【正文】 更感謝大學(xué)四年來(lái)學(xué)校的培育。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，許多問(wèn)題的解決是通過(guò)與同組同學(xué)和相關(guān)課題設(shè)計(jì)的同學(xué)的討論中解決的。焊裝夾具的設(shè)計(jì)是我在之前沒(méi)有接觸過(guò)的一個(gè)內(nèi)容，因此剛剛接到這個(gè)設(shè)計(jì)課題時(shí)感到一些棘手和緊張。同時(shí)也是對(duì)大學(xué)四年專(zhuān)業(yè)知識(shí)的一次梳理。畢業(yè)設(shè)計(jì)的完成不僅是對(duì)知識(shí)的測(cè)試，更是對(duì)能力的考核。 三、知識(shí)溫故而知新。軟件水平的提高很大程度上在于個(gè)人對(duì)軟件的使用頻率。夾具設(shè)計(jì)中既存在行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，更多的是遵循國(guó)標(biāo)。在整個(gè)過(guò)程中，考驗(yàn)的是學(xué)生對(duì)于專(zhuān)業(yè)知識(shí)的綜合運(yùn)用能力，而不是簡(jiǎn)單的書(shū)本知識(shí)。在二維圖中僅顯示實(shí)體所在的 1 層和車(chē)線所在的 51 層。標(biāo)注完成后如下圖 和 所示： 中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 39 頁(yè) 共 53 頁(yè) 圖 WH100301 中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 40 頁(yè) 共 53 頁(yè) 圖 WH100301 零件圖 GA的裝配圖 在導(dǎo)出 GA 的二維圖之前，考慮到一般 PNL 由大量曲面組成，在進(jìn)行二位投影時(shí)計(jì)算機(jī)運(yùn)動(dòng)量極大可能會(huì)導(dǎo)致軟件運(yùn)行不流暢。 注意對(duì)于明細(xì)表里的編號(hào)與工件的對(duì)應(yīng)關(guān)系一定要認(rèn)真核對(duì)好，否則出現(xiàn)問(wèn)題進(jìn)行修改時(shí)會(huì)有很大的麻煩。在進(jìn)行投影之前導(dǎo)入 my style 文件夾中的圖紙進(jìn)行調(diào)用，由于圖紙中保存了符合規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)和許多已經(jīng)生成的符號(hào)，因而十分方便。最終要求在各角度的視圖中都形成一個(gè) “井 ”字。畫(huà)車(chē)線時(shí)的具體要求是將圖層設(shè)置為 51 層，將線型設(shè)置為白色 的細(xì)實(shí)線。如圖 所示： 中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 30 頁(yè) 共 53 頁(yè) 圖 以絕對(duì)坐標(biāo)方式安裝 編輯導(dǎo)出機(jī)構(gòu)的顯示 雙擊 WH100300MT 并將其設(shè)為顯示部件，點(diǎn)擊 命令將實(shí)體移入 11 層中，再設(shè)置 11 層為工作圖層。見(jiàn)圖 所示。步數(shù)選擇 所示： 圖 選擇時(shí)間 點(diǎn)擊確定后，再點(diǎn)擊解算按鈕。 中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 26 頁(yè) 共 53 頁(yè) 定義構(gòu)件之間的運(yùn)動(dòng)關(guān)系 JOINT 依次定義汽缸和連接板、壓板臂和連接板、壓板臂和汽缸頭為三個(gè)回轉(zhuǎn)副，其中由于連接板因沒(méi)有定義為連桿，所以前兩者為固定副。因而必須對(duì)夾具進(jìn)行打開(kāi)狀態(tài)的仿真。 中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 25 頁(yè) 共 53 頁(yè) 4 WH10 汽車(chē)焊裝夾具設(shè)計(jì)的打開(kāi)狀態(tài) 將夾具進(jìn)行模擬仿真之后，可以看出觀察其打開(kāi)狀態(tài)的三維模型。到此需要自己進(jìn)行設(shè)計(jì)的部分已經(jīng)完成。