按 窗框工藝形式可分為整體窗框車(chē)門(mén)、獨(dú)立窗框車(chē)門(mén)和無(wú)窗框車(chē)門(mén)。 圖 61 圖 62 xxxxxxx本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 37 圖 63 圖 64 圖 65 xxxxx： RH06 左車(chē)門(mén)總成補(bǔ)焊夾具 38 氣路操作圖 圖 66 xxxxxxx本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 39 氣路原理圖 圖 67 上角表格中的按鈕數(shù)目為了保 證現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)候不會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題而多定制的按鈕標(biāo)盤(pán) xxxxx： RH06 左車(chē)門(mén)總成補(bǔ)焊夾具 40 第 7 章 結(jié)論與展望 總結(jié) 汽車(chē)制造業(yè)是全球性重要支柱產(chǎn)業(yè)，在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中，必須根據(jù)市場(chǎng)需求，盡快地制造出客戶(hù)滿意的個(gè)性化汽車(chē)。隨著汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展 ,各汽車(chē)生產(chǎn)廠家對(duì)車(chē) 身焊裝設(shè)備的要求越來(lái)越高 ,而且汽車(chē)車(chē)身焊接夾 具的設(shè)計(jì)與沖壓件、工序件結(jié)構(gòu)及精度關(guān)系極為密切 ,充滿了豐富的特殊性 ,在設(shè)計(jì)時(shí) ,除了考慮遵 循一般的規(guī)律性外 ,還必須。根據(jù)實(shí)際需要得出的壓臂長(zhǎng)度與 CK 系列氣缸參數(shù)選擇相應(yīng)的具體型號(hào)氣缸。本章將根據(jù)車(chē)門(mén)的裝配特點(diǎn)，介 紹主要的裝配工藝（焊接、涂膠、包邊），其中重點(diǎn)分析車(chē)門(mén)焊接工藝。 用實(shí)際零件點(diǎn)云數(shù)據(jù)的有限元模型，研究實(shí)際柔性薄 板件的裝配偏差。對(duì)車(chē)門(mén)鉸鏈焊接工藝進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析，分析焊后殘余應(yīng)力和焊接變形， 為車(chē)門(mén)焊接變形提供很好的依 據(jù)。對(duì)于車(chē)門(mén)焊裝偏差分析，許多學(xué)者開(kāi)展了大量的研究工作，主要包括兩 個(gè)方面。以往國(guó)內(nèi)車(chē)門(mén)焊接主要以勞動(dòng)強(qiáng)度大、生產(chǎn)效率低的懸掛式手工點(diǎn)焊鉗為主， 隨著對(duì)汽車(chē)產(chǎn)量和質(zhì)量的要求不斷提高，機(jī)械化、自動(dòng)化、柔性化、高質(zhì)量焊接是車(chē)門(mén)焊接技術(shù)的發(fā)展方向。可以采用基于語(yǔ)義的多專(zhuān)家模糊評(píng)價(jià)方法，當(dāng)獲得不同夾具設(shè)計(jì)方案的評(píng)價(jià)值后 ，評(píng)價(jià)值最大的設(shè)計(jì)方案為最優(yōu)設(shè)計(jì)方案。同時(shí)，設(shè)計(jì)出來(lái)的夾具“結(jié)構(gòu)”既要實(shí)現(xiàn)上述功能，滿足由零件造型特征、零件焊接工藝和焊接設(shè)備所決定的零件夾持特性的需要，同時(shí)還要考慮夾具元件在組裝上的裝配性、拆卸性等的需要。根據(jù)焊裝夾具零部件的結(jié)構(gòu)形狀出現(xiàn)的頻率，可以將夾具零部件劃分為標(biāo)準(zhǔn)件、重復(fù)使用件、 相似件、特殊件并進(jìn)行不同程度的標(biāo)準(zhǔn)化工作。夾緊件設(shè)計(jì)過(guò)程中必須要充分考慮到其打開(kāi)狀態(tài)的寬敞度，便于焊件的裝卸以及工人的操作，同時(shí)也要注意相鄰?qiáng)A具夾緊件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)形式不同，其運(yùn)動(dòng)過(guò)程的軌跡也不相同。定位板與支架的連接方式設(shè)計(jì)采用孔定位方式，通過(guò)銷(xiāo)的位置精度 (177。 ①定位銷(xiāo)的設(shè)計(jì) 定位銷(xiāo)的直徑大小略小于工件上的孔徑，其位置精度為177。上面的優(yōu)化計(jì)算過(guò)程只考慮了薄板件的重力作用，實(shí)際情況下有可能還需考慮焊接時(shí)的一些約束條件，如夾緊時(shí)由于偏差導(dǎo)致的初始變形等。