焊裝夾具畢業(yè)設計論文

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（試行） 夾具設計參考規(guī)范 第1頁 1/1 前 言 在現(xiàn)代高科技的帶動下，世界經(jīng)濟有了很大的發(fā)展，從而使世界各國人民物質(zhì)有了更大的需求，作為現(xiàn)代文明的重要標志物之一 ——汽車，在這種需求的帶動下也得到了高速發(fā)展。同時，隨著汽車質(zhì)量的要求不斷提高，汽車工裝夾具制造水平也不斷提升，對汽車工裝提出更高標準和質(zhì)量要求。 因此奇瑞公司針對汽車工裝夾具設計提出了要制定自己的設計規(guī)范，為此，我們編輯了《焊裝夾具設計參考規(guī)范》，以供相關部門參考使用。 本標準是在結(jié)合國內(nèi)外一些夾具設計廠家的設計標準規(guī)范的基準之上，并結(jié)合奇瑞公司當前工裝夾具的使用情況，并廣泛征求各方面的意見，收入了各方的意見以及成熟的設計規(guī)范的基礎上進行制定，以適應奇瑞公司夾具設計制造的規(guī)范化和國際化發(fā)展的需要。 由于時間和水平有限，本標準難免存在一些問題，歡迎各位專家及時指正。 本標準由規(guī)劃院車身部提出并歸口，并經(jīng)徐介福、侯新立、周珍林審定。 本標準起草人：李小濤、胡利平、王建勇、陳德波 本標準解釋單位：規(guī)劃設計院車身部焊接工裝科 本標準征求意見稿于2008年03月20日——2008年04月20日實施 規(guī)劃設計院車身部焊接工裝科 2008年03月 編制 校對 審核 奇瑞汽車有限公司 CHERY AUTOMOBILE CO., LTD 夾具設計參考規(guī)范 第2頁 1/1 目 錄 1.制圖規(guī)定畫法…………………………………………………………………………… 3 2.總圖設計要求…………………………………………………………………………… 5 3.規(guī)制塊的設計要求規(guī)范………………………………………………………………… 6 4.調(diào)整墊片設計要求規(guī)范………………………………………………………………… 9 5.角座的設計要求規(guī)范…………………………………………………………………… 11 6.BASE板的設計要求規(guī)范………………………………………………………………… 13 7.導引擋塊的設計要求規(guī)范……………………………………………………………… 15 8.定位銷的設計要求規(guī)范………………………………………………………………… 19 9.精度要求………………………………………………………………………………… 22 10.其它………………………………………………………………………………………23 編制 校對 審核 奇瑞汽車有限公司 CHERY AUTOMOBILE CO., LTD 夾具設計參考規(guī)范 第3頁 要求類型 制 圖 規(guī) 定 畫 法 1/2 1.制圖規(guī)定畫法 1.1.制圖要求 1.1.1. 圖幅采用A系列用紙基準尺寸 ：（A=長X寬） [單位mm] A0=1189X841、 A1=841X594、 A2=594X420、 A3=420X297 、A4=297X210 A5=210X147 1.1.2. 畫法 ：投影視圖采用國標規(guī)定的三視圖（主視圖、俯視圖和左視圖）。 1.1.3. 3D設計 ： 1.1.3.1. 采用CATIA進行設計； 1.1.3.2. 保存格式為CATProduct和CATPart； 1.1.3.3. 如果采用其它軟件，須經(jīng)過許可，并且交付要轉(zhuǎn)換為可編輯的CATIA格式。 1.1.4. 2D設計 ： 1.1.4.1. 