【正文】 6］ 廖念釗 《互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)》 中國(guó)計(jì)量出版社 ［ 7］ 胡曉康 編譯 洪如瑾 審校 《 UG運(yùn)動(dòng)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(jiàn)裝焊夾具結(jié)構(gòu)的分析 《廣西機(jī)械》 2020 年第 3 期 ［ 10］ 韓根云 汽車車身 焊接夾具的設(shè)計(jì)《新技術(shù)新工藝》 2020 年 第 8 期 煙臺(tái)大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì) ） 49 附件內(nèi)容 1. 裝配圖 2. 零件圖 3. 煙臺(tái)大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì) ） 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(jiǎn)介 ........................................................ 5 焊裝夾具分類 ................................................... 5 焊裝夾具的功用 ................................................. 6 焊裝夾具設(shè)計(jì)要求 ..............................................。 煙臺(tái)大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì) ） 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(jì)過(guò)程中，院領(lǐng)導(dǎo)老師為我們創(chuàng)造了良好的設(shè)計(jì)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(jì)的要求。尤其是 U03夾具的設(shè)計(jì)它夾緊定位是深翻邊的車身，需要二次旋轉(zhuǎn)打開(kāi)，否則便會(huì)干涉。在了解了夾具的相關(guān)知識(shí)和設(shè)計(jì)規(guī)定后，才有了一個(gè)清晰的設(shè)計(jì)思路。其他各套夾具均按此步驟進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，在此不再一一贅述，最后以成品的 U02號(hào)夾具的三維試圖為本設(shè)計(jì)論文畫(huà)上一個(gè)圓滿的句號(hào)。 。 表面粗糙度標(biāo)注過(guò)程為：點(diǎn)擊菜單 Insert→ symbol→ Surface Finish Symbol，彈出圖 圖 粗糙度的標(biāo)注 對(duì)各選項(xiàng)進(jìn)行設(shè)置后，選擇要標(biāo)注的位置，確認(rèn)即可。而其本身又有 H7的尺寸公差。下面就 02號(hào)零件的二維圖進(jìn)行說(shuō)明。重要的定位特征尺寸，需要與基準(zhǔn)建立直接的尺寸關(guān)系。在裝配圖中不需要標(biāo)注定型尺寸，只直標(biāo)定位尺寸，定位基準(zhǔn)與車線之間要有177。 1 定義圖紙 INSERT DRAWIUNG SHEET 圖紙大小選為 A1號(hào)圖紙，繪圖比例為 1： 2，尺寸采用公制單位 mm,按照國(guó)標(biāo)規(guī)定采用第一角投影。 從圖形窗口編輯大部分制圖對(duì)象的能力。同時(shí)制圖應(yīng)用也可實(shí)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(shí)，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(jì)中基座在空間的位置，要將工作坐標(biāo)移至該坐標(biāo)：將坐標(biāo)移至（ 2600， 0， 700），打開(kāi)草圖，選中有 Y 軸與 Z軸建立的平面為基準(zhǔn)平面。工作高度要考慮到操作者動(dòng)作時(shí)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(rèn)。運(yùn)動(dòng)軌跡保存為 CH0110600MT，存于MOTION 文件夾下。在工具欄中點(diǎn)擊 圖標(biāo)出現(xiàn)對(duì)話框點(diǎn)擊起始與結(jié)束完成修剪壓板截面如圖所示： 煙臺(tái)大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì) ） 28 點(diǎn)擊擴(kuò)大圖標(biāo) 可以改變壓板截面的大小。將 BASE 的高度用一條基準(zhǔn)面表示，確定支架高度，六個(gè)孔與基準(zhǔn)面的關(guān)系以及六孔之間的關(guān)系如上圖右圖所示。通過(guò)旋轉(zhuǎn)角度，來(lái)確定氣缸行程是否能夠保證氣缸處于打開(kāi)狀態(tài)時(shí)，不會(huì)與 PNL 發(fā)生干涉。因?yàn)檫B接板上要安裝夾緊氣缸所以在設(shè)計(jì)連接板時(shí)應(yīng)該根據(jù)氣缸選型的型號(hào)，來(lái)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(diǎn)擊曲線工具條中的 按鈕，出現(xiàn)截面曲線對(duì)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(duì)話框中選擇平面按鈕進(jìn)入平面對(duì)話框，以 Y 軸為基準(zhǔn)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(cuò)位，且需要磁鐵吸合消減，并壓緊定位這個(gè)小件通過(guò) P P6 進(jìn)行定位，且內(nèi)板附近各有一個(gè)直徑為 的孔，這兩個(gè)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(kāi)方向，定位銷方式（固定，移動(dòng)，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(lái)選用，缸徑越大，氣缸輸出作用力越大，則夾緊力也越大。通過(guò)氣動(dòng)回路控制，操作者可在一個(gè)工作位置操作按鈕開(kāi)關(guān)，實(shí)現(xiàn)各個(gè)方位的氣缸動(dòng)作控制，而且?jiàn)A緊、松動(dòng)速度極快，從而能大大縮短生產(chǎn)輔助時(shí)間，提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率。 按照上述基準(zhǔn)確定原則選擇 U02左側(cè)面為夾具單元的定位基準(zhǔn)，分析車體的 PNL，按照事項(xiàng)書(shū)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(zhǔn)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?yàn)闆_壓零件的成形順序是先拉延后沖孔，先選基準(zhǔn)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(zhǔn)面可以使相鄰零件的貼合面累積誤差最小，也容易補(bǔ)償剛性不足的零件形狀，而且如果基準(zhǔn)孔的位置和孔間距不準(zhǔn)確會(huì)造成被焊零件的位置不穩(wěn)定。假設(shè)一個(gè)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(biāo)系內(nèi)，以此坐標(biāo)作為參考系來(lái)觀察其位置和方位的變動(dòng)。 在此特別提出 UG對(duì)于圖層的操作，要求較高，通過(guò)圖層操作，可以實(shí)現(xiàn)方便快捷的各項(xiàng)操作，利于實(shí)現(xiàn)圖形及其特征的快捷操作。 4)圖形和數(shù)據(jù)的絕對(duì)一致及工程數(shù)據(jù)的自動(dòng)更新 . 