確定定位點(diǎn)的數(shù)目和位置，首先必須確定定位點(diǎn)優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)，如式 所示： 式中 x 是一個(gè)表示 N 個(gè)設(shè)計(jì)變量或定位元件位置的向量的不同組合。實(shí)際上， N 個(gè)定位點(diǎn)的位置同樣起著很重要的作用。 汽車(chē)車(chē)身絕大部分是薄板柔性沖壓 件，其焊裝過(guò)程，其最主要的尺寸問(wèn)題是薄板件法向上的變形，甚至其自重所引起的變形也不容忽視。進(jìn)行定位元件和夾緊元件的標(biāo)準(zhǔn)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究； ④焊裝夾具計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)方案與綜合評(píng)價(jià)。 xxxxxxx本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 25 簡(jiǎn)而言之，汽車(chē)焊裝夾具計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的關(guān)鍵支持技術(shù)應(yīng)重點(diǎn)研究以下內(nèi)容： ①焊裝夾具定位可靠性設(shè)計(jì)方法。 xxxxxxx本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 23 圖 311 銷(xiāo)與銷(xiāo)座 螺釘與基準(zhǔn)銷(xiāo) 夾具安裝中使用的螺釘一般為內(nèi)六角螺釘，為了方便安裝直徑盡量選用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。 圖 39 墊片 墊片一般與定位塊配合使用，因?yàn)?UG 設(shè)計(jì)中所有設(shè)計(jì)都為理想狀態(tài)，夾具的零件在機(jī)加工中會(huì)出現(xiàn)誤差，安裝中也會(huì)出 現(xiàn)誤差，零件在沖壓過(guò)程中也會(huì)出現(xiàn)偏差，這些誤差都是不可避免的，所以在安裝的過(guò)程中需要使用三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x測(cè)試每個(gè)點(diǎn)的絕對(duì)坐標(biāo)后，通過(guò)增減墊片調(diào)整坐標(biāo)誤差。 圖 35 L 板及 H 腿 L 板是固定在基板或 H 腿上的，用以連接支板、夾緊臂及定位塊等專(zhuān)用支座。 按各部分的名稱(chēng)來(lái)分，車(chē)身焊接夾具通常 由定位塊、壓塊、定位銷(xiāo)、夾緊氣缸、連桿、壓轉(zhuǎn)臂、限位塊、支座、墊片、螺栓、基準(zhǔn)銷(xiāo)等組成。工作部件主要有三類(lèi)： 定位塊 —— 定位車(chē)身型面：壓塊 —— 夾緊定位面；定位銷(xiāo) —— 定位車(chē)身的孔，一般壓點(diǎn)的數(shù)量 N ≤定位點(diǎn)的數(shù)量 M，且壓塊與定位塊是一一對(duì)應(yīng)的。若能使用三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x時(shí)，可進(jìn)行對(duì)比檢查。在傳統(tǒng)的夾具設(shè)計(jì)中，夾具合格的標(biāo)準(zhǔn)是利用實(shí)際沖壓件進(jìn)行裝配組合來(lái)檢驗(yàn)的，但由于沖壓件不可能十分準(zhǔn)確，部件總成更有累計(jì)誤差，所以車(chē)身焊接總成的精度必然不高，很難達(dá)到設(shè)計(jì)要求。這樣的系統(tǒng)可解決或克服焊機(jī)少的缺陷，因?yàn)楫?dāng)焊機(jī)不動(dòng)，電纜長(zhǎng)度有限時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)夾具可使焊點(diǎn)移動(dòng)到焊鉗的工作區(qū)域進(jìn)行焊接，使焊接工作方便輕松地進(jìn)行，保證焊接質(zhì)量。 2)快速夾緊器根據(jù)需要可幾個(gè)串聯(lián)或并聯(lián)在一起使用，達(dá)到二次夾緊或多點(diǎn)夾緊的目的。 1)因焊接夾具使用頻率極高，所以定位元件應(yīng)具有足夠的剛性和硬度，以保證在更換修整期的精度。為 保證焊點(diǎn)質(zhì)量，對(duì)焊點(diǎn)中心離邊板最小尺寸要求，可參考表 21。 生產(chǎn)綱領(lǐng)對(duì)焊裝夾具設(shè)計(jì)的影響 年生產(chǎn)綱領(lǐng)決定了夾具的設(shè)計(jì)節(jié)拍，工位的 生產(chǎn)節(jié)拍由夾具動(dòng)作時(shí)間、裝配時(shí)間、焊接時(shí)間、搬運(yùn)時(shí)間等組成。隨著焊裝線的發(fā)展，焊裝機(jī)器人大量應(yīng)用，焊裝線的自動(dòng)化、柔性化程度日益加深，并且有向智能化發(fā)展的趨勢(shì) [5]。 （ 4）盡量低的制造成本，為此所設(shè)計(jì)的夾具結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量簡(jiǎn)單，制 造和維修應(yīng)容易，應(yīng)盡量采用標(biāo)準(zhǔn)化夾具元件，對(duì)易損件便于更換。 （ 2）保證焊接工藝能正常進(jìn)行。 ③在整個(gè)汽車(chē)焊裝生產(chǎn)線夾具的設(shè)計(jì)中，通用相似零部件的使用非常多，設(shè)計(jì)時(shí)只需選用若干個(gè)通用元部件任意組合成一個(gè)獨(dú)立的定位夾緊單元，再由若干個(gè)功能和輔助裝置組合成一套完整的焊接夾具。 ②根據(jù)焊裝夾具的結(jié)構(gòu)性質(zhì)，夾具支座、限位塊、銷(xiāo)軸等均可按一定的尺寸規(guī)格設(shè)計(jì)成系列的標(biāo)準(zhǔn)件。壓板使焊件的定位基準(zhǔn)與定位板緊密接觸，保持焊接過(guò)程中焊件位置不發(fā)生變動(dòng)。5um ；瑞士 EROEA 柔性?shī)A具的重復(fù)定位精度高達(dá) 25um。如果配備兩點(diǎn)、三點(diǎn)夾緊橋，可以同時(shí)夾緊不同高度的兩個(gè)位置的工件。 圖 12 車(chē)身焊裝夾具的夾緊特點(diǎn) 車(chē)身沖壓件裝配后，多使用電阻焊接，工件不受扭轉(zhuǎn)力矩，當(dāng)工件的重力 與點(diǎn)焊時(shí)加壓方向一致，焊接壓力足以克服工件的彈性變形，并仍能保持準(zhǔn)確的裝配位置與定位基準(zhǔn)貼合，此時(shí)可以省去夾緊機(jī)構(gòu)。 如圖 11 所示。 汽車(chē)焊裝夾具的設(shè)計(jì) 汽車(chē)車(chē)身大多是通過(guò)裝配焊接而成的。 同時(shí)，汽車(chē)工業(yè)在現(xiàn)代工業(yè)體系中具有一種龍頭的地位，它可以構(gòu)成一種重要的產(chǎn)業(yè)增長(zhǎng)極，帶動(dòng)一大批相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。 汽車(chē)是重要的交通運(yùn)輸工具，是科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平的標(biāo)志。 Analyzed the principle of design, welding assembling fixture with pneumatic design. Finally, this paper puts forward design deficiencies and for car welding industry forecasts. Key Words: Welding jig。xxxxxxx本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) xxxxxxxx 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) RH06 左車(chē)門(mén)總成補(bǔ)焊夾具 RH06 Door Panels left Welding fixture 性 質(zhì) : □√ 畢業(yè)設(shè)計(jì) □畢業(yè)論文 教 學(xué) 院： 機(jī)電工程學(xué)院 系 別： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué)生學(xué)號(hào)： xxxxxxx 學(xué)生姓名： xxxxxx 專(zhuān)業(yè)班級(jí)： 機(jī)自 xxxx 指導(dǎo)教師： xxxxxx 職 稱(chēng)： 副教授 起止日期： ～ 吉 林 化 工 學(xué) 院 Jilin Institute of Chemical Technologyxxxxxxx本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) III 摘 要 科技的高速發(fā)展，生活節(jié)奏的加快，道路的暢通，等等各方面的因素為汽車(chē)的發(fā)展和普及創(chuàng)造了可能。s professional quality and level, if puts forward new requirements for manufacturing enterprise of fixture design personnel to middle mechanical design principle of the welding assembling fixture the not clear will affect the final body quality. This paper about RH06 Door Panels left Welding fixture weldinginstallation fixtures, the specific design introduction of technological process of welding assembling production systems。