基于SolidWorks轿车发动机支撑梁点定焊装夹具设计.pdf

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1、·应用研究·陈丽敏刘宏伟林源基于SolidWorks轿车发动机支撑梁点定焊装⋯⋯57基于SolidWorks轿车发动机支撑梁点定焊装夹具设计陈丽敏，刘宏伟，林源(长春职业技术学院工程技术分院，吉林长春130033)摘要：主要介绍了基于SW平台的捷达轿车柴油发动机支撑梁合件点定夹具的设计方法和要点。针对点定焊接工序工艺的分析制定夹具方案，进行三维模型设计与仿真，并提出了相关的相对位置精度调整方法。这种基于SW平台的设计方法具有产品质量高，设计周期短的优点，使得并行工程的优势得到充分的发挥。关键词：支撑梁；SolidW0rks；夹具设

2、计中图分类号：TH12；TG75文献标识码：B文章编号：1672—1616(2011)15—0057一O3捷达轿车柴油发动机支撑梁点定工艺是将其低[1l。3个冲压板件按技术要求在限定位置点焊接成一整体的焊接工序，是支撑梁合件焊接工艺中的关键2支撑梁点定夹具设计环节，位置的精确度直接影响到后续支撑梁的焊接2．1方案设计质量及装配后发动机的位置、传动性能和整车的制在满足厂家提供的技术协议的前提下，根据以造质量。随着汽车性能和生产自动化水平的提高，上要求制定了支撑梁合件点焊定位工序焊装夹具对汽车车身焊装夹具的要求也越来越高，因此对焊方案

3、，焊装夹具设计方案如图1所示。装夹具的设计越来越多地采用具有运动仿真模拟CAE功能的三维设计软件。本文主要介绍捷达轿Ifj吐车柴油发动机支撑梁点定焊装夹具的设计要点，阐～[二塑／06述基于SW(S0Iid、V0rks)三维平台的焊装夹具的设⋯、-目＼，、计方法，并通过与传统二维设计的对比突出了SW面k了j-。_lc—岁软件在焊装夹具设计应用中的优势。-J，／霉———√／／1支撑梁点定焊装夹具的设计要求图1焊装夹具设计方案在进行焊装夹具设计之前，必须充分了解车身2．1．1焊接质量保证的焊装过程、焊接夹具的结构特点及设计要求。其为控制

4、焊后变形，采用气动增力夹紧机构，在难点是焊件间的位置精度及焊后变形控制与处理焊接前进行预变形处理。为保证焊接质量，应合理问题，根据点定焊接工序工艺的要求，确定支撑梁确定支撑梁的支撑位置。首先下板料以靠近形心点定焊装夹具设计应满足的要求有：(1)保证支撑位置的36孔为基准，使用圆柱阶梯销定位支撑梁各孔位位置精度要求；(2)保证合件各零件间位夹紧，机体两侧声20孔一侧采用圆柱销定位支撑，置精度要求；(3)具有预先处理板件冲压、焊后变形另一侧采用菱形销限位支撑；上板料坐于下板料能力；(4)保证支撑梁焊接工艺的正常进行，避免发上，一侧jl

5、34孔采用圆柱销定位支撑夹紧，另一侧生制件与夹具之间、焊钳与夹具之间出现干涉及焊对角34孔采用菱形销限位支撑加紧，其他2个接粘连；(5)结构合理，制造容易，使用方便，成本34孔平面支撑夹紧；支撑座碗坐于上板料收稿日期：2011—06—05作者简介：陈丽敏(1971一)，女，吉林大安人，长春职业技术学院副教授，主要研究方向为电气自动化技术。582011年8月中国制造业信息化第40卷第15期88．5孔中，共同使用上面的声36孔圆柱阶梯销具结构进行三维模拟设计。SW是完全基于NT／定位夹紧，使支撑座碗底面与下板料上表面紧密接Window

6、s平台的三维设计软件，可以构建整套夹具合。为保证夹具精度要求，以上各支撑、定位、限位的全数字化模型，可视化虚拟装配分析、遛动干涉均设计成X，y，z三向可调。检测，从而促进产品的性能优化。2．1．2人机工程2．2．1三维建模方案设计还应考虑人机工程，以保证操作人员根据零件的特点，利用草图设计、拉伸、切除、能够舒适、安全地工作。图l中x，y，z为车体坐扫描、放样等SW强大的实体建模功能进行零件的标系，其中y坐标值落差较大，点定焊点分布于整设计，图2所示是部分零件的三维建模。图2(a)个支撑梁周边上。从人机工程的角度考虑，要求夹是固定连

7、接增力夹紧机构的主要零件的夹具支撑具平均操作高度在800mm左右，所以夹具的设计板；图2(b)是夹具定位部件的零件组装的核心挂是以支撑梁数模y向中点为基准，自上而下设计。板；图2(c)是中心限位支撑菱形销，限定支撑梁在根据点定焊接工艺的要求，须进行两侧接合面点焊夹具中的位置；图2(d)是连接和动力传递的夹具焊接，因此设计了工作台回转机构，人为进行180。铰链板；图2(e)是尼龙限位支撑块，缺口让开焊枪转动并设置限位装置，使一人一枪的焊接工位顺利的工作位置，并有效分离非焊接件，防止在焊接过完成点焊工作。程中非焊接件粘连。2．2基于S

8、W支撑梁点定焊装夹具的设计与传统二维设计相比，SW建模不是通过绘制采用SW(SOlidworks)三维设计软件对焊装夹复杂的三视图来反映零件形状，而是通过建立参(a)夹具支撑板(b)夹具零件挂板(C)限位支撑菱形销(d)夹具铰链板(e)尼龙限位支撑