【正文】 6］ 廖念釗 《互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)》 中國計量出版社 ［ 7］ 胡曉康 編譯 洪如瑾 審校 《 UG運動分析培訓(xùn)教程》 清華大學(xué)出版社 ［ 8］ 張秉榮 章劍青《 工程力學(xué)》 高等教育出版社 第二版 2020 ［ 9］ 粟鴻斌 汽車車身常見裝焊夾具結(jié)構(gòu)的分析 《廣西機械》 2020 年第 3 期 ［ 10］ 韓根云 汽車車身 焊接夾具的設(shè)計《新技術(shù)新工藝》 2020 年 第 8 期 煙臺大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計 ） 49 附件內(nèi)容 1. 裝配圖 2. 零件圖 3. 煙臺大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計 ） 50 緒論 ........................................................................ 1 第 1 章 汽車車身焊裝概述 ..................................................... 2 汽車車身焊接基礎(chǔ) .................................................... 2 車身焊接原理 ................................................... 2 汽車車身常用焊接方法 ........................................... 2 焊裝夾具簡介 ........................................................ 5 焊裝夾具分類 ................................................... 5 焊裝夾具的功用 ................................................. 6 焊裝夾具設(shè)計要求 ..............................................。 煙臺大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計 ） 47 致謝 尊敬的院領(lǐng)導(dǎo)、指導(dǎo)老師： 在我的畢業(yè)設(shè)計過程中，院領(lǐng)導(dǎo)老師為我們創(chuàng)造了良好的設(shè)計環(huán)境，在軟件方面給與我們極大的幫助，并從各種硬件方面盡量滿足我們做畢業(yè)設(shè)計的要求。尤其是 U03夾具的設(shè)計它夾緊定位是深翻邊的車身，需要二次旋轉(zhuǎn)打開，否則便會干涉。在了解了夾具的相關(guān)知識和設(shè)計規(guī)定后，才有了一個清晰的設(shè)計思路。其他各套夾具均按此步驟進行設(shè)計計算，在此不再一一贅述，最后以成品的 U02號夾具的三維試圖為本設(shè)計論文畫上一個圓滿的句號。 。 表面粗糙度標注過程為：點擊菜單 Insert→ symbol→ Surface Finish Symbol，彈出圖 圖 粗糙度的標注 對各選項進行設(shè)置后，選擇要標注的位置，確認即可。而其本身又有 H7的尺寸公差。下面就 02號零件的二維圖進行說明。重要的定位特征尺寸，需要與基準建立直接的尺寸關(guān)系。在裝配圖中不需要標注定型尺寸，只直標定位尺寸，定位基準與車線之間要有177。 1 定義圖紙 INSERT DRAWIUNG SHEET 圖紙大小選為 A1號圖紙，繪圖比例為 1： 2，尺寸采用公制單位 mm,按照國標規(guī)定采用第一角投影。 從圖形窗口編輯大部分制圖對象的能力。同時制圖應(yīng)用也可實現(xiàn)體模型與制圖中視圖的雙向關(guān)聯(lián)，即制圖應(yīng)用可繼承建模應(yīng)用中草圖的尺寸、孔與螺紋特征尺寸；同時，在制圖中修改草圖中尺寸可修改體模型。連接板的厚度為 15mm。根據(jù)設(shè)計中基座在空間的位置，要將工作坐標移至該坐標：將坐標移至（ 2600， 0， 700），打開草圖，選中有 Y 軸與 Z軸建立的平面為基準平面。工作高度要考慮到操作者動作時的最佳控制區(qū)，以離地面 850— 900mm 為宜。： displacement 為 0， Velocity 為 10，單擊 APPLY確認。運動軌跡保存為 CH0110600MT，存于MOTION 文件夾下。在工具欄中點擊 圖標出現(xiàn)對話框點擊起始與結(jié)束完成修剪壓板截面如圖所示： 煙臺大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計 ） 28 點擊擴大圖標 可以改變壓板截面的大小。