在漫長(zhǎng)的歷史歲月 中，車(chē)輛一直是由人力或畜力驅(qū)動(dòng)，直至18 世紀(jì)發(fā)明了動(dòng)力機(jī)械后，才出現(xiàn)了機(jī)動(dòng)車(chē)。社會(huì)對(duì)汽車(chē)的大量需求，使汽車(chē)結(jié)構(gòu) 、性能和制造工藝的改進(jìn)和各項(xiàng)研究蓬勃發(fā)展。汽車(chē)焊裝結(jié)構(gòu)生產(chǎn)中裝配和焊接是兩個(gè)重要的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，完成這兩個(gè)環(huán)節(jié)的工藝過(guò)程離不開(kāi)裝配夾具和焊裝夾具。車(chē)身總裝夾具有 3個(gè)裝配基準(zhǔn)：底板、左側(cè)圍和右側(cè)圍，在它們的平面上都加工有基準(zhǔn)槽和坐標(biāo)線，定位夾緊組合單元按各自的基準(zhǔn)槽進(jìn)行裝配、檢測(cè)，最后將 3大部分組合起來(lái)，成為一套完整的夾具。 如圖 12 所示。夾緊頭部一般由碳鋼、不銹鋼、尼龍材料制成，以適合不 同的工件要求。 ；精密平口鉗的平行度和垂直度在 5um 以?xún)?nèi)；夾具重復(fù)安裝的定位精度高達(dá) 177。隨著焊裝線精度和自動(dòng)化程度的提高，定位板大都采用定位型面與焊件 (汽車(chē)鈑金件 )型面相同的定位方式，即定位板定位面直接由焊件型面的設(shè)計(jì)數(shù)值采用 NC加工而成。為了提高效率、降低成本，并減少不必要的浪費(fèi)，建立一套統(tǒng)一的汽車(chē)焊裝線設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)體系具有重要的意義。老線改造時(shí)，原標(biāo)準(zhǔn)件仍可繼續(xù)使用。 焊裝夾具的基本作用 （ 1）給車(chē)身的部件定位、夾緊，保證裝配精度。 （ 3）保證有良好的可操作性，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率。 焊裝線發(fā)展過(guò)程及目前的現(xiàn)狀 焊裝線發(fā)展經(jīng)過(guò)四個(gè)階段，即手工操作階段、半自動(dòng)化階段、自動(dòng)化階段、柔性化階段。只有做到 上述內(nèi)容 ，才能對(duì)焊接夾具進(jìn)行全方位的設(shè)計(jì) ，才能設(shè)計(jì)出滿足工藝要求的裝焊夾具，才能保證車(chē)身 整體骨骼精度及各項(xiàng)功能 。 在保證接頭強(qiáng)度和技術(shù)要求的前提下應(yīng)盡可能減小搭邊寬度，以減輕結(jié)構(gòu)重量。 ②定位裝置 定位裝置中的零部件通常有固定銷(xiāo)、插銷(xiāo)、擋鐵、 V 型塊，以及根據(jù)焊件實(shí)際形狀確定的定位塊等?？焖賷A緊機(jī)構(gòu)具有以下優(yōu)點(diǎn)： 1)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、動(dòng)作迅速，從自由狀態(tài)到 夾緊僅需幾秒鐘，符合大批量生產(chǎn)需要。 旋轉(zhuǎn)系統(tǒng) 在夾具地板和夾具支 撐中布置如圖 3 所示的旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)，可使夾具體在平面上做360 度旋轉(zhuǎn)（為使轉(zhuǎn)動(dòng)靈活輕巧還配備有滾動(dòng)軸承）。 圖 25 反作用焊臂系統(tǒng) xxxxxxx本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 13 ⑤測(cè)量機(jī)構(gòu) 利用夾具本身設(shè)計(jì)測(cè)量機(jī)構(gòu)是提高夾具設(shè)計(jì)和制造精度的重要措施。測(cè)量器除常規(guī)量具、三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x外，還需設(shè)計(jì)專(zhuān)用量塊和方箱 （如圖 27） 圖 27 測(cè)量示意圖 xxxxx： RH06 左車(chē)門(mén)總成補(bǔ)焊夾具 14 （ 1）定位元件的倒角應(yīng)在測(cè)量、調(diào)試合格后進(jìn)行加工，即保留測(cè)量點(diǎn)； （ 2）測(cè)量器使用要得當(dāng)，防止人為誤差造成的假象。 圖 32 xxxxxxx本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 17 表 31 夾具零件的結(jié)構(gòu)圖夾具零件的屬性 組成結(jié)構(gòu)信息 零件信息 屬性值 工作零件 夾緊器