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焊接夹具设计准则

精心整理焊装夹具通用技术标准设计标准编制: 审核: 2010目录一、夹具基本结构夹具示意图 (3)1、平台结构1.1夹具平台技术要求 (4)1.2夹具基准点J B P (4)1.3坐标线 (6)1.4起吊设置 (6)1.5水平调整脚 (7)1.6其它 (8)2、定位夹紧2.1102.2 (10)2.3102.4112.5132.6132.7142.8182.9192.10202.11222.12262.13272.14302.1533 3、4.1 (49)4.254 4、5.1575.2575.3585.4595.5605.660二、铭牌 (61)一、夹具的基本结构夹具示意图1平台结构夹具平台是焊接夹具的骨架,是准确安装定位夹紧单元、旋转、举升等其他功能单元的平台,是整台夹具精度检查测量建系的基准。

(≤。

夹具平台上表面需设有测量建系的基准点—JBP。

具体要求如下:(1)JBP位置、数量要求:为了便于测量,平台上JBP位置不应与其它装置干涉或被覆盖,距离夹具平台边缘≥200㎜,且应保证JBP所在点刻有坐标线网格;平台JBP数量≥5处,间距≤1200mm,特殊的小型夹具平台JBP数量可以设定为3个或4个。

夹具设计会签时,需确定夹具JBP具体位置、数量,并记入《设计会签记录》。

(▽(4) JBP 标识要求:在JBP 的周围打印JBP 坐标值或安装JBP 标识牌(如下图所示),字迹要求清晰整齐,大小适当,耐磨。

JBP 标识不允许被其保护盖覆盖。

1.3 坐标线为便于目测检查,平台上表面需刻印坐标线和坐标线值(如下图所示)。

1.4 起吊装置通常使用吊环螺栓、起吊孔两种形式。

当夹具尺寸较小,使用叉车可以完成安装和运输时,可以根据叉车吨位、叉板宽度、叉板间距调整范围等设备参数,在夹具上设定(或不设定)叉车槽。

夹具设计会签时,需确定夹具起吊装置的具体形式、数量、位置,并记入《设计会签记录》。

吊孔设置示例:吊环螺栓和起吊孔位置需考虑整台夹具的重心位置,保证稳定起吊;需保证起吊时,钢丝绳当夹具与其它设备的相对位置有要求时,水平调整脚需增加地脚支架将其连接于地面,地脚支架用地脚螺栓固定于地面(结构如下图所示)。

对于手工夹具,地脚支架的安装方向不可以影响操作者作业,设置在操作者无作业侧或设置在夹具内侧(如下图所示)。

设置在夹具内侧时需考虑地脚螺栓的转配方法。

其2定位在白车身零件的面、孔、边等特征元素上设置定位、夹紧等机械结构,限制零件三方向自由度,保证零件在夹具上的重复性位置精度,保证白车身质量和质量稳定性。

白车身零件的这些面、孔、2.12.2座、件组成,复杂定位单元需要增加限位块、导轨、二层支座等功能件(如下图所示)。

2.3(白车身零件)加工基准、边基准—2.4 (1)◆ 定位销位置公差:±0.1mm◆ 定位销连接处直径公差:h7 ◆ 连接板孔直径公差:H7 (2) 面基准—定位块◆ 面基准类型:se◆定位块位置公差:±0.1mm(3)特殊辅助面基准—定位块2.6孔基准—定位销基本要求◆定位销型号:使用MISUMI标准规格型号定位销(推荐TLATAN型、TLNTAN型),特殊情况由工艺人员确认;为减少定位销备件,设计尽可能从一汽h◆定位销的工作直径公差:h7◆定位销的有效工作长度:5~7mm;螺母孔—进入2扣螺纹。

◆定位销材料:SCM415(15CrMo)、SCM435(35CrMo)◆定位销热处理方法:淬火◆定位销的表面硬度:≥HRC50◆定位销表面粗糙度:Ra1.6(3)定位销与定位块共点:即孔基准与面基准共点。

