汽车车体焊接夹具设计基础

夹 具 设 计 基 础

(LAM)

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汽车车体焊接夹具设计基础

一、概念

汽车车体（BODY）大约由1000件以上的部件构成，大部分为铁皮。这些铁皮大多以点焊的方式结合在一起。焊接和时候必须把每个部件固定在规定的位置，这种有定位功能紧固功能的工具就叫夹具（JIG，治具）。制造车体的专用夹具叫车体夹具（车体设备）。

二、分类

动力源：手动夹具、气动夹具、电动夹具； 用 途：通用夹具、专用夹具、组合夹具；

构 造：固定式夹具、移动式夹具、悬挂式夹具； 设 备：夹具、电焊机械、机器人、专用生产钱。

三、功能

A：精确定位； B：夹紧； C：引导；

D：使用便捷；

E：改善工作条件，降低产品成品。

四、设计流程

工件数模处理（WORK 预处理）→根据仕样书检讨定位夹紧位置→GUN插入→设计（2D、3D）→客户承认（相应出现的仕样变更和修改）→出图（2D）→提出购入品→精度表、回路图、节拍图

五、番线的作用

番线就是空间位置的号码线。

车身基准坐标（0线）是前车轴中心以及车宽的中心线。

下面主要介绍日本三大车系的番线表示方法： 丰田（TOYOTA） 本田（HONDA） 尼桑（NISSAN） 长 TL T X 宽 BL B Y 高 WL H Z 丰田：左右都是用正数表示（当左右有差异的时候，仕样书上用RH/LH指示）； 本田：左右都是用正数表示（当左右有差异的时候，仕样书上用BR/BL指示）； 日产：车前进方向左侧用正数，右侧用负数。

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六、尺寸标注

我们所设计出的产品最终是要交付制造，而制造需要的是平面图纸，所以我们的尺寸标注显得尤为重要。下面就我们进行标注应当注意的问题说明一下。 （注：视图关系有一角法和三角法之分，我们公司所用的是 三角法 ）

1、三个视图一定要对齐； 2、标注顺序为：落料、焊接、加工，一般先加工面，再由面加工销孔（PIN）； 3、所用公差：

面 → PIN ±0.05 面 → 面 ±0.1

PIN → PIN ±0.02（±0.03 NISSAN）（相关、同组） PIN → PIN ±0.05（不相关、不同组） PIN → 面 ±0.1

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4、主要常用部品的标注方法：

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因为A尺寸为PIN的高度方向安装尺寸,PIN的高度精度要求没那么高,所以不要公差;B尺寸为削边PIN的削边安 装面的安装尺寸,因为PIN的削边安装面的公差为 ,所以B公差用 .

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七、夹具设计

车体夹具的定位原理：六点定

任何物体在在空间都有六个自由度。车体工件定位是用夹具将工件置于正确位置，也就是消除要件相对于夹具的六个自由度；定位方法一般用点、线、面的接触来实现。

我们常用的定位基本元件有： A、 托块和压块；

B、 LOCATOR PIN（销）； C、 V 槽和导向挡块。

1、常规夹具的部品名称；

01、BRACKET 立座 09、CLAMP 02、GUIDE CYLINDER 导向气缸 10、CLAMP ARM 03、PLATE 板 11、HINGE PLATE 04、STOPPER 限位块 12、GUIDE 05、SW BRACKET 感应器支架 13、SHIM 06、SWITCH 感应器 14、CYLINDER 07、LOCATOR PIN 销 15、PIN BRACKET 08、LOCATOR 压块 16、WASHER

托块

摇臂

铰链板 导向

垫片 气缸 销支架 垫圈

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2、夹具的设计；

工件定位最基本的定位单元就是我们常见的托块(LOCATOR)、压块(CLAMP)和销(PIN)。下面我们看看托、压块的设计。首先根据仕样书确定托、压块的位置及LOCATOR和CLAMP面的长度(一般情况下LOCATOR和CLAMP面的长度为：10、15、20、25mm,具体长度根据仕样和空间大小自行选择)，厚度一般有12、16、19、22、25mm等等，根据厂家不同而不同。其安装面和边在

设计的时候尽量使其到番线的距离为5的倍数；选择一个好的旋转支点，主要是让CLAMP能够打开，使工件在焊接完毕后顺利的拿出，和CLAMP在压紧时的夹紧力不让工件产生变形和位移，支点到番线的距离尽量为5的倍数；CLAMP在打开状态时，UNCLAMP的最外边离工件的边缘距离最好在25以上或角度在15度以上。如右图中方框中的数据为5的倍数

注：如何正确选择夹紧力

A、大小

①能够克服工件上的局部变；

②能够克服重力和惯性应力，将工件牢牢固定在夹具上； ③足以应付焊接过程中工件变形；

④足以应付焊接过程中热应力引起的约束应力。 B、方向

①一般垂直于首要定位基准； ②使工件不易产生位移；

③因重力因素，首要定位基准最好水平。 C、着力点

一般选择位于定位支撑之上或几个支撑所组成的定位面内，并应使夹紧力作用在零件刚度最大部位。

不能产生力距；

不能使工件产生变形。

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