【文章內(nèi)容簡介】 以下為夾緊力的計算過程設(shè)計中壓板的結(jié)構(gòu)可以簡化為下圖由杠桿平衡原理有　　　　　　　 　　 （）其中，P－單杠雙作用氣缸推力，　F－夾緊力，　　　　　 　A－氣缸作用力臂，　 mm　B－夾緊力臂 ，　 mm 由氣缸運動結(jié)構(gòu)原理有：　　　　　　 （）其中，－氣缸的負(fù)載率，即氣缸活塞桿受到的軸向負(fù)載力與理論輸出力之比，一般取%D－氣缸缸徑，　 　cm　p－氣缸系統(tǒng)使用壓力， kgf/cm2，汽車焊裝線氣壓一般調(diào)節(jié)為～5 kgf/cm2將式代入式求出夾緊力F　　　　　 （） 根據(jù)經(jīng)驗，在車身薄板焊接中，夾緊力F30才能滿足焊接要求。選用63的氣缸，取氣壓p＝5 kgf/cm2＝50％，取上邊的壓頭計算A/B＝1/3則〉30如果F＜30 可以調(diào)整A/B的值或選用大缸徑d的氣缸 通過計算夾緊力，考慮到氣動加緊的優(yōu)點，本設(shè)計中所采用的動力為氣動夾緊。 RF012工位分析及各單元設(shè)計思路設(shè)計任務(wù)書是設(shè)計項目主管根據(jù)用戶提供的技術(shù)任務(wù)書制訂的，它是設(shè)計者進(jìn)行具體夾具設(shè)計的指導(dǎo)性文件，是整個設(shè)計的總體方案。設(shè)計任務(wù)書主要包括三方面的內(nèi)容（1） 生產(chǎn)過程 生產(chǎn)過程圖工位的基本概念表22工位布局： 圖 工位布局圖 夾具概念圖 圖 夾具概念圖焊點圖： 圖 夾具概念圖 圖 焊點圖從圖中可以看出共有17個焊點（2）主要控制點布置圖（MCP）主要控制點是需要設(shè)置夾具定位的位置，它一般選在保證焊接質(zhì)量，防止零件在焊接過程中變形的部位。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：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。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。如圖 MCS設(shè)計任務(wù)書的制作必須要在全面了解零件的形狀，焊裝過程和要求的前提下進(jìn)行，它既要保證設(shè)計的設(shè)備可靠、滿足使用要求，又要力爭設(shè)備的設(shè)計和制造簡單、方便 根據(jù)試樣書，RF012工位共需設(shè)計5套夾具即可滿足要求，其中U01和U03這兩套夾具可對稱使用。1U01夾具設(shè)計 RF012工位中的U01夾具定位加緊內(nèi)板，這個孔需要用銷定位。這個銷要求兩向可調(diào)。任務(wù)書中規(guī)定定位要可調(diào)，所以定位快要做成可調(diào)式的，壓板做成不可調(diào)式的。 這套家具初步設(shè)計成由定位板、壓板、定位塊、加緊汽缸、銷、銷支架等組成的夾具。2U02夾具設(shè)計 根據(jù)設(shè)計任務(wù)書U021和U022可設(shè)計成一套夾具。定位夾緊內(nèi)板和兩個小件。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PP6進(jìn)行定位，這兩個孔需要用銷定位。這兩個銷要求兩向可調(diào)，且銷要為移動銷。在銷退出后，將PNL去處，所以要用薄型氣缸將銷退出。此處定位塊無需壓板，且需做成分離式的3U03夾具設(shè)計根據(jù)設(shè)計任務(wù)書U031和U032可設(shè)計成一套夾具，因為車身為深翻邊件。根據(jù)工藝要求可將其設(shè)計成兩次旋轉(zhuǎn)的，兩次旋轉(zhuǎn)夾具主要用于壓板一次旋轉(zhuǎn)后無法打開讓出被焊零件的的運動空間，或者定位板固定時，使焊接完后的零件取出干涉，需要旋轉(zhuǎn)避開干涉的情況，兩次旋轉(zhuǎn)夾具的第二次旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)設(shè)計仿照前面，但要盡量使結(jié)構(gòu)尺寸小巧、輕便，因為它是第一次旋轉(zhuǎn)的運動部件、不需考慮打開余量將結(jié)構(gòu)尺寸縮小，在保證強度剛度的前提下可以采用挖空的形式來減輕重量。由于第一次旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)和重量相對要大，要考慮旋轉(zhuǎn)中心的位置合理設(shè)計旋轉(zhuǎn)點，使旋轉(zhuǎn)過程平穩(wěn)。而且旋轉(zhuǎn)銷的直徑要適當(dāng)增大，并選用無油軸套和止推墊圈結(jié)構(gòu)，以增加剛度，減少摩擦。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。 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)。 RF012工位U02夾具單元設(shè)計過程按設(shè)計任務(wù)書要求作出設(shè)置夾具部位的斷面形狀及相應(yīng)車線，將確定的夾具基座面的位置畫出，作為夾具的設(shè)計基準(zhǔn)。根據(jù)定位夾緊面的斷面形狀以及周邊零件、裝備的干涉情況，確定該夾具的結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行具體設(shè)計。現(xiàn)在主要介紹U02工位的設(shè)計方法和過程設(shè)計者在進(jìn)行焊裝夾具之前，首先要根據(jù)設(shè)計任務(wù)書的要求做出相應(yīng)的車身斷面圖作為夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計的數(shù)據(jù)依據(jù)。