將 BASE 的高度用一條基準面表示，確定支架高度，六個孔與基準面的關(guān)系以及六孔之間的關(guān)系如上圖右圖所示。通過旋轉(zhuǎn)角度，來確定氣缸行程是否能夠保證氣缸處于打開狀態(tài)時，不會與 PNL 發(fā)生干涉。因為連接板上要安裝夾緊氣缸所以在設(shè)計連接板時應(yīng)該根據(jù)氣缸選型的型號，來定氣缸安裝孔及鉸支孔的大體位置 . 首先將圖層設(shè)為 81 層 點擊曲線工具條中的 按鈕，出現(xiàn)截面曲線對話框，在 PNL中選擇 U02 工位區(qū)域單擊確定，在出現(xiàn)的界棉區(qū)線對話框中選擇平面按鈕進入平面對話框，以 Y 軸為基準軸根據(jù)工位位置第一根斷面線在 Y方向上移 2 如圖 所示： 由于夾具壓板的厚度為 16 故第二根斷面線應(yīng)在 Y 軸方向上移 18，依次可 作出 Y 方向上 3 2 4 61單擊完成。 為了保證第一次旋轉(zhuǎn)到位的精度，必須設(shè)置嵌入式限位塊結(jié)構(gòu)。為了防止小件的變形錯位，且需要磁鐵吸合消減，并壓緊定位這個小件通過 P P6 進行定位，且內(nèi)板附近各有一個直徑為 的孔，這兩個孔需要用銷定位。在 MCS 中，規(guī)定了定位面的大致形狀，方式，夾緊打開方向，定位銷方式（固定，移動，旋轉(zhuǎn)）等。夾緊氣缸的缸徑主要有 50、 63三種系列可根據(jù)夾緊力大小不同來選用，缸徑越大，氣缸輸出作用力越大，則夾緊力也越大。通過氣動回路控制，操作者可在一個工作位置操作按鈕開關(guān)，實現(xiàn)各個方位的氣缸動作控制，而且夾緊、松動速度極快，從而能大大縮短生產(chǎn)輔助時間，提高勞動生產(chǎn)效率。 按照上述基準確定原則選擇 U02左側(cè)面為夾具單元的定位基準，分析車體的 PNL，按照事項書中給定的位置確定夾具所處的位置， U02所在位置在 X2900， Y0， Z400附近。 (5) 定為基準盡量選在被焊零件有貼合要求或功能要求的位置，如有裝配關(guān)系要求的面或孔，有位置要求的端部或孔等。 這是因為沖壓零件的成形順序是先拉延后沖孔，先選基準面再選基孔定位與零件的成形順序保持一致；優(yōu)先選用基準面可以使相鄰零件的貼合面累積誤差最小，也容易補償剛性不足的零件形狀，而且如果基準孔的位置和孔間距不準確會造成被焊零件的位置不穩(wěn)定。假設(shè)一個物體在空間不與任何其它物體發(fā)生聯(lián)系，將其放在空間坐標系內(nèi)，以此坐標作為參考系來觀察其位置和方位的變動。 在此特別提出 UG對于圖層的操作，要求較高，通過圖層操作，可以實現(xiàn)方便快捷的各項操作，利于實現(xiàn)圖形及其特征的快捷操作。 4)圖形和數(shù)據(jù)的絕對一致及工程數(shù)據(jù)的自動更新 . 使用 UG 的優(yōu)點 1）通過優(yōu)化設(shè)計，節(jié)省了材料和加工時間，降低了成本； 2）通過直觀的模型裝配，可以更確切的判斷夾具結(jié)構(gòu)和干涉部位； 3）通過幾何連接器并及時更新，可以保證修后的裝配圖與零件圖的一致。 (7) 在同一個夾具上，定位元件和夾緊機構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式不宜過多，并且盡量只選用一種動力源。 (3) 焊裝夾具的設(shè)置應(yīng)便于施工，有足夠的裝配．焊接空間，不能影響間接操作和焊工觀察，不妨礙焊件的裝卸。在焊接時，裝配鉗工要始終扶持住工件，保證其位置在焊接過程中不發(fā)生變動，這項工作也非常困難和疲勞。 （ 4）檢驗夾具 簡稱檢具，它是用于檢查焊接完的車身部件的形狀尺寸是否符合質(zhì)量要求，起量規(guī)的作用。凸焊主要用于將螺母，墊圈等小零件焊接到較大的沖壓件上。 (3) 螺柱焊 螺柱焊是將金屬螺柱等緊固件焊于工 件上的焊接方法，它是焊接緊固件的一種快速方法，不僅效率高，而且可以通過專用設(shè)備對接頭質(zhì)量進行有效的控制，能夠得到全斷面熔合的焊接接頭，從而保證接頭的導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性和接頭強度。 (2)點焊 點焊是一種高速、經(jīng)濟的連接方法，它適用于焊接搭接頭、接頭氣密性要求低、厚度小于 3mm 的沖壓、軋制的薄板件，因此廣泛用于汽車車身的焊接。 圖 28 電阻焊原理 由電阻焊的基本原理可以看出電阻焊有以下特點： a 利用電 流通過工作工件焊接處的電阻而產(chǎn)生的熱量對工件加熱，即熱源不是來源于工件之外，而是內(nèi)部熱源。采用機械或加熱的預(yù)拉伸，使薄板預(yù)先得到拉伸，然后在張緊的薄板上裝配焊接骨架，可有效防止變形。 煙臺大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計 ） 2 第 1 章 汽車車身焊裝概述 汽車車身焊接基礎(chǔ) 車身焊接原理 焊接是兩個或兩個以上的金屬零件之間不可拆卸的聯(lián)接方法之一，其實質(zhì)是利用局部加熱或加壓的辦法，使被連接處的金屬熔化，促成兩金屬的原子相互滲合并接近到~ 的金屬晶格距離，完全依靠原子間的結(jié)合力把兩個分離的金屬構(gòu)件連接起來。 