UG草图环境下典型汽车夹具机构分析.pdf

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1、《装备制造技术)2o14年第6期UG草图环境下典型汽车夹具机构分析刘国斌，李裕连，代巍(上汽通用五菱汽车股份有限公司，广西柳州545007)摘要：夹具设计者在设计机构的时候，在完成三维数模的建立之后运用UG的运动模块进行工装的运动仿真，仿真之后出现夹具本身的运动干涉以及与汽车零件之间的干涉，修改三维数模的工作量大，而且不能保证修改之后的夹具不出现新的问题。因此，基于UG的草图环境对夹具的运动的状态进行分析，在夹具设计前期避免问题的出现。关键词：UG运动仿真；轻量化；紧凑性；模块化中图分类号：TG75文献标识

2、码：B文章编号：1672—545X(2014)06—0221—02焊接夹具作为保证汽车焊接质量的高精尖设备，夹具的质量、紧凑性、模块化一直作为企业的重点及难点工作之一。汽车产品焊接零件复杂，空间狭小，装配精度要求高，一些关键部位的夹具运动轨迹复杂，传统的先建模后模拟的方式浪费大量设计者的时间，容易出现夹具结构过大，重量过重的情况，很难达到最优设计，容易造成后期的大量返工，影响整体结构稳定性，效果不甚理想。本文通过草图参数化设计，通过创新的设计方法，解决汽车夹具设计过程中的轻量化、紧凑性、模块化设计问题，提高

3、了设计效率，降低了汽车夹具行业图2草图分析截图的设计成本。首先，销子要实现进销出销动作，所以气缸的运动方向与销孔的轴线平行，销子进销的同时实现21后横梁典型夹具分析个定位块与2个压紧面实现压紧和定位的作用。杆件1与杆件2通过转动铰链1进行连接，杆件3与分析的零件及定位型面如图1所示。夹具要实杆件4通过转动铰链2进行连接。图2所示是杆件现在进入零件时，不与零件发生干涉，在夹紧后进行压紧定位与打开的状态分析，通过约束，使得杆件2、焊接，焊接完成后离开零件，且不与零件干涉，因此，4分别按照固定的旋转点旋转，杆件1

4、、2、3、4的两种该零件通过两销4个面进行夹紧定位，通过两套左状态实现等长，约束杆件5、6的长度为25mm，即通右对称的夹具实现上述的操作。过短行程25的气缸的伸缩实现，约束杆件7、8与零件的截面线共线(由于压紧面一般都是16×16的面，因此杆件7、8的长度固定为16mm)。约束条件已经完成，接下来通过修改杆件1、2、3、4的长度和杆件1、2的夹角、杆件3、4的夹角实现杆件7、8在打开之后在零件的安全距离边界之外，修改满足条件图1零件及定位型面之后保存草图进行三维建模。完成三维设计的夹具如在保证定位精度的同

5、时，为了实现工装的轻便图3所示。和紧凑性，可通过一个连杆实现，由一个气缸带动1通过草图分析，在设计前期把夹具的杆件与杆个销和两个定位块、两个压紧块同时动作。草图分析件之间、杆件与零件之间建立关系，通过草图分析夹如图2所示。具与零件的位置关系，减少后期的修改量。收稿日期：2014—03—08作者简介：刘国斌(1985一)，男，广西钦州人，助理工程师，主要从事汽车夹具的研究。221EquipmentManufacturingTechnologyNo．6，2014约束杆件2、4与零件的截面线共线(夹紧面约束杆．聋

6、件2、4的长度为l6)通过调整杆件1、3、5、6的长度。．．以及之间的夹角，实现夹紧零件以及打开状态不与零件干涉，实现所设想的夹具功能。完成草图分析之。雾

7、i譬。I≥后，接下来进行三维建模，完成建模之后的模型如图t5和图6所示。定位、夹紧状态打开状态图3夹具的三维建模≮。≮0之童羔：》一一j。≯2上边梁典型夹具分析嵩爨疋珏、瞧图5两边夹紧的状态图6单边打开状态白车身上边梁的截面线如图4所示。设想通过一个气缸带动左右对称的两套夹具进行定位，再通3结束语过各一个气缸实现两个定位面的夹紧。通过草图分析，在设计前期

8、把机构的运动轨迹进行模拟，满足了夹具要求，优化了夹具设计，减轻了夹具重量，减小了三维数模的修改量，提升了设计效率，通过约束杆件的长度实现了夹具的模块化设计。通过草图的广泛应用，可以大大降低设计成本，满足不同车型类似位置的草图引用，为高精尖夹具的快速设计奠定坚实的基础，攻破狭小复杂空间夹具设计的技术难关。参考文献：【1]王光斗，王春福．机床夹具设计手册[M]．第三版上海：上海科学技术出版社，2002．【2]王启平．机床夹具设计[M】．哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2003．图4运动分析截图【3】王先逵．机械制

9、造工艺学[M]．北京：机械工业出版社，2003．进行草图分析，杆件l、2、3、4通过气缸1实现[4】张普礼．机械加工工艺装备[M】．北京：东南大学出版社，2002．3对零件的夹紧，再通过气缸2、杆件5、6的转动，实现【5]刘守勇，等．机械制造工艺与机床夹具[M】．北京：机械工业出杆件l、2、3、4、7到位置2。版社，1994．在打开状态中，气缸2没有动作之前，夹具进人【6]徐发仁．机床夹具设计【M】．重庆：重庆大