焊装夹具定位销定位失效的控制方法

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焊接夹具定位原理

焊接夹具定位原理
焊接夹具定位原理是通过夹具的设计和加工，实现对工件的准确定位和固定，以保证焊接过程中的稳定性和精度。

夹具定位主要依靠夹具的定位销、定位块、定位孔等定位元件来实现。

具体原理如下：
1. 定位销定位：夹具上设置的定位销可以与工件的定位孔相匹配，通过插入定位销，使工件得到准确定位。

定位销的直径和长度与定位孔的尺寸相匹配，确保工件在夹具中的位置准确。

2. 定位块定位：夹具上设置的定位块可以与工件的定位面相贴合，通过调整定位块的位置或形状，使工件得到准确定位。

定位块可以采用可调式设计，根据工件的尺寸和形状进行调整，以实现精确的定位。

3. 定位孔定位：夹具上设置的定位孔可以与工件的定位销相配合，通过将工件的定位销插入定位孔，使工件得到准确定位。

定位孔的直径和深度与定位销的尺寸相匹配，确保工件的位置稳定。

除了上述定位原理外，夹具还可以通过压紧装置来固定工件，以提高焊接过程中的稳定性。

压紧装置可以采用气压、液压或机械力等方式，使夹具与工件之间产生足够的压力，确保工件不会发生位移或变形。

总结起来，焊接夹具定位原理依靠夹具上的定位元件，如定位
销、定位块和定位孔等，通过与工件的定位面、定位孔或定位销相配合，实现工件的准确定位和固定。

这样可以确保焊接过程中的稳定性和精度。

焊装夹具定位销定位失效的控制方法

焊装夹具定位销定位失效的控制方法在白车身焊接过程中，定位销的松动和过量磨损是造成其定位失效的两个重要原因。

本文主要介绍如何在夹具定位机构的设计与日常的工装管理过程中预防上述失效情况的发生，并在论述过程中阐述定位销磨损控制量的计算方法。

在汽车制造行业，焊装夹具定位销的定位准确度对车身装焊尺寸起到至关重要的作用，在生产过程中，因定位销的定位失效造成装焊尺寸偏差的现象时有发生，影响了后序装配，甚至造成车身报废。

因此，要防止定位销定位失效模式的发生，我们必须要从定位机构的设计和定位销的日常管理两方面着手进行。

定位不准的失效模式分析焊装车间定位销定位不准的失效模式一般分为断裂、弯曲、松动与过量磨损。

目前在实际生产过程中定位销定位不准的原因主要是松动和过量磨损(见图1，2)。

而随着定位销材料及硬度的不断改进，断裂与弯曲发生的越来越少，偶尔出现的情况也大多是受到很大的外力撞击后造成的。

松动原因分析与控制措施1. 因定位销紧固方式不合理造成的松动目前车身钣金焊接夹具定位销的紧固方法一般分为顶丝固定方式和螺母紧固方式(见图3，4)。

(1)在生产过程中造成顶丝固定方式失效的原因主要有：经多次拆卸后顶丝内螺纹螺牙磨损，导致顶丝松动;定位销与销座的配合等级要满足H7/g6，而夹具的制造精度没有达到此要求;销安装孔孔径磨损扩大，导致定位销晃动，其中主要是工件装配时产生对定位销径向的作用力F，使定位销座与销孔之间产生摩擦，最后导致安装孔的磨损。

以上分析可看出，导致顶丝结构固定方式失效的原因较多。

据统计，夹具使用3年以上，该结构发生失效的概率为30%。

故在以后的夹具设计中建议淘汰此种紧固方式，现有夹具、存在此种固定方式的也应有计划地进行改造。

(2)在生产过程中造成螺母紧固方式失效的原因主要有：在定位销装配时未按技术要求使用弹簧垫圈;定位销的装配力矩没有进行标准化，当扭矩过小时会造成装配不牢，过大时又会造成螺纹的过载损坏。

通过以上分析可看出，此种紧固方式导致失效的原因简单，经现场统计，如果按照要求使用弹簧垫圈，再配以合适的扭矩进行紧固，可以避免松动现象的发生。

定位销与焊装精度

(2011-09-04 21:47:44)转载▼分类：汽车工艺、工装标签：定位销夹具控制量焊接网汽车在白车身焊接过程中，定位销的松动和过量磨损是造成其定位失效的两个重要原因。

