基于UG草图的典型汽车焊装夹具快速设计

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1、．_±生严产装蚤备。’基于UG草图的典型汽车焊装夹具快速设计汽车焊装夹具设计是汽车生产制造过程中的重要环节，直接影响汽车生产制造质量和规模。随着经济的发展，汽车的种类和数量El益增多，更新换代的速度也越来越快，因此必须在降低焊装夹具生产成本的同时，缩短其设计制造周期。本文阐述了如何利用UG标准草图模板文件快速高效地完成夹具的设计过程，从而提高夹具设计效率、降低焊接夹具设计成本。■柳州五菱汽车工业有限公司技术中心刘杰杨莉莉1典型焊装夹具的结构焊装夹具的组成部分主要分为制造件、通用件和外购件3种(如图1)。制造件是指在新车型的焊装线

2、设计时需要根据车身零件的形状进行设计加工，没有标准的零部件，主要包括连接板、定位块、压板等；通用件是指在不同项目的设计中具有通用性的零部件，这些零部件在企业内部有统一的型号和标准尺寸及为实现产品的特殊功能而专门设计的专用件，设计者可以直接使用，在加工时不需要提供图纸，工人可以直接根据企业标准进行加图1典型焊装夹具工，主要有定位销、支基、通用定位块、调整垫片求，根据生产纲领确定夹具的复杂程度和自动化等：外购件是购买其他供应商提供的成品，不需要水平。焊装夹具设计者进行设计的零部件，以气缸、快速(2)工装夹具应具备足够的强度和刚度。夹

3、具夹、各种轴套和磁铁为主。最为核心也是最普遍的在生产中投入使用时要承受多种力度的作用，所以工结构主要是连接板、压块、支基、调整垫片等，因装夹具应具备足够的强度和刚度。此在进行焊装夹具设计之前，必须充分了解车身的焊(3)夹紧的可靠性。夹紧时不能破坏工件的定装过程、焊接夹具的结构特点，合理地进行实体建位位置及保证产品形状、尺寸符合图样要求。因此既模、标准件的调用及外购件的选取。不允许工件松动滑移，又不能因为对工件过度拘束而产生较大的拘束应力。2夹具设计的基本要求(4)焊接操作的灵活性。使用夹具生产应保证(1)能够满足汽车生产工艺和生

4、产纲领的要足够的装焊空间，使操作人员有良好的视野和操作环60I汽车工艺与材料AT&M2010年第11期土生富蕞墼营境，使焊接生产的全过程处于稳定的工作状态。B)、气缸与连接板旋转运动副(运动副CJ，一旦(5)操作的安全性。为了保证在焊接过程中的这3个运动副的位置确定了，夹具设计工作亦基本完使用安全，应设置必要的行程开关和安全装置。成。而对这3个运动副来说，最关键的是运动副A、(6J便于焊件的装卸。操作时应考虑制品在装8，运动副C的位置可以通过运动副8算出来(如图4)。配定位焊或焊接后能顺利的从夹具中取出，且制品在一般情况下，气缸

5、垂直摆放，这样根据气缸的外形翻转或吊运时不受损害。尺寸，可以确定出尺=35mm。而尺寸8与气缸(7)良好的工艺性。所设计的夹具应便于制的行程有关，标准夹紧气缸行程有50、75、1O0、造、安装和操作，便于检验、维修和更换易损零件。125、150mm几种规格。根据实际情况确定了气缸设计时还要考虑车间现有的夹紧动力源、吊装能力及行程后，尺寸日即可确定出来，则运动副C的位置随安装场地等因素，降低夹具制造成本。之确定。(8)可调性。为了防止工件冲压成形后的反弹或夹具制造过程中的累计误差，影响夹具对工件的定位和夹紧，夹具的支撑夹紧部分或定

6、位部分需要具有很好的可调性，以满足调整需要。3建立标准草图模板文件焊装夹具夹紧点的典型位置为2块厚度分别为0．8～1．5mm的钣金件翻边的搭接处，见图2。设计要求：夹具在运动过程中不得与左部翻边发生干涉，且与左部翻边横向至少要有20mm以上的间隙。图3运动副图2截面图在实际设计中，～般用UG草图功能建立草图曲线，通过拉伸或者旋转得到实体模型。然后装配到夹具总成中利用运动分析模块(MotionSimulation)进行运动分析，当发生干涉时，则需要返回草图中修改尺寸再进行运动分析，反复修改则无形中降低了设计图4运动副C位置效率。为

7、了提高设计效率，可以在UG草图设计阶段可见，运动副A、B实际上就是压板上的两个点模拟汽车装焊夹具的运动过程，若运动过程中不发生分别与气缸和连接板组成，这样实际上只需设计出干涉，就可确定装焊夹具的结构。压板，夹具设计工作就基本完成。下面就如何通过一般焊装夹具设计难点在于3个旋转运动副(如UG草图功能模拟典型汽车焊装夹具压板的运动轨迹图3)的确定，它们分别为连接板与压板旋转运动来建立符合设计要求的标准压板草图模板文件进行副(运动副A)、压板与气缸选择运动副(运动副探讨。2o10年第11期汽车工艺与材料AT&M【61I生产装备(1)建

8、立压板草图a．建立基准。新建一个空白prt文件，在模型空间创建分别平行于Y、和平面的基准面，同时创建点尸(尸点的坐标可以任意设置，本文P点设在原点)。b．建压板草图。选择任意Datum平面作为草图的附着平面，做出如图5所示压板草图。图6几何约束行程360X(st