根據(jù)斷面位置與車線關(guān)系，采用一維斷面。在UG中截取斷面，我們用，首先設(shè)置工作部件，將斷面線A面為車線絕對值小的一面，用橙色雙點劃線表示；B面為車線絕對值大的一面，用綠色點線表示；把A面放在81層，然后再截B面，改好顏色，放在82層。打開輸入車身數(shù)據(jù)，已確定斷面位置，開始截取斷面可以將所有的斷面都截出來由于車身焊裝夾具設(shè)計采用過定位原則，應(yīng)盡量減小接觸面積，以免因定位太多而造成定位不可靠。一般接觸面積寬度選為1520mm即可。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(jìn)入平面對話框，： 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32461單擊完成。一般規(guī)定：A面為車線絕對值小的一面，用橙色雙點劃線表示； B面為車線絕對值大的一面，用綠色點線表示；： 圖 斷面線在設(shè)計壓板時，首先應(yīng)根據(jù)壓板的打開狀態(tài)，氣缸的行程來確定旋轉(zhuǎn)點及氣缸安裝絞支點的位置，同時要考慮氣缸打開或關(guān)閉時連接部分是否干涉。由于車身焊裝夾具設(shè)計采用過定位原則，應(yīng)盡量減小接觸面積，以免因定位太多而造成定位不可靠。一般接觸面積寬度選為1520mm即可。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.首先將層設(shè)置成21層。工作部件為RF0120100,點擊進(jìn)入草圖界面，根據(jù)斷面線的形狀設(shè)計壓板的形狀。 在設(shè)計壓板時應(yīng)先確定3個圓的位置，因為要考慮當(dāng)氣缸打開將所焊接部件拿出時是否與所設(shè)計的夾具壓板干涉，一般將它們之間的打開余量設(shè)為25毫米，并做打開分析，看是否干涉。操作步驟為：選擇編輯中的變換，選擇打開的壓板，選擇旋轉(zhuǎn)點并選擇旋轉(zhuǎn)的角度為120度，點擊復(fù)制即可，：打開狀態(tài) 草圖為了避免給設(shè)計造成浪費，在作運動分析之前須先對草圖進(jìn)行打開狀態(tài)干涉分析。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。通過學(xué)習(xí)可知，，因此可以通過打開角度，使壓板臂草圖旋轉(zhuǎn)來檢驗其剛打開時是否會與PNL發(fā)生干涉。其操作工程如下：EditTransform，點擊后彈出類型對話框，選擇曲線類型（typecurve）然后選中所要旋轉(zhuǎn)的曲線，彈出對話框，并依次進(jìn)行操作點擊Rotate About a Point，再選擇旋轉(zhuǎn)點，即為中點O，確認(rèn)后彈出對話框，點擊COPY，確認(rèn)后完成旋轉(zhuǎn)。、連接板、定位塊、壓塊回到modeling 狀態(tài)下，分別進(jìn)行拉伸操作 壓板的設(shè)計首先將RF01201設(shè)成工作部件,鏈接整個草圖，將壓板的草圖拉伸出來回到第一層，點擊拉伸按鈕因壓板的結(jié)構(gòu)不能同時作為一個整體拉伸，故先將選擇意圖工具條設(shè)置為 拉伸壓板的上半部分， 壓板的拉伸剩余部分要分兩次拉伸，在Y軸的反方向上拉伸厚度為8毫米的實體完成 圖 壓板耳朵的拉伸選擇特征操作工具條中的倒角按鈕，在出現(xiàn)的對話框中選擇雙倒置，選中所要倒的角的底線，根據(jù)壓板的結(jié)構(gòu)輸入所倒角的第一偏置與第二偏置，即可完成壓板的總體設(shè) 計 壓板的總體設(shè)計1 首先將工作部件設(shè)為RF01202設(shè)計連接板時應(yīng)根據(jù)壓板的設(shè)計及氣缸的行程，根據(jù)設(shè)計要求選擇行程為100的氣缸，其尺寸按照97+行程來計算。在設(shè)計時把首先打開的氣缸即上面的氣缸設(shè)計成與地面 成30度放置。同時應(yīng)遵循所設(shè)計夾具的工位特點、受力情況及材料的節(jié)省等方面來考慮設(shè)計。步驟如前因連接板為獨立的整體可直接進(jìn)行拉伸，拉伸厚度為16毫米，為節(jié)省材料在滿足受力要求的前提下進(jìn)行倒角及切除多余部分圖 連接板2確定連接板上安裝支架的孔的位置LOCATOR中與支架連接的六個孔的確定如圖所示。設(shè)計前已經(jīng)確定了BASE 的高度。將BASE 的高度用一條基準(zhǔn)面表示，確定支架高度，六個孔與基準(zhǔn)面的關(guān)系以及六孔之間的關(guān)系如上圖右圖所示。LOCATOR中氣缸下懸掛點與旋轉(zhuǎn)點之間的水平距離為35，與氣缸上止點的豎直距離為[97+（行程5）ST]。根據(jù)確定的BASE高度，作一基準(zhǔn)面Z=700如圖所示Z=700 圖 連接板上支架的孔位置的確定從而確定支架的孔的位置。3安裝薄型氣缸的孔的位置根據(jù)銷的位置確定，先建一個基準(zhǔn)面，然后再偏置如圖所示 銷的基準(zhǔn)面偏置后的基準(zhǔn)面 薄型氣缸孔的位置的確定 設(shè)計完后的連接板為倒角一般為10cm，避免產(chǎn)生應(yīng)力切去形面便于加工 圖 連接板完成圖3）定位塊的設(shè)計 步驟如前如圖所示 圖 定位塊的切削 定位塊采用兩銷一孔定位 圖 定位塊的完成圖4）壓塊的設(shè)計 首先鏈接兩個小件，根據(jù)兩個小件的位置設(shè)計，如圖所示小