【正文】 異甚大，有的焊裝夾具只有一個簡單的框架，有的則相當復雜。第2章 HF8車型焊裝夾具設(shè)計 UG軟件簡介本夾具設(shè)計主要采用了UG軟件來完成，下面簡單介紹一下此軟件的特點及優(yōu)點： UG軟件的功能特點 UG具有三維實體建模、裝配建模,生成直觀可視的數(shù)字虛擬產(chǎn)品,并對其進行運動分析、干涉檢查、仿真運動及載荷分析，可視化程度很高其功能特點如下：1）用造型來設(shè)計零部件,實現(xiàn)了設(shè)計思想的直觀描述。3）提供了輔助設(shè)計與輔助分析的完整解決方案。而且相關(guān)尺寸會自動作相應(yīng)的修改；4）選擇UG三維設(shè)計是未來的發(fā)展趨勢，只有捷足先登才具有市場優(yōu)勢。項目名/工位名/GA ——存放本工位夾具總圖及其氣路圖項目名/工位名/UNIT ——存放本工位夾具單元及其零件項目名/工位名/PNL ——存放本工位設(shè)計用PNL項目名/工位名/GUNCHECK ——存放本工位焊點、焊槍、焊槍打點示意圖項目名/工位名/STD ——存放本工位設(shè)計用標準件、外購件、國標件項目名/工位名/MOTION ——存放本工位各套夾具的運動分析項目名/工位名/FILE ——存放本工位各種清單表格及其設(shè)計試樣書，設(shè)計參考文件文件命名規(guī)則加工件工位代號－UNIT號－零件序號RF012－00－00 ——RF012工位的GARF012－02－00 ——RF012工位的U02RF012－02－01 ——RF012工位U02的零件01標準件名稱與標準件號一致。外購件名稱與樣本訂購編號一致。國標件國標號型號例：GB93878 代表彈簧墊圈8。本設(shè)計中UG的圖層設(shè)定如下：優(yōu)選層可用圖層內(nèi)容優(yōu)選圖層可用圖層內(nèi)容1110實體模型616170BASETAP車線111120夾具打開狀態(tài)717180GA車線212140草圖81A，82B8190車身斷面414150參考點線面9191100PNL實體515160夾具及附屬裝置車線101101120DRAFTING 表21 分析設(shè)計任務(wù)書確定定位加緊方案夾具的定位加緊一般采用六點定位原則，本設(shè)計同樣采用該定位方式。這就是六點定位準則，又稱“六點定律”。我們把焊件按圖紙要求得到確定的位置的過程稱為定位；把焊件在裝配焊接作業(yè)中一直保持在確定位置上的過程稱為夾緊。 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。由剛體力學可知，在空間處于自由狀態(tài)的剛體，具有六種活動的可能性，即六個自由度（DOFS），分別為沿X，Y，Z三個坐標軸的移動和分別繞X，Y，Z三個坐標軸的轉(zhuǎn)動。所以自由度是決定物體空間位置的獨立參數(shù)。因為如果裝配件的定位基準不確定，則不可能正確評價和確定零部件的精度，也無法決定零部件的準確修正方向。(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。定位基準位置的選定方法夾具定位基準的選定必須以沖壓件零件圖、裝配焊接后的零件圖、車身焊裝工藝流程和工藝方案、車身裝配公差要求以及基本車型 的有關(guān)資， 料為依據(jù)。為了便于夾具設(shè)計與檢測，定位基準面盡量選 在與車線平行的位置，且與車線之間的距離為整數(shù)；若定位基準的位置與車線傾斜，則從車線處標注尺寸和角度。(3) 定位基準孔要盡可能與定為基準不重合。(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。(6) 定為基準盡量選在容易上件取料的位置，容易實現(xiàn)焊裝自動化的位置，以及設(shè)裝配累計誤差最小化的位置。(8) 定位基準要選在可以減小焊接變形的位置上。(9) 各被焊零件要盡可能單獨定位，不能只依靠相鄰零件型面的貼合來定位。所謂一面就是U0U02U02U03UO3五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?？纱_定車身斷面A所處位置為Y=2平面，根據(jù)設(shè)計要求，夾具板厚度為16mm，故可確定車身斷面B位于Y=18平面。例如定位塊與支撐板之間采用的是直角定位，有直角限定定位塊的5個自由度，再由檔片限定其第6個自由度。此類夾具用壓縮空氣作為動力源，通過管道、氣閥、氣缸等元件，產(chǎn)生加緊工件的夾緊力。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。在進行焊裝夾具設(shè)計計算時，首先要確定裝配焊接時所需夾緊力，然后根據(jù)夾緊力的大小和方向、被焊接零件的結(jié)構(gòu)、夾緊點的布置，安裝空間的大小等來選擇夾緊機構(gòu)的類型和數(shù)量。當夾緊力的方向與重力方向一致時，可使夾緊力最小。所以夾緊力的作用點應(yīng)落在定位件上，應(yīng)盡量選在零件剛性最好的部位上，以減少夾緊變形。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。氣缸形成有7100、12150等系列，氣缸行程影響壓板的打開角度q，當行程越大，q也越大。也就是說如果選擇的氣缸行程為75mm，則其實際行程為70mm，應(yīng)為要留出5mm的補償量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，－氣缸的負載率，即氣缸活塞桿受到的軸向負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。 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)計者進行具體夾具設(shè)計的指導性文件，是整個設(shè)計的總體方案。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。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。這個銷要求兩向可調(diào)。 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。定位夾緊內(nèi)板和兩個小件。這兩個銷要求兩向可調(diào)，且銷要為移動銷。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。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)。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。 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。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)。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。一般接觸面積寬度選為1520mm即可。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。一般接觸面積寬度選為1520mm即可。工作部件為RF0120100,點擊進入草圖界面，根據(jù)斷面線的形狀設(shè)計壓板的形狀。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行打開狀態(tài)干涉分析。通過學習可知，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。、連接板、定位塊、壓塊回到modeling 狀態(tài)下，分別進行拉伸操作 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。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。設(shè)計前已經(jīng)確定了BASE 的高度。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]。3安裝薄型氣缸的孔的位置根據(jù)銷的位置確定，先建一個基準面，然后再偏置如圖所示 銷的基準面偏置后的基準面 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