采用AUTOCAD，保存版本為：2000版本； 1.1.4.2. 文件保存格式為DWG。 1.1.5. 使用語言 ：以簡體中文為準，以英文為輔助語言，如采用其它特殊語言，要做特殊說明。 1.1.6. 編號 ： 1.1.6.1. 產(chǎn)品編號采用產(chǎn)品圖紙?zhí)枺? 1.1.6.2. 焊裝夾具編號參考《焊裝工裝編號規(guī)則》。 1.1.7. 制圖字體 ： 1.1.7.1. 簡體中文字體采用 宋體，英文采用 Times New Roman，其它語言采用 Times New Roman； 1.1.7.2. 字體大小 ：國家標準“小四”號字體。 編制 校對 審核 奇瑞汽車有限公司 CHERY AUTOMOBILE CO., LTD 夾具設計參考規(guī)范 第4頁 要求類型 制 圖 規(guī) 定 畫 法 2/2 1.2.焊裝夾具設計中的英文含義及縮寫（表1） 名稱 含義 英文 縮寫 夾具 指焊裝車間汽車白車身零部件拼焊時采用的輔助工裝 JIG 單元 夾具上單個角座上支撐夾緊單元 UNIT U 夾緊 夾具上壓桿夾緊動作 CLAMP 滑移 指夾具上的機構做滑移運動 SLIDE 切換 對車型共用夾具進行切換生產(chǎn)時，切換操作 SWITCH 伸縮 夾具上的機構作軸向運動 SHIFT 定位銷 定位銷機構 PIN P 擺動 夾具上做夾緊單元二次夾緊時，指一次夾緊時的擺動動作 SWING 表1 編制 校對 審核 奇瑞汽車有限公司 CHERY AUTOMOBILE CO., LTD 夾具設計參考規(guī)范 第 5頁 要求類型 總 圖 設 計 要 求 1/1 2.總圖設計要求 2.1. 總圖上應標注 ：夾具輪廓尺寸、操作高度、坐標線(與車身坐標線統(tǒng)一)、基準孔坐標，設計時應注意焊點的坐標，必須留有充分的焊鉗工作空間，便于施焊。 2.2. 在總圖上應標注每個夾緊單元動作的先后順序和氣路原理圖（有電氣動作的還應標注電氣原理圖）。 2.3．為了保證在產(chǎn)品加工過程中基準的統(tǒng)一；在進行仕樣書設計、夾具3D設計以及夾具的加工制造過程中必須嚴格依據(jù)奇瑞公司提供的RPS基準系統(tǒng)來確定基準，供貨方若要選擇其它基準方案，需經(jīng)奇瑞公司的同意后方可實施。 2.4．白車身總成、分總成、單件三者之間的基準原則上要有統(tǒng)一性、傳遞性。 編制 校對 審核 奇瑞汽車有限公司 CHERY AUTOMOBILE CO., LTD 夾具設計參考規(guī)范 第6 頁 要求類型 規(guī) 制 塊 1/3 3.規(guī)制塊的設計要求規(guī)范 圖1 圖2 圖3 編制 校對 審核 奇瑞汽車有限公司 CHERY AUTOMOBILE CO., LTD 夾具設計參考規(guī)范 第7 頁 要求類型 規(guī) 制 塊 2/3 3.1.規(guī)制塊尺寸要求 常用規(guī)制塊有如上（圖1、圖2和圖3）三種結(jié)構（兩銷一釘），根據(jù)安裝要求的不同，中間孔為M8的螺紋孔或9的螺釘過孔，兩側(cè)的均為8H7的銷孔。其尺寸要求如下(表2)所示： 尺寸類型 要求尺寸大小(mm) 第一系列 第二系列 加工公差要求 L 60 45 B1 16 16 H 根據(jù)板件型面的形狀來確定 0.02 L1 15 15 L2 15 15 B2 8 8 0.05 S1 10 10 0.05 S2 25 25 0.02 S3 12.5 12.5 表2 3.2.技術要求 3.2.1. 材質(zhì)要求 ：規(guī)制塊的材料要求必須為45＃鋼并要進行熱處理，使規(guī)制塊工作面的表面硬度達到 HRC30～35，工作面的粗糙度為 ，同時規(guī)制塊要進行表面發(fā)藍處理。 3.2.2. 