如圖 所示，將草圖 link 到各個(gè)零件圖中進(jìn)行拉伸，完成夾具單元中各 加工件的基本建模。經(jīng)過(guò)詢問(wèn)老師，自己決定建壓板臂設(shè)計(jì)成直角的形式可以更好的滿足實(shí)際的需要。左側(cè)強(qiáng)調(diào)的氣缸桿與連接板旋轉(zhuǎn)軸之間 60mm尺寸由設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)確定，這種情況下夾具通常能夠打開(kāi)。將草圖建立在用來(lái)截取斷面線的基準(zhǔn)面上即可。選擇 PNL 對(duì)象后，再選擇基準(zhǔn)面作為刀具截出端面線。在 GA 文件夾中建立 prt 文件： WH100000 按照絕對(duì)坐標(biāo)原點(diǎn)將焊槍、焊件等實(shí)體裝入 GA。而H1/H3/S4/S8 有 3 個(gè)壓點(diǎn)，兩個(gè)定位銷(xiāo)和 3 個(gè)支撐點(diǎn)，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，所以本文以此套夾具為例講解夾具的典型設(shè)計(jì)過(guò)程。 中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 15 頁(yè) 共 53 頁(yè) 3 WH10 汽車(chē)焊裝夾具的具體設(shè)計(jì)過(guò)程 WH10 汽車(chē)焊裝夾具設(shè)計(jì)共需設(shè)計(jì) 6 套夾具，其中 H1/H3/S4/S8 與 S1/H2/H4/SS6/H6 與 S5/H S2 與 S3 結(jié)構(gòu)兩兩相同。 標(biāo)準(zhǔn)件 名稱與標(biāo)準(zhǔn)件號(hào)一致 例： YWB010412X35。 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的制作必須要在全面了解零件的形狀、焊裝過(guò)程和要求的前提下進(jìn)行，他既要保證設(shè)計(jì)的設(shè)備可靠、滿足使用要求，又要力爭(zhēng)設(shè)備的設(shè)計(jì)和制造簡(jiǎn)單、方便 [6]。 被焊零件結(jié)構(gòu)分解圖 被焊零件明細(xì)（零件名、零件號(hào)、零件厚度和材料） 焊接設(shè)備和方法，焊點(diǎn)數(shù)量 焊點(diǎn)布置圖 MCP 圖標(biāo)明了車(chē)身裝配過(guò)程中需要設(shè)置夾具定位的位置，本圖中夾具的分布對(duì)稱可以保證焊接質(zhì)量，防止零件在焊接過(guò)程中變形的部位。這種總體規(guī)劃提高了車(chē)身的焊裝精度，降低了車(chē)身精度的變化率。 中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 7 頁(yè) 共 53 頁(yè) 2 汽車(chē)焊裝夾具設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng) 設(shè)計(jì)式樣書(shū)的說(shuō)明 設(shè)計(jì)項(xiàng)目主管根 據(jù)用戶提供的技術(shù)要求制訂設(shè)計(jì)式樣書(shū)。 UGNX 的加工后置處理模塊使用戶可方便地建立自己的加工后置處理程序，該模塊適用于目前世界上幾乎所有主流 NC 機(jī)床和加工中心，該模塊在多年的應(yīng)用實(shí)踐中已被證明適用于 2～ 5 軸或更多軸的銑削加工、 2～ 4 軸的車(chē)削加工和電火花線切割 。 NC 加工： UGNX 加工基礎(chǔ)模塊提供聯(lián)接 UG 所有加工模塊的基礎(chǔ)框架，它為 UGNX所有加工模塊提供一個(gè)相同的、 界面 友好的圖形化窗口環(huán)境，用戶可以在圖形方式下觀測(cè)刀具沿軌跡運(yùn)動(dòng)的情況并可對(duì)其進(jìn)行圖形化修改：如對(duì)刀具軌跡進(jìn)行延伸、縮短或修改等。 NX 具有高性能的機(jī)械設(shè)計(jì)和制圖功能，為制造設(shè)計(jì)提供了高性能和靈活性，以滿足客戶設(shè)計(jì)任何復(fù)雜產(chǎn)品的需要。 NX 包含了企業(yè)中應(yīng)用最廣泛的集成應(yīng)用套件，用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工程和制造全范圍的開(kāi)發(fā)過(guò)程。