本文主要介绍如何在夹具定位机构的设计与日常的工装管理过程中预防上述失效情况的发生，并在论述过程中阐述定位销磨损控制量的计算方法。

因此，要防止定位销定位失效模式的发生，我们必须要从定位机构的设计和定位销的日常管理两方面着手进行。

定位不准的失效模式分析焊装车间定位销定位不准的失效模式一般分为断裂、弯曲、松动与过量磨损。

目前在实际生产过程中定位销定位不准的原因主要是松动和过量磨损(见图1，2)。

而随着定位销材料及硬度的不断改进，断裂与弯曲发生的越来越少，偶尔出现的情况也大多是受到很大的外力撞击后造成的。

以上分析可看出，导致顶丝结构固定方式失效的原因较多。

据统计，夹具使用3年以上，该结构发生失效的概率为30%。

故在以后的夹具设计中建议淘汰此种紧固方式，现有夹具、存在此种固定方式的也应有计划地进行改造。

焊接设备及工装夹具的常见故障分析》.

《焊接设备及工装夹具的常见故障分析》
赵光德
课题介绍
一、焊装设备介绍二、一般故障现象三、造成故障的原因四、处理故障的对策分析
一、焊装设备介绍
• • • • 焊接设备涂胶设备成型设备辅助设备
焊接设备
• 弧焊
– MAG焊 – MIG焊
焊接设备
• 电阻焊
– – – – 悬点焊固定点焊螺柱焊多点焊
涂胶设备
• 自动涂胶机
– SCA – REXSON
• 手动涂胶机
– GRAC
成型设备
• • • • 成型机折边机分装夹具工装
辅助设备
• 机器人 • 可编程序控制器 • 输送设备
二、一般故障现象
• 生产线无法自动化 • 单机设备无动作
• 生产线或单机设备可动作但影响产品质量
一般故障现象的原因
Hale Waihona Puke 人员培训• 操作工上岗培训 • 维修工技能培训 • 专业人做专业事
项目把关
• 设备简单实用，布局合理，功能适度 • 元件品质优良
– 防磁、防飞溅
• 故障诊断可靠，人机界面友好 • 谨慎使用新技术
设备保养
• 推行TPM全员质量管理
– 保持设备卫生，及时发现问题
• 注重动、静态检修效果
– 紧固，润滑
控制上游来件质量
• 控制上游来件
– 几何尺寸，材质
• 避免使用不合格元器件
– 国产化慎重
加强设备管理
• 各部门协调统一
– STG是设备的主管单位
• 做好组织记忆工作
– 设备档案 – 故障交流
谢谢大家
二○○六年十一月
机
• • • • • • 设计缺陷制造缺陷元件选型不当人机交流不友好设备种类多新技术的使用

关于焊接夹具定位销预防性维护的研究

销因为摩擦或使用而造成的损耗。
１）。
磨损失效过程根据磨损率曲线，可以将磨损失效过程分
１中ａｂ段）、剧烈磨损阶段（图１中ｂｃ段）。中稳定磨损阶段磨损速率小口急，为常（Ｔ作）磨损阶段口．持续时间Ｋ。该
的发生。介绍焊接夹具定位销使用寿命计算方法，并根据定位销使用寿命的规范实现定位销的预防性维护。关键词：焊接夹具
中图分类号：ＴＧ７５
在白车身焊接过程中，焊装夹具定位销的磨损对白车身销硬度：ＨＲＣ６１．６２；定位销表面粗糙度值为Ｒａ０．３２ｍｍ．定位精度起到至关重要的作用。在生产过程中，白车身经常因定销材质：４０Ｃｒ：冲压件毛刺不大于料厚的１５％：焊接后制件与位销的磨损造成尺寸偏差，影响后序装配。本文从焊装夹具定位销干涉不易拿取；测量工具：量程为１５０ｍｍ游标卡尺。
用寿命。
３４
５
生产台数单位，台
Ｏ８２１８１０８２２１９６２６
２３７６１
定位销直径单位／ｍｍ
１２．８１２．７６１２．７４１２．７
１２．６８
关于焊接夹具定位销预防性维护的研究
口孙旺宋芳
０７４０００）
（保定长城华北汽车有限责任公司河北・高碑店
摘
要：焊接夹具定位失效直接影响白车身的焊接精度，而日常的夹具维修保养仅作为事后行为，无法预防失效

夹具定位

白车身装配夹具的设计标准（尺寸可控性）I．目的使用焊装夹具的二大目的：1）决定钣金件的相对空间位置，2）提供钣金件在此空间位置上的刚度，以抵抗焊枪引起的位移和变形。