使用 UG 的優(yōu)點(diǎn) 1）通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)，節(jié)省了材料和加工時(shí)間，降低了成本； 2）通過(guò)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(guò)幾何連接器并及時(shí)更新，可以保證修后的裝配圖與零件圖的一致。 (7) 在同一個(gè)夾具上，定位元件和夾緊機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式不宜過(guò)多，并且盡量只選用一種動(dòng)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(shí)，裝配鉗工要始終扶持住工件，保證其位置在焊接過(guò)程中不發(fā)生變動(dòng)，這項(xiàng)工作也非常困難和疲勞。 （ 4）檢驗(yàn)夾具 簡(jiǎn)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(guò)專用設(shè)備對(duì)接頭質(zhì)量進(jìn)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(qiáng)度。 (2)點(diǎn)焊 點(diǎn)焊是一種高速、經(jīng)濟(jì)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(diǎn)： a 利用電 流通過(guò)工作工件焊接處的電阻而產(chǎn)生的熱量對(duì)工件加熱，即熱源不是來(lái)源于工件之外，而是內(nèi)部熱源。采用機(jī)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(tái)大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì) ） 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(gè)或兩個(gè)以上的金屬零件之間不可拆卸的聯(lián)接方法之一，其實(shí)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(gè)分離的金屬構(gòu)件連接起來(lái)。 改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)的汽車工業(yè)得到較快的發(fā)展 ，產(chǎn)量品種型號(hào)日益增多。汽車工業(yè)在世界制造業(yè)的進(jìn)步中起著重要的 作用，在一些發(fā)達(dá)國(guó)家，汽車工業(yè)產(chǎn)值占國(guó)民經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)值的 8%，占機(jī)械工業(yè)產(chǎn)值的 30%，其實(shí)力足以左右整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的動(dòng)向。 汽車是重要的交通運(yùn)輸工具，是科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平的標(biāo)志。 經(jīng)過(guò) 這一百年，汽車發(fā)展的速度是如此驚人！ 進(jìn)入 21 世紀(jì)汽車的發(fā)展趨勢(shì)是系列化、模塊化、輕量化、小型化、電子化（自動(dòng)化、智能化）及個(gè)性化。開(kāi)放的中國(guó)汽車市場(chǎng)將成為國(guó)際汽車工業(yè)的競(jìng)技場(chǎng) ，中國(guó)的汽車工業(yè)面臨著與世界汽車諸強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)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(duì)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(shí)的剛性，達(dá)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(dāng)?shù)胤殖刹考?，分別裝焊接，使不對(duì)稱的焊縫或收縮量較大的焊縫在焊接過(guò)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(guò)程稱為電阻焊，也叫接觸焊。 d 對(duì)焊 用于鋼圈、排進(jìn)氣閥桿、刀具等。 焊點(diǎn)尺寸主要焊點(diǎn)直徑，焊透率和表面壓坑深度等。凸點(diǎn)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(gè)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(dòng)強(qiáng)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(shí)，要求工人在生產(chǎn)節(jié)拍時(shí)間內(nèi)劃線來(lái)保證裝配焊接 零件的相互位置是不可能的。當(dāng)夾具處于夾緊狀態(tài)時(shí)，應(yīng)能自鎖。 (6) 用于大型零件焊接的夾具，要有足夠的強(qiáng)度和剛度，特別是夾具的剛度，對(duì)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(jì)與輔助分析的完整解決方案 。國(guó)標(biāo)件國(guó)標(biāo)號(hào) 型號(hào)例： GB93878 代表彈簧墊圈 8。 煙臺(tái)大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì) ） 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(zhǔn)孔、基準(zhǔn)面和基準(zhǔn)端的組合， 但是在同一方向上約束時(shí)，采用基準(zhǔn)面、孔、端的順序不同，考慮車身零件的形狀，定位基準(zhǔn)選擇的先后順序?yàn)榛鶞?zhǔn)面→基準(zhǔn)孔→基準(zhǔn)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(zhǔn)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(zhǔn)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(gè)夾具單元所形成的平面，該平面限定了車板的三個(gè)自由度，車板上的兩個(gè)銷子，限定了車板的另外三個(gè)自由度，這樣就實(shí)現(xiàn)了六點(diǎn)定位，將車班的六個(gè)自由度全部限定，實(shí)現(xiàn)對(duì)車板的過(guò)定位控制。由于氣動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)的夾緊速度快，夾緊力比較穩(wěn)定，操作簡(jiǎn)單，不污染環(huán)境，并可實(shí)現(xiàn)程序控制，容易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)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(guò)氣缸活塞桿帶動(dòng)壓板運(yùn)動(dòng)，安裝銷軸 D固定，使氣缸繞 D點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)。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(tái)大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì) ） 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(jiǎn)圖。定位夾緊內(nèi)板和兩個(gè)小件。 二次旋轉(zhuǎn)夾具的運(yùn)動(dòng)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(kāi)后在第一次打開(kāi)，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(guò)行程開(kāi)關(guān)在氣路中實(shí)現(xiàn)互鎖，否則會(huì)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