這些目標(biāo)使得NX 通過(guò)無(wú)可匹敵的全范圍產(chǎn)品檢驗(yàn)應(yīng)用和過(guò)程自動(dòng)化工具，把產(chǎn)品制造早期的從概念到生產(chǎn)的過(guò)程都集成到一個(gè)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化管理和協(xié)同的框架中 [5]。 NX 獨(dú)特之處是其知識(shí)管理基礎(chǔ)，它使得工程專(zhuān)業(yè)人員能夠推動(dòng)革新以創(chuàng)造出更大的利潤(rùn)。 NX 包含了企業(yè)中應(yīng)用最廣泛的集成應(yīng)用套件，用于 產(chǎn)品設(shè)計(jì) 、工程和制造全范圍的開(kāi)發(fā)過(guò)程。幾乎所有飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)和大部分汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)都采用 UG 進(jìn)行設(shè)計(jì)，充分體現(xiàn) UG 在高端工程領(lǐng)域，特別是軍工領(lǐng)域的強(qiáng)大實(shí)力。 UG NX 簡(jiǎn)介 UG 是 Unigraphics 的縮寫(xiě)，這是一個(gè)交互式 CAD/CAM(計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) 與計(jì)算機(jī)輔助制造 )系統(tǒng)，它功能強(qiáng)大，可以輕松實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜實(shí)體及造型的建構(gòu)。 8. 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。 5. 成本要低，制造時(shí)投資少，且要能源消耗小和管理費(fèi)用少。在裝配時(shí)，夾具 必須使被裝配的元件獲得正確的位置和可靠的夾緊，并且在焊接時(shí)能阻止焊件產(chǎn)生變形。同時(shí)相比于以往，其能夠更好地確保焊接產(chǎn)品形狀尺寸誤差符合設(shè)計(jì)要求。因此，焊裝夾具設(shè)計(jì)直接決定著最終的車(chē)身質(zhì)量，其設(shè)計(jì)必須以車(chē)身主模型為依據(jù)。 焊裝夾具在焊接中的作用 車(chē)身從一般感性上認(rèn)識(shí)既是汽車(chē)的薄壁沖壓外形，它對(duì)結(jié)構(gòu)、強(qiáng)度和工藝都有著嚴(yán)格的要求。而汽車(chē)焊裝工藝和焊裝夾具的設(shè)計(jì)在整個(gè)工藝過(guò)程中的重要性是顯而易見(jiàn)的 [1]。近些年來(lái)國(guó)家花大氣力對(duì)汽車(chē)工業(yè)進(jìn)行扶助，盡管取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，但是仍然難望德日美等工業(yè)強(qiáng)國(guó)的項(xiàng)背。 2021年，汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo) 1,842 萬(wàn)輛和 1,851 萬(wàn)輛，同比增長(zhǎng) %和 %。加入 WTO 十年以來(lái)，盡管面對(duì)著國(guó)外優(yōu)秀汽車(chē)企業(yè)的市場(chǎng)壓力，我國(guó)汽車(chē)工 業(yè)依然實(shí)現(xiàn)了最好最快的十年發(fā)展，如圖 所示。 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 基于 UG 的汽車(chē)焊裝夾具 三維設(shè)計(jì) 班 級(jí)： 學(xué)號(hào)： 姓 名： 學(xué) 院： 專(zhuān) 業(yè)： 指導(dǎo)教師： 2021 年 6 月 軟件工程 郭維峰 趙俊生 軟件學(xué)院 基于 UG 的汽車(chē)焊裝夾具三維設(shè)計(jì) 摘 要 汽車(chē)夾具 是保證車(chē)身焊裝質(zhì)量的重要因素 ,影響整個(gè)汽車(chē)的制造精度和生產(chǎn)周期。 