◆可以选择下图所示两种定位销紧固方法。

◆拔销作业孔≥Ф20mm,推荐Ф25mm。

◆定位销工作直径根部端面低于定位面,躲避高度≥1㎜,推荐2㎜。

◆定位块从定位面向下≈10㎜宽,加工基准面(边)标识—红色油漆。

◆工作状态(伸缩式定位销伸出)时,需保证定位销工作直径根部端面低于定位块本体,躲避间距≥2㎜。

◆需保证定位销单元刚度,导向杆与气缸活塞杆的连接不可以使用浮动连接。

◆根据《技术协议》要求,在外购件供应商清单选择气缸。

(6)伸缩式定位销—气缸自带单导向杆/夹紧销气缸◆定位销紧固需满足(1)、(2)、(3)要求。

◆需保证定位销径向的两个定位方向刚性(10㎏力作用,位置变动≤0.1㎜)。

◆根据《技术协议》要求,在外购件供应商清单选择气缸。

时,不可以将两个方向长圆孔设定在同一个零件上。

◆调整量=3㎜,长圆孔中心位置对称调整量>3㎜。

◆使用长圆孔调整,量产前需由一汽轿车确认位置,并用焊接、销将位置固定。

◆调整位置尽可能设在定位销附近,以保证定位销单元刚度。

◆ 摆动、滑动的限位以及连接板不调整。

(5) 定位块油漆要求:定位块单件加工检查结束后,按下表要求进行定位块标识油漆、车型标识油漆、防锈油漆,需保证油漆颜色统一。

(6)定位块打号要求:在定位块端面上打印零件号,要求字迹大小一致,清晰。

(7)定位块倒角要求:外表面车身零件定位块定位面周边棱线1㎜×45°◆定位块与连接板之间使用2个连接销+1个螺栓连接。

但当定位块定位面最大尺寸方向>30㎜或定位块高度>60㎜时,需使用2个连接销+2个螺栓连接。

◆活动定位块尽可能使用2个连接销+2个螺栓连接。

◆两种连接方式连接销与螺栓间隔布置。

◆因焊接飞溅,螺栓选用外六角螺栓,规格M8,强度等级10.9级。

◆连接销选用GB120型号、规格Φ6×长度(除主焊线),并用外六角螺丝保护。

◆ 垫片调整方式,使用一组M 型垫片用于PCF 车身匹配。

交货时需保证垫片厚度1㎜×2+0.5㎜×2=3㎜±0.04。

为便于夹具制造精度调整,供应商可以适当增加垫片整体厚度,允许厚度增加1~2㎜。

出厂前需(4) 矫正/暂定面基准—定位块: ◆ 矫正、暂定面基准类型:◆ 使用长圆孔调整,根据移动件移动方向长度设定1个或2个理论基准销(与移动件间隙=3㎜)和防转基准销2个(与移动件间隙=0)。