在遇到如圖4所示的板件結(jié)構時（需同時規(guī)制板件的兩個面），要采用兩個單獨的規(guī)制塊分別進行規(guī)制，不允許使用如圖5所示的結(jié)構形式，如特殊情況會簽時需經(jīng)奇瑞公司確認后方可使用。 圖4 圖5 編制 校對 審核 奇瑞汽車有限公司 CHERY AUTOMOBILE CO., LTD 夾具設計參考規(guī)范 第 8頁 要求類型 規(guī) 制 塊 3/3 3.2.3. 規(guī)制塊設計時原則上要求與板件垂直（圖6），若因特殊情況不能保證時，則規(guī)制塊的壓緊方向最大斜角（圖7）不大于15，若大于該角度則需要使用導引擋塊（CATCH STOPPER）。 圖6 圖7 3.2.4. 第一系列的規(guī)制塊要優(yōu)先選用，若設計時的空間不夠或選用第一系列無法裝配時，可以選用第二系列所規(guī)定的規(guī)制塊，但裝配時要便于人員的操作，會簽時需經(jīng)奇瑞公司確認后方可實施。 3.2.5. 規(guī)制塊壓緊時要求每個規(guī)制塊所能達到的壓力F（圖8）范圍為：25kgf≤F≤30kgf，氣缸選用時要依此作為依據(jù)。 圖8 3.2.6. 供貨方若使用其他結(jié)構形式的規(guī)制塊，在圖紙會簽時可向奇瑞公司提出，得到同意后方可使用。 編制 校對 審核 奇瑞汽車有限公司 CHERY AUTOMOBILE CO., LTD 夾具設計參考規(guī)范 第 9 頁 要求類型 調(diào) 整 墊 片 1/2 4.調(diào)整墊片的設計要求規(guī)范 圖9 圖10 圖11 編制 校對 審核 奇瑞汽車有限公司 CHERY AUTOMOBILE CO., LTD 夾具設計參考規(guī)范 第 10 頁 要求類型 調(diào) 整 墊 片 2/2 4.1.常用調(diào)整墊片的尺寸要求如下(表3)所示 尺寸類型 要求尺寸大小（mm） L 60 45 50 S1 10 10 10 10 S2 25 40 25 30 S3 12.5 20 12.5 15 B1 16 20 16 20 B2 8 10 8 10 R 5 5 5 5 厚度系列H（mm） 0.5、1.0 0.2、0.3、0.5、1.0 0.5、1.0 0.2、0.3、0.5、1.0 表3 4.2.要求 4.2.1.夾具初裝配時調(diào)整墊片要求的厚度總和為H1，原則上要求厚度為3mm，但允許H1值浮動范圍為31mm，對于規(guī)制塊H1=0.5mm2+1mm2，對于定位銷H1＝0.2mm1＋0.3mm1＋0.5mm1＋1mm2，在設計過程中調(diào)整墊片使用的種類應盡可能少，以保證在調(diào)試過程中良好的互換性。 4.2.2. 材質(zhì)要求 ：0.2mm和0.3mm的墊片要求材料為銅箔，0.5mm和1mm墊片要求材料為冷軋鋼板。 編制 校對 審核 奇瑞汽車有限公司 CHERY AUTOMOBILE CO., LTD 夾具設計參考規(guī)范 第 11 頁 要求類型 角 座 1/2 5.角座的設計要求規(guī)范 圖12 編制 校對 審核 奇瑞汽車有限公司 CHERY AUTOMOBILE CO., LTD 夾具設計參考規(guī)范 第 12 頁 要求類型 角 座 2/2 5.1.常用角座尺寸要求如下表4所示 尺寸類型 要求尺寸大小（mm） 編號 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 加工公差要求 H 150 200 250 300 L 105 105 105 105 B 100 100 100 100 B1 15 15 15 15 B2 15 15 15 15 B3 12 12 12 12 S1 70 70 70 70 0.02 S2 30 30 30 30 S3 30 30 30 30 S4 105 155 205 255 0.05 S5 70 70 70 70 0.02 S6 30 30 30 30 S7 30 30 30 30 S8 65 65 65 65 0.05 表4 5.2.