改革開放以來，我國的汽車工業(yè)得到較快的發(fā)展 ，產(chǎn)量品種型號日益增多。汽車工業(yè)在世界制造業(yè)的進步中起著重要的 作用，在一些發(fā)達國家，汽車工業(yè)產(chǎn)值占國民經(jīng)濟總產(chǎn)值的 8%，占機械工業(yè)產(chǎn)值的 30%，其實力足以左右整個國民經(jīng)濟的動向。 汽車是重要的交通運輸工具，是科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平的標志。 經(jīng)過 這一百年，汽車發(fā)展的速度是如此驚人！ 進入 21 世紀汽車的發(fā)展趨勢是系列化、模塊化、輕量化、小型化、電子化（自動化、智能化）及個性化。開放的中國汽車市場將成為國際汽車工業(yè)的競技場 ，中國的汽車工業(yè)面臨著與世界汽車諸強競爭求生存的挑戰(zhàn)。 人們可以采取的工藝措施有： ① 焊前將結(jié)構(gòu)或部件裝配成具有與焊接變形相反方向的預(yù)先反變形，反變形應(yīng)該能抵消焊后形成的變形； ② 對于剛性小的結(jié)構(gòu)，可以采用夾具支承夾緊的方法，增加結(jié)構(gòu)要焊接時的剛性，達到減小焊接變形的目的； ③選用合理的焊接方法和規(guī)范，可以減小變形量； ④選擇合理的裝配焊接順序，即把結(jié)構(gòu)適當?shù)胤殖刹考?，分別裝焊接，使不對稱的焊縫或收縮量較大的焊縫在焊接過程 中能比較自由地收縮而不影響整體結(jié)構(gòu)， 然后再拼焊成整體，這樣有利于 控制變形。這種工藝過程稱為電阻焊，也叫接觸焊。 d 對焊 用于鋼圈、排進氣閥桿、刀具等。 焊點尺寸主要焊點直徑，焊透率和表面壓坑深度等。凸點的作用是將電流和壓力限在特定位置上。 （ 3）裝配──焊接夾具 這類夾具能完成整個焊件的裝配和焊接工作，它具有裝配用夾具和焊接用夾具的性能。 (4) 減輕了工人勞動強度，使不熟練工人操作也成為可能 如果不使用夾具，在裝配定位焊接時，要求工人在生產(chǎn)節(jié)拍時間內(nèi)劃線來保證裝配焊接 零件的相互位置是不可能的。當夾具處于夾緊狀態(tài)時，應(yīng)能自鎖。 (6) 用于大型零件焊接的夾具，要有足夠的強度和剛度，特別是夾具的剛度，對結(jié)構(gòu)的形狀精度．尺寸精度影響較大。 3） 提供了輔助設(shè)計與輔助分析的完整解決方案 。國標件國標號 型號例： GB93878 代表彈簧墊圈 8。 煙臺大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計 ） 10 為了使焊件在夾具中得到要求的確定位置，首先應(yīng)研究物體在空間的位置是怎樣確定的。 (2) 為了確定車身零部件的位置，需要基準孔、基準面和基準端的組合， 但是在同一方向上約束時，采用基準面、孔、端的順序不同，考慮車身零件的形狀，定位基準選擇的先后順序為基準面→基準孔→基準端。 (4) 分析整 條生產(chǎn)線上各工位零件的構(gòu)成以及各構(gòu)成零件的位置，使定位基準的位置盡量選在能夠貫穿整條生產(chǎn)線的位置上，即生產(chǎn)線上各工位的定位基準盡量保持一致，以減小工位間的定位偏差。所謂一面就是 U0 U02 U02 U03 UO3五個夾具單元所形成的平面，該平面限定了車板的三個自由度，車板上的兩個銷子，限定了車板的另外三個自由度，這樣就實現(xiàn)了六點定位，將車班的六個自由度全部限定，實現(xiàn)對車板的過定位控制。由于氣動夾緊機構(gòu)的夾緊速度快，夾緊力比較穩(wěn)定，操作簡單，不污染環(huán)境，并可實現(xiàn)程序控制，容易實現(xiàn)機械化和自動化，在批量和大批量汽車焊裝生產(chǎn)線上廣為應(yīng)用。其接頭銷軸 C與壓板相連，通過氣缸活塞桿帶動壓板運動，安裝銷軸 D固定，使氣缸繞 D點轉(zhuǎn)動。在 MCP 中，規(guī)定了夾具的數(shù)量和位置、厚度以及夾具的結(jié)構(gòu)（定位，夾緊，定位夾緊，定位銷）如圖： 煙臺大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計 ） 17 圖 MCP （ 3）主要控制斷面形狀（ MCS） MCS 是組合件在 MCP 位置上的斷面形狀和夾具構(gòu)造簡圖。定位夾緊內(nèi)板和兩個小件。 二次旋轉(zhuǎn)夾具的運動順序是第一次旋轉(zhuǎn)到位后第二次旋轉(zhuǎn)夾緊 ，第二次旋轉(zhuǎn)打開后在第一次打開，即氣缸 1 活塞桿伸出后汽缸 2 活塞桿再伸出，汽缸 2 活塞桿縮回后，汽缸 1 活塞桿再縮回，它必須通過行程開關(guān)在氣路中實現(xiàn)互鎖，否則會發(fā)生干涉，破壞被焊零件。一般接觸面積寬度選為 1520mm 即可。操作步驟為：選擇編輯中的變換，選