从连接板的定位设计浅谈气缸安装

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1、《装备制造技术~2o13年第11期从连接板的定位设计浅谈气缸安装李飞(上汽通用五菱汽车股份有限公司，广西柳州545007)摘要：从连接板的定位设计入手，将气缸定位组件进行参数化，着重分析了焊接式和铰链式两种定位机构打开角度的各种影响因素；借助Turboc编程工具进行分析，从而得出一些有用的结论，这对工装设计有着重要的参考意义。关键词：焊装夹具；参数化；气缸；打开角度中图分类号：TH138．51文献标识码：B文章编号：1672—545X(2013)11-0161—04作为车身ME(Manufacturingen

2、gineer)，一个很重气缸缸体相当于滑块绕其旋转副转动，其结构示意要的工作内容就是工装夹具设计，这同时也是基础的图如图1所示，虚线表示连架杆的理论运动轨迹技能。鉴于此，本文就工装夹具常规机构的设计进行(实际的运动轨迹只是其中的一部分，作摇摆运动)。⋯⋯～研究，提供分析问题的一个角度，尝试得出设计中某f●些有益的规律，从而使得工装夹具设计陕速、准确。1气缸在夹具中的应用工装夹具在实际应用中主要有四种方式：支撑1机架(连接板)2．连架杆(压板j3．连杆和猾块机构(气缸)用(无夹紧无定位形式)、夹紧用、定位用及定

3、位加紧用。在夹紧形式中更多使用气动形式，驱动力来自气图1焊接式气缸定位组件典型机构示意图(圆圈表示旋转副)缸，凡需夹紧的定位策略，都要使用气缸。通常使用2．2焊接式气缸定位主要设计参数的气缸由不同的缸径和行程组成几个系列，在设计在图2中容易证明，b≥97+L不能满足气缸完时应根据需要进行选择。全打开的条件，不考虑该情况。为了便于阐述，选取在工装夹紧定位时，气缸的结构布置有两种形连接板建标系作为参考。各参数的选取和意义为：35式：焊接式气缸定位和铰链式气缸定位，两者的区别表示气缸和连接板回转点到气缸中心线的距离

4、(单在于打开角度和气缸的固定与否，深层次的机构区位mm，下同)，这个由气缸产品控制，不能随意更改；别在于前者是单移副四杆机构中的曲柄摇块机构，n，b表示连接板上两相关回转点的水平和竖直距离，简称摇块机构；而后者是单移副四杆机构中的移动设计时可更改；97表示气缸完全收缩时气缸头到气导杆机构，也称定块机构。缸和连接板回转点的垂直距离；L表示气缸的有效行程，有45、7O、90、115、140等系列，都由选取的气缸2焊接式气缸定位决定；当气缸和连接板相关尺寸确定后，压板的相关回转点也都被确定了。2．1焊接式气缸定位典

5、型组件下面介绍焊接式气缸定位，其典型的夹具定位组件包括连接板、压板、气缸、定位块、销子(通过不同形式的L块和销座来安装)和支基，通过国标紧固件实现其组合安装。从实质上来说，气缸夹紧定位机构就是一个简单的摇块机构：气缸是滑块和连杆的1．机架(连接板)2．连架杆(压板)3．连杆和滑块机构(气缸)结合机构；压板相当于连架杆；连接板相当于机架；图2焊接式机构设计参数示意(黑点表示旋转副)收稿日期：2013—08—03作者简介：李飞(198l一)，男，河南南阳人，工程师，硕士，目前主要从事车身工装夹具设计、焊装生产线开

6、发工作。l61EquipmentManufacturingTechnologyNo．11，20132．3焊接式气缸定位水平安装角0公式(1)和(2)中，得到当气缸安装与水平线成0角度时，参数设计如rJ=N／[35cosO+a-(97+L)sinO]2+[(97+L+35tgO)cosO-b图3所示。其中0取值范围为(一90。，90。)，当气缸r2=、／97+35中心线到竖直线为逆时针时取正，顺时针取负。显而21,222bI．_易见，当为0时，即为图2的设计情况。这个安arccos——+arctaana++((

7、33))2r、／+b‘D装角度是由压板尺寸来控制的，因为气缸可以转动，35eosO+a-(97+L)sinO也可以移动，其初始的安装位置也只能靠压板尺寸+arctan一一=l80。(97++35tgc。s—6来控制，并且是可以实现的。从式(2)或式(3)即可求得打开角度go。从上面可以看出当连接板两回转点相对位置a，b确定后，对某一具体气缸来说其打开角度是确定的。从作图中也易证增大气缸行程其打开角度也增大。下面可以就参数0，b(气缸非倾斜安装，下同)对打开角度go影响进行如下分析，以期得到一个规律性的认知结果

8、。首先取a值不变研究一下b的取值图3焊接式气缸倾斜安装时设计参数示意(黑点表示旋转副)变化对打开角度go的影响及其取值范围。这里首先2．4焊接式气缸定位压板打开角‘D介绍一个重要的应用结果，当b：97+L／2时，气缸下面考察一下焊接式定位机构的一个重要参数初始位置和终了位置在同一条竖直线上，此时压板指标——压板的打开角度go，其与气缸的行程选取密的打开角度=2arctan[L／2(35+。在这种情况