要求 5.2.1. 角座的材料要求選用Q235-A,連續(xù)焊接并作熱處理；角座也可采用鑄鋼件。角座的高度要選用上述提到的H系列，以滿足互換性要求。 5.2.2. 對于主、下線等大型夾具，角座可以選用特殊型號，應滿足結(jié)構強度要求，須經(jīng)奇瑞公司確認后方可使用。 編制 校對 審核 奇瑞汽車有限公司 CHERY AUTOMOBILE CO., LTD 夾具設計參考規(guī)范 第13 頁 要求類型 BASE 板 1/2 6.BASE板的設計要求規(guī)范 圖13 6.1.常用尺寸要求如表5所示 尺寸類型 常用尺寸大?。╩m） S(面積：單位m) S≤0.5 0.5＜S≤0.8 0.8＜S≤2.0 S＞2.0 H1 20 20 22 25 H2 15 15 15 15 槽鋼型號 10 12 16 20及以上 表5 6.2.技術要求 6.2.1. BASE板結(jié)構要求用Q235-A和槽鋼焊接而成，采用非連續(xù)焊縫，焊接完畢后要作熱處理（不允許機械消除應力）并作噴砂處理。 6.2.2. 根據(jù)BASE板面積的大小應依據(jù)表5中的尺寸來選擇槽鋼型號。 6.2.3. BASE板面上的尖角部分要進行倒角處理。 6.2.4. BASE板面上要求有坐標網(wǎng)格線，網(wǎng)格線深度要求0.2～0.3mm，線距要求：大夾具為200mm，小夾具為100mm，在坐標線的端部要刻上坐標號，并要與車身坐標保持一致。 編制 校對 審核 奇瑞汽車有限公司 CHERY AUTOMOBILE CO., LTD 夾具設計參考規(guī)范 第 14 頁 要求類型 BASE 板 2/2 坐標網(wǎng)格線的平行度誤差要求：相鄰單一間隔距0.10mm/100mm；累積間隔距0.30mm/全長。 6.2.5. 基準孔的空間坐標值應設定為一整數(shù)值，基準孔孔徑要求為10H7,并要加蓋板保護，避免夾具工作時對其的損壞及影響，空間分布要合理；基準孔坐標值應明顯標注在基準孔附近，便于便攜式三座標進行測量。 6.2.6. 基準孔原則上要求至少有4個，對于一些大型夾具，如發(fā)艙總成、側(cè)圍總成、后底板總成、主下線等，要求基準孔總數(shù)為6個。 6.2.7. 槽鋼焊接時，開口要向外構成一個封閉的輪廓，方便管路的布置。 6.2.8. BASE板底部滾輪安裝板的布置要合理，尺寸要求符合如圖13所示： 焊接加強板 圖14 6.2.9. 槽鋼進行焊接時，不允許直接焊接，應在焊接位置增加加強板，增大焊接面積，增加強度，如圖14所示。 6.2.10. 對于要進行CO2焊接的夾具，在BASE板表面要加保護裝置，防止焊渣落到BASE板清漆面上，用螺釘固定在BASE板面上，要方便拆卸和更換。 6.2.11. BASE板原則上要求大于板件和及所有的支撐件，若氣缸超出底板邊緣，應該增加保護裝置。 編制 校對 審核 奇瑞汽車有限公司 CHERY AUTOMOBILE CO., LTD 夾具設計參考規(guī)范 第15頁 要求類型 導 引 擋 塊 1/4 7.導引擋塊的設計要求規(guī)范 7.1.“U”型塊 圖15 圖16 圖17 圖18 編制 校對 審核 奇瑞汽車有限公司 CHERY AUTOMOBILE CO., LTD 夾具設計參考規(guī)范 第 16頁 要求類型 導 引 擋 塊 2/4 圖15、圖17為“U”型塊的凸塊，圖16、圖18為“U”型塊的凹塊；要求所用尺寸見表6和表7所示；在表6、表7中，第一、第二系列如圖15、圖16所示，第三系列如圖17、圖18所示。 “U”型凸塊尺寸 尺寸類型 常用尺寸大?。╩m） 第一系列 第二系列 第三系列 L 30 45 50 H1 18 18 33 H2 5 5 5 H3 5 5 20 B1 30 30 30 B2 16 16 16 B3 16 16 16 表6 “U”型凹塊尺寸 尺寸類型 常用尺寸大小（mm） 第一系列 第二系列 第三系列 L 30 45 50 H1 22 22 37 H2 5 5 5 H3 6 6 21 B1 30 30 30 B2 16 16 16 B3 16 16 16 表7 編制 校對 審核 奇瑞汽車有限公司 CHERY AUTOMOBILE CO., LTD 夾具設計參考規(guī)范 第 17頁 要求類型 導 引 擋 塊 3/4 7.2.“V”型塊 圖19 圖20 編制 校對 審核 奇瑞汽車有限公司 CHERY AUTOMOBILE CO., LTD 夾具設計參考規(guī)范 第18頁 要求類型 導 引 擋 塊 4/4 圖19為“V”型塊的凸塊，圖20為“V”型塊的凹塊；要求所用尺寸如表8和表9所示。 “V”型塊凸塊 尺寸類型 常用尺寸大小（mm） 第一系列 第二系列 L 30 45 H1 25 25 H2 10 10 B1 30 30 B2 16 16 表8 “V”型塊凹塊 尺寸類型 常用尺寸大?。╩m） 第一系列 第二系列 L 30 45 H1 35 35 H2 10 10 B1 45 45 B2 16 16 表9 7.3.關于“U”型塊和“V”型塊的選用要求以及技術要求 7.3.1. 空壓壓頭必須帶導引擋塊，原則上，優(yōu)先選用U型塊。 7.3.2. 當有翻銷機構時，必須采用“U”型導引擋塊。 7.3.3. 當壓板的旋轉(zhuǎn)點距最遠處壓緊點的尺寸大于300mm時，應采用 “U”型導引擋塊，選用的系列視實際結(jié)構而定，若選用不合適奇瑞公司提出更改時應及時進行更改。 7.3.4. “U”型和“V”型導引擋塊材料選用45﹟鋼，要求進行熱處理后硬度達到HRC40－45，并要進行表面發(fā)藍處理。 7.3.5. “U”型導引擋塊，凸塊和凹塊要求的配合公差為H7/f6；“V”型導引擋塊，凸塊和凹塊要求工作面貼合80％以上。 編制 校對 審核 奇瑞汽車有限公司 CHERY AUTOMOBILE CO., LTD 夾具設計參考規(guī)范 第19頁 要求類型 定 位 銷 1/3 8.定位銷的設計要求規(guī)范 8.1.定位銷的外形尺寸應按以下圖示進行設計,其中的尺寸要求如表10所示 （1）圓銷： 圖21 圖22 編制 校對 審核 奇瑞汽車有限公司 CHERY AUTOMOBILE CO., LTD 夾具設計參考規(guī)范 第 20頁 要求類型 定 位 銷 2/3 （2）菱銷： 圖23 圖24 編制 校對 審核 奇瑞汽車有限公司 CHERY AUTOMOBILE CO., LTD 夾具設計參考規(guī)范 第 21 頁 要求類型 定位銷 3/3 尺寸類型 要求尺寸大?。╩m） 第一系列 第二系列 第三系列 第四系列 D D≤10 10＜D≤25 25＜D≤40 D＞40 C 18 D+5 D D H 14 14 22 32 E 12 12 20 30 F 10 10 16 24 B 5 5 5 5 L 15，20，30 L1 14 14 22 28 L2 12 12 20 30 表10 表10中，第一、二系列如圖21、23所示，第三、四系列如圖22、24所示。 8.2 定位銷技術要求 8.2.1. 定位銷直徑：D＝定位孔理論孔徑-0.2 [單位mm]； 8.2.2. 