焊接夹具设计手册

精品文档 一 概念及名称概念及名称 1 .基准点及车线的规定 一般情况下汽车坐标系的原点规定为车前轮轴心线的中点。 TL 或 X――表示车长以车前轮为原点向车尾方向为正，向车头方向为负。 BL 或 Y――表示车宽以车的对称中心线为原点，面对车的行驶方向，向右为 正，向左为负。 WL 或 Z――表示车高以车前轮为原点，向上为正，向下为负。见图 1－1；有 时，汽车生产厂家也可自行规定基准点及坐标系的位置。 图 1－1 由于夹紧位置的需要而将夹紧单元旋转一定角度时，其车线的标注如图 1－2， 其中α ≤45º 图 1－2 可编辑 精品文档 2.夹紧单元（POST） 一个典型的夹紧单元通常包括 L 板、支板、夹紧臂、定位块、 垫片、 回转销、 定位销、 定位销连接板、到位止动块或限位块 ,、连接板、气缸等。见图1－3 图 1－3 3.夹具 一套完整的夹具一般包含若干夹紧单元（ POST）、基板（BASE）、举升机构 （LIFTER）甚至旋转机构。根据操作方式可划分为手动夹具、气动夹具及液压夹 具；根据控制方式可划分为气控夹具、电控夹具等。见图 1-4（手动夹具）, 见图 1-5 （气动夹具）。 图 1-4图 1-5 二基板（Base 板） Base 板一般由槽钢与钢板焊接而成。槽钢多采用 10#、12#、14b#、16#、20#、 25b# 等，钢板厚度多采用 t=20mm 或 t=25mm（此为加工完成的厚度，选用毛料时， 因考虑加工余量，相应的板厚取 t=25mm 或 t=30mm）。对于小夹具或滑台等亦可采用 可编辑 精品文档 t=30~40mm 的钢板焊接而成，而对于总拼夹具以及顶盖装焊夹具，其滑台及支架则可采 用矩形方管与钢板焊接而成。 1.Base 的最大外形尺寸 对于 Base 的设计应充分考虑焊接及加工的工艺性，以及吊装、运输等方便性。对 于只加工顶底两面的普通 Base 而言，其长度暂不界定，但宽度不得大于 2m，能够 运输的最大宽度（非 Base 本身）为 2.3m。见图 2-1 图 2-1 而对于较宽大的 Base，为了使其便于加工，往往将其划分为若干个 Base， Base 间则以支架相联接，此时该 Base 的单侧或双侧就需加工。 见图 2-2（单 侧），见图 2-3（双侧）。 图 2-2图 2-3 仅加工单侧：其宽度不大于 2000mm，加工双侧时其宽度不大于 1600mm，而 对于 Base 长度方向的两端需加工时其尺寸见图 2-4。 可编辑 精品文档 图 2-4 对于总成线中装焊顶盖工位，其两侧滑台 Base 因较高，往往用方管焊接而成，此 时其高度不大于1550mm ，当其侧面需加工孔时，其距顶面最大距离不大于500mm ，见 图2-5。 图 2-5 2. Base 尺寸与所使用型钢型号关系表： BASE 尺 800X1200 寸 上面板 t1 下面板 t2 槽钢型号 20 15 C10 800X12001000X16001500X20002000X32003000X4000 ||||| 1000X16001500X20002000X32003000X40003500X5000 20 15 C12 20 15 C14 20 20 C16 20 20 C20 25 20 C25b 注：表中所示板厚 t1、t2 为加工完成的尺寸 3. Base 设计中应注意焊接及加工工艺性 a.槽钢的布置 对于普通 Base 而言，槽钢布置见图 2-6，槽钢间距为 700mm~900mm， 个别情况除外，并且四周槽钢搭接以八字为主，但如滑台以及 Base 间的连接板 等，以方管、矩形管焊合而成的框架结构不允许采用八字结构，而在露出型材腹 腔的部位 加堵，见图 2-7。 可编辑 精品文档 图 2-6图 2-7 b.槽钢的接口见图 2-8 图 2-8 c.在端面处钢板需探出槽钢 20mm 以便焊接。 d.对于长条型的小型 Base，其结构应如图 2-9 所示，突出部便于机加工时装 夹。 e.下板的布置 如图 2-10 图 2-10图 2-11 其加强板的尺寸详见附表一； f. Base 的起吊装置 小型 Base 使用起吊环，于 Base 上表面钻 M30 螺孔，钻孔时应注意起吊 钢丝绳是否会与 Post 等发生干涉；大型 Base 需采用吊耳，结构见图 2-11，其相 关尺寸已形成标准。 g.地脚结构 地脚板结构如图 2-12，其中过孔直径Ф28，螺孔尺寸为 M24，且已形成 标准。 若 Base 较矮需加装支腿时，其结构见图 2-13。 图 2-9 可编辑 精品文档 图 2-12图 2-13 h.若使用方管、矩形管焊合结构件及 Base 时，应预先加工出气孔，以免气体 受热膨胀，引起不必要的变形。 i. Base 的基准槽 基准槽的位置应优先选用车线数值的 100 的整倍数，其次选用车线数值的 50 的整倍数。对于小型 Base，基准槽可贯通，对于大型 Base 其基准槽可断续， （见图 2-14）此外在设计 Base 钻孔图时，尽量避免将孔打入基准槽内。见图 2- 15 图 2-14图 2-15 j.为避免 Lifter 及个别 Post 上气缸与 Base 干涉，应提前在 Base 板上开出相 应孔，这些孔的位置及尺寸应标示在 Base 焊接图中，以便在机加工前将孔切割出 来，尤其当 Post 的气缸底部与 Base 面间隙小于 25mm 或沉入 Base 面板以下 时，其开孔尺寸见图 2-16 及图 2-17，当该 Post 周围有其它夹紧单元时，其开孔 尺寸酌情而定。 图 2-16图 2-17 可编辑 精品文档 k.对于旋转 Base，为减小其转动惯量，一般只在有 Post 的部位铺以钢板，其 它部位做镂空处理。 此外，旋转 Base 如无特殊情况，其拐角部位做倒角处理，（见图 2-18） 以减小其回转半径。 l. Base Link 及联接板 图 2-18 当焊接线含输送机构时，为不使各单一夹具，因输送力的作用而产生偏 移，需用 Base Link 将各单一 Base 联接起来形成一个刚体，Base link 一般采 用 100X100 方管或 100X150 矩形管焊合而成，其结构形式如图 2-19，其与 Base 间尺寸链见图 2-20。联接板的作用是将 Base 与 Base Link 联接起来，现 已形成标准件见图 2-21。 图 2-19图 2-21 图 2-20 三 L 板及 H 腿 L 板是固定在 Base 或 H 腿上，用以联接支 块等的专用支座。其高度自 100mm 至 500mm 分为 2 类 9 种规格，已形成标准。见图 3-1 及 3- 板、夹紧臂及定位 间，每隔 50mm 划 2。 可编辑 精品文档 图 3-2 此外，在特殊场合为减小尺寸或减轻重量，可将 L-Plate 与支板作为一体或采用其 它形式。见图 3-3 及 3-4。 图 3-3图 3-4 在车身线及侧围线上因采用了输送机构，工件与 Base 面间尺寸往往较大，此 时就需在 L-Plate 及 Base 间采用一个过渡的支撑架——H 腿。 目前 H 腿的高度自 400