圖 我國(guó) 01 年至 09 年的汽車(chē)銷(xiāo)量及增長(zhǎng)率 2021 年 1 月 11 日，中國(guó)汽車(chē)工業(yè)協(xié)會(huì)發(fā)布數(shù)據(jù)， 2021 年中國(guó)汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)分別雙雙超過(guò)一千三百萬(wàn)輛，同比增長(zhǎng)達(dá)百分之四十五以上，一舉取代日美成為全球最大的汽車(chē)生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)市場(chǎng)。 汽車(chē)工業(yè)是一個(gè)龐雜的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈。我國(guó)汽車(chē)工業(yè)存在 Ramp。 汽車(chē)車(chē)身焊裝夾具綜述 車(chē)身焊裝生產(chǎn)線的組成 汽車(chē)白車(chē)身 (Body In White)的所有成型工位稱之為車(chē)身焊裝生產(chǎn)線 ，其中包括車(chē)身總線和子總成線（車(chē)身焊裝生產(chǎn)線包括： 1 車(chē)身完成線； 2 主焊線； 3 地板總成線； 4 側(cè)圍總成線； 5 移動(dòng)線； 6 子線）。焊接是車(chē)身成形的關(guān)鍵。因此，焊接夾具必須在車(chē)身焊接過(guò)程中定位夾緊，保證車(chē)身零件之間正確的裝配關(guān)系，同時(shí)保證車(chē)身焊接質(zhì)量及焊接過(guò)程的順利，保證整個(gè)車(chē)身的裝配精度。簡(jiǎn)單的焊接夾具對(duì)設(shè)計(jì)人員來(lái)說(shuō)易于掌握，汽車(chē)工業(yè)的蓬勃發(fā)展最終使得焊裝夾具的設(shè)計(jì)發(fā)展成了一種工業(yè)技術(shù)，形成了獨(dú)特的設(shè)計(jì)理論和方法 [2]。 2. 使用時(shí)要安全可靠，在夾具上凡是受力的各種器件，都應(yīng)該具有足夠的強(qiáng)度和剛度，足以承受重力和焊件變形所引起的各個(gè)方面的力。 6. 應(yīng)該便于施工。 9. 盡量選用已通用化、標(biāo)準(zhǔn)化的夾緊機(jī)構(gòu)及標(biāo)準(zhǔn)的零部件來(lái)設(shè)計(jì)制造焊裝夾 具。誕生之初由于其對(duì)硬件的要求主要基于工作站，隨著計(jì)算機(jī)設(shè)備的飛速發(fā)展和個(gè)人用戶的迅速增長(zhǎng)，在 PC 上的應(yīng)用取得了迅猛的增長(zhǎng)，目前 UG 已經(jīng)成為模具行業(yè)三維設(shè)計(jì)的一個(gè)主流應(yīng)用。在高端領(lǐng)域與 CATIA 并駕齊驅(qū)。 如今制造業(yè)所面臨的挑戰(zhàn)是，通過(guò) 產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的技術(shù)創(chuàng)新，在持續(xù)的成本縮減以及收入和利潤(rùn)的逐漸增加的要求之間取得平衡。 NX 可以管理生產(chǎn)和系統(tǒng)性能知識(shí)，根據(jù)已知準(zhǔn)則來(lái)確認(rèn)每一設(shè)計(jì)決策。 主要功能 UnigraphicsNX 為 設(shè)計(jì)師 和工程師提供了一個(gè)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的嶄新模式，它不僅對(duì)幾何的操縱，更重要的是團(tuán)隊(duì)將能夠根據(jù)工程需求進(jìn)行產(chǎn)品開(kāi)發(fā)。 工業(yè)設(shè)計(jì)和風(fēng)格造 NX 為那些培養(yǎng)創(chuàng)造性和產(chǎn)品技術(shù)革新的 工業(yè)設(shè)計(jì) 和風(fēng)格提供了強(qiáng)有力的解決方案。 NX 優(yōu)于通用的設(shè)計(jì)工具，具有專(zhuān)業(yè)的 管路 和線路設(shè)計(jì)系統(tǒng)、 鈑金 模塊、專(zhuān)用塑料件設(shè)計(jì)模塊和其他行業(yè)設(shè)計(jì)所需的專(zhuān)業(yè) 應(yīng)用程序 。該模塊同時(shí)提供通用的點(diǎn)位加工編程功能，可用于鉆孔、攻絲和鏜孔等加工編程。 有序的開(kāi)