定位銷材料應采用45#鋼，經(jīng)過熱處理后，硬度值達到HRC40-45，表面鍍硬鉻處理； 圖21、圖22、圖23、圖24中：Ⅰ、Ⅱ處指示端面應在表面鍍硬鉻處理后進行精加工，保證裝配和定位精度。 圖25 圖26 編制 校對 審核 奇瑞汽車有限公司 CHERY AUTOMOBILE CO., LTD 夾具設計參考規(guī)范 第 22 頁 要求類型 精度 1/1 8.2.3. 定位銷工作面的超出板件表面高度為3～5mm，如圖26所示，H應為3～5mm。 8.2.4. 定位銷定位零件的工作表面粗糙度要求為 ，其他要求為 。 8.2.5. 定位銷的裝配時應滿足方向性要求，如圖25所示,便于在調(diào)試過程中進行調(diào)整。 8.2.6. 菱形銷的工作表面處理方法同圓銷。 9.精度要求 9.1.各部件要滿足如下的精度要求 9.1.1. 定位面的裝配精度控制在0.2mm以內(nèi)，定位銷的裝配精度控制在0.1mm以內(nèi)。 9.1.2. 定位銷的加工精度 ：直徑0～-0.05mm。 9.1.3. BASE板水平面上角座安裝銷孔與安裝銷孔之間的公差為0.02mm，BASE板面粗糙度為 ，平面度要求達到國標（GB1184-80）7級精度要求。 9.1.4. 所有的安裝銷孔與加工基準面之間的公差為0.05mm，銷孔內(nèi)壁粗糙度為 。 9.1.5. 基準面與裝配面之間要求公差為0.05mm。 9.1.6. 支架的垂直度允許誤差按國標（GB1184-80）7級精度執(zhí)行。 編制 校對 審核 奇瑞汽車有限公司 CHERY AUTOMOBILE CO., LTD 夾具設計參考規(guī)范 第 23 頁 要求類型 其 它 1/2 10.其它 10.1. 夾具的平均操作高度為750mm～800mm，總體原則要求符合人機工程要求，對于產(chǎn)品型面、結(jié)構變化較大的，3D圖紙會簽時確定。 10.2. 在有氣缸的夾具設計時，氣缸在壓緊點處必須留有3～5mm運動行程，防止運動到端點。 10.3 所有焊裝夾具要求配裝滾輪，中、小型夾具用6英寸PU滾輪、大型夾具要求用8英寸鑄鐵滾輪，注：對于沒有車型切換要求的大型夾具（如側(cè)圍總成、底板總成、發(fā)艙總成等）可不加滾輪，要求大型夾具必須有水平調(diào)整螺栓。 10.4. 保護措施 ： 10.4.1. 裝焊夾具設計時應考慮汽車覆蓋件的外表面，有防止出現(xiàn)焊點壓痕的保護措施，保護板的材料選用CuCr1Zr(鉻鋯銅),其有效板厚10～12mm，而且應該為活動機構，便于取放件。 10.4.2. 對剛性較差的大型零件應考慮工件抬起機構，對于不能目視或操作困難的焊點應設計焊鉗導向機構，保證焊點的準確位置。 10.4.3. 對于側(cè)圍門洞處、門蓋窗框四周處以及側(cè)圍流水槽處的焊接應該采取保護措施或加焊鉗導向機構，保證焊鉗不與外板件相碰。 10.4.4. 對于左右對稱件以及正反面相似的零件，要有防止裝反、裝錯機構。 10.4.5. 對于門、蓋的鉸鏈安裝位置，以及其他裝配位置處的焊點要增加銅板保護。 10.5. 夾具設計中需要增加磁鐵的地方，必須充分考慮對相應工件的吸附力，原則上磁鐵直徑不小于Ф10mm，磁鐵外側(cè)應壓入銅套。 10.6. 帶有回轉(zhuǎn)機構的夾具需要增加鎖緊機構，以便對夾具進行整體移動。 編制 校對 審核 奇瑞汽車有限公司 CHERY AUTOMOBILE CO., LTD 夾具設計參考規(guī)范 第 24 頁 要求類型 其 它 2/2 10.7. 夾具設計時需要有推手，便于夾具移動，推手操作寬度應在400～600mm之間，高度要求在800～850mm；同時推手要求做成可翻轉(zhuǎn)結(jié)構，不能對操作者的操作有影響；推手材料選用Φ40mm圓鋼管。 編制 校對 審核 奇瑞汽車有限公司 CHERY AUTOMOBILE CO., LTD