◆调整量=3㎜,长圆孔中心位置对称调整量>3㎜。

◆长圆孔调整,量产前需由一汽轿车确认后,并用焊接、连接销将位置固定。

◆调整位置尽可能设在定位块定位点附近,保证定位销单元刚度。

◆摆动、滑动的限位以及连接板不调整。

(2)夹紧方向:◆夹紧方向应为定位面的法向(即垂直方向),不能垂直夹紧时,角度≤5°。

◆夹紧时,夹紧臂的横向摆动≤0.5mm。

◆夹紧角度>5°、横向摆动>0.5mm时,需设置夹紧限位机构,以防≈30㎜。

(5)夹紧力要求:30~35㎏f夹紧力。

通常选用活塞直径=50㎜的气缸可以满足夹紧力要求,但当夹紧点与铰链点的距离>2/3夹紧点与气缸铰链点的距离时,需选用活塞直径=63㎜的气缸。

2.11 夹紧单元结构(1) 基本夹紧结构:由夹紧臂、夹紧块、铰链合件(单回转轴)、气缸、气缸铰链5部分组成。

◆ 为确保打开角度最大,铰链回转点应为1/2气缸使用行程。

◆ 为确保夹紧翻入定位销不与零件孔干涉,铰链回转点应在基准孔所在面的延长线上,并设置导向限位机构<使用方法见以下(6)所述>。

◆ 限位、连接板不调整。

◆ 连杆的限位高度≥1/2连杆高度。

(4) 1个夹紧臂同时夹紧2个以上夹紧点:◆多个点同时夹紧,先接触的点能够有效夹紧。

为了让所有的点都能有效夹紧需要将夹紧器设计为摆动式或可调整式。

◆因摆动式不易控制,易损坏零件,通常使用调整式。

(6)限位机构安装方法:◆为防止积尘,限位机构需垂直安装。

不得已必须水平安装时,凸部(7)夹紧单元回转点结构:◆夹紧单元回转点使用铰链销。

◆并用平垫圈、开口销、键板、U型锁紧螺母、开口环等防止铰链轴的轴向松动。

◆推荐使用开口销形式,开口销掰开角度≥60°,铰链轴长度≈(平垫圈厚度+A+4)。

◆使用键板时,键板需用2个螺栓紧固。

◆使用U型锁紧螺母时,U型螺母不能将铰链板轴向紧死。

◆因为开口环需要专用工具拆装,所以尽量不使用开口环。

◆铰链回转点连接板孔设置衬套,孔径=衬套外径H7;铰链板孔不设置衬套,孔径=铰链销直径H7。

◆其他回转支撑点连接板与铰链板均不设置衬套。

孔径=铰链销直径H8。

◆结构复杂的大型夹紧单元,根据需要设计成基准臂结构。

(会签时确(8)外板夹紧保护要求:◆夹紧车身外表面零件外表面时,夹紧块根据防止磕碰需要使聚氨脂材料,邵氏硬度60~80。

(会签时确定)◆由于有耐油性的问题,不允许使用橡胶材料。

◆MC尼龙硬度高,易导致磕碰伤,没有特殊指定,不允许使用。

◆聚氨酯夹紧块结构要求:需设置限位机构,其他参考聚氨酯定位块2.13垂直基准臂可动加工基准的定位可以使用基准臂,基准臂以铰链轴为中心转动。

(1)基准臂的基本结构、刚性要求:◆要确保夹具加工基准处定位刚性(施加10Kg力,定位变形量<0.1mm)。

(2)铰链点结构要求:◆基准臂支点部位的铰链轴的直径要大于驱动用气缸支点铰链销的直径。

(但是,对横向摆动等,基准臂重量,使用小径气缸时,根据基准臂的负荷决定。

)◆铰链轴支撑使用轴承。

(相当于直径系列2,3的轴承,密封型)◆需考虑负荷方向(轴向/径向/复合)的强度、刚性、精度。

◆无润滑轴承参考:开放型、密封型(ZZ)、非接触密封型(LLB、LLF)、低扭矩密封型(LLH)、接触密封型(LLU)。

变形量<0.1mm负荷10Kg带导向的限位铰链驱动部分(气缸)变形量<0.1mm负荷10Kg变形量<0.1mm负荷10Kg◆铰链合件参考图。

(3)带导向的限位的结构:◆为防止积尘,垂直安装。

◆不得已必须水平安装时,凸部向上。

◆定位时为不积留异物(灰尘、焊接飞溅等),下部开放。

◆大型摆臂结构排气时,会因自重而产生下垂,为了防止下垂,应该采用返回侧锁紧的气缸(会签时确定)。

◆车身下部的支撑等,以及负重比较大的摆臂,设计时要考虑零件重量对气缸的作用(会签时确定)。

2.14滑动装置块)。

◆直销固定:轨道长≤300㎜时,可用2个直销定位导轨;当导轨长度>300㎜时需使用多个直销定位,直销之间的间距≤300㎜;滑块依靠和2个直销定位,LM导轨B按LM导轨A找正中心后固定。

LM导轨A◆键板固定:导轨使用2块键板定位后,滑块依靠LM导轨A和2个直销定位,另一导轨B按LM导轨A找正中心位置后固定。

◆机械加工台阶固定:导轨A靠机械加工台阶定位后,滑块靠导轨A和台阶定位,导轨B按导轨A找正中心位置后固定。

导轨。

b)使用线性锁型:轨道和滑块分别使用2个平行销定位,再用线性锁锁紧。

滑块靠放安装数控加工孔的直销定位,进而定位A、B导轨。

(3)直线导轨固定件结构:线性锁参考图。

(4)滑动装置限位结构要求:在滑动装置动作侧和动作返回侧均需设置限位结构。

限位块固定安装:可以用直销直接固定限位块支座、用直销作为限位块支座基准、用机械加工台阶作为限位块支座基准、用键板作为限位2.15水平基准臂——旋转机构加工基准定位夹紧可以通过旋转机构实现,加工基准的定位夹紧单元在旋转台面上随转动平台转动。

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