II．定位方式1．夹具上的主定位点是由NC定位块，销，托点，和夹紧块来实现的。

定位方式的首选是孔/销定位，其次是形面，如拐角，再其次是边。

2．圆孔/圆销控制四个方向，控制两个方向的是圆孔/菱销，（本公司现在的首选，也是日韩公司的首选。

）或者长孔/圆销，（欧美公司的首选）或者圆孔/双平面圆销（不常见）。

半圆孔/圆销控制三个方向。

III．主定位点的采用1．夹具设计必须严格按产品原设计的主定位点（参考系）来安排定位方式；2．如果实行有困难，必须和主定位点的原设计人员商量才能作改动；3．在延续的工序中，主定位点的采用必须按“一脉相承”的原则，以减少积累误差。

IV．焊接过程中的位移和变形1．虽然，使用焊装夹具的目的是定位和保持此定位。

在焊装过程中，即使在焊装夹具的夹持下，钣金件的位移和变形还是在所难免。

只是数量上是相对微小而已。

2．简单而言，位移和变形是由力和热引起的。

由于尺度管理追求的首要目的是产品的尺寸一致性而非产品精度，应该尽可能的使位移和变形变得一致，从而减少波动误差。

一项非常可取的做法是保持夹紧顺序和焊接顺序的严格一致。

V．定位销/块的要求精度1．NC定位块的位置精度为+0.10毫米，2．NC定位块的位置精度为+0.10毫米，3．NC定位块的位置精度为+0.10毫米，（1.2.3重复）4．定位销的位置精度为+0.10毫米，5．定位销的直径精度为+0.05毫米，（先要确定定位销的直径）6．定位销的圆度精度为+0.01毫米，7．定位销的直度不控制。

8．定位销有效长度要高出制件表面≥5mm（在不顶起外侧的制件（内外两层板）情况下）9．定位销的间距精度：±0.10毫米（对称定位销）10．单个零件的两个定位销的间距精度：±0.10毫米,11．型面可动时，不能与制件干涉（前进、后退及动作途中无干涉），按动作顺序进行。

焊装---定位销

夹具基本知识A、工装种类工装在焊装车间有夹具、工位器具、吊具、上位机吊具（涂装）、模具、焊接辅具等。

B、夹具一、组成夹具分为手动和气动，包括电气控制的夹具夹具一般由基准面、角座、规制板、夹爪、定位销、定位面、轴承、夹钳、气缸及气动元件组成。

主要通过定位面、定位销、夹爪进行定位和夹紧，从而确保工件的位置精度。

气动部分由气缸、难燃管、快速接头、控制阀、气动三联件、气压表、三通、球阀组成。

气缸一般有夹紧（CK系列）、薄型（CQ2系列）、轻型（CG1系列）、标准型（CA1系列）等型号。

控制阀有限流阀、手动式、按钮式、滚轮杠杆型、二位五通型、电磁阀等。

快速接头分带螺纹和不带螺纹的，有L、Y、T等型。

二、作用与原理作用：夹具主要作用是夹紧和定位1、工件夹紧原理为使工件在定位件上所占有的规定位置在加工过程中保持不变，就要用夹紧装置将工件夹紧。

才能保证工件的定位基准与夹具上的定位表面可靠地接触，防止在加工过程中移动、振动或变形。

由于工件的夹紧装置是和定位紧密联系的，因此，夹紧方法的选择应与定位方法的选择一起考虑。

在设计夹紧装置时，应考虑夹紧力的选择，夹紧机构的合理设计及其传动方法的确定。

关于夹紧力的选择应包括方向、作用点及大小这三个要素的确定。

夹紧装置选择合适，不仅可以显著地缩短辅助时间，保证产品质量，提高劳动生产率，而且还可以方便工人操作，减轻体力劳动。

夹紧力作用在具体选择时还应注意以下几点：（1）夹紧力合力的作用点一般应靠近支承表面的几何中心，也既作用于支撑三角形的中心。

这样可使夹紧力较均匀地分布在接触表面上。

（2）夹紧力作用点应尽可能靠近加工面，使加工力对于夹紧力作用点的力矩变小，这样可减少工件的转动趋势或振动。

夹紧力作用点的数目增多，能使工件夹紧均匀，提高夹紧的可靠性，减少夹紧力的变形。

2、定位1、在定位时，每个工件在夹具中的位置是不确定的，对同一批工件来说，各件的位置也将是不一致的。

工件位置的这种不确定性，可用空间直角坐标轴分为以下6个方面，工件有6个自由度，沿三坐标轴的移动自由度和绕三坐标轴的转动自由度。

焊装夹具技术要求

附件:焊装夹具技术要求一、焊装夹具方案规划要求:1. 为了保证在产品加工过程中基准的统一，乙方在做夹具仕样书过程中需按照甲方提供的RPS基准系统来确定夹具主定位基准(改造项目需延用原有基准,并保证统一)，定位孔及销的圆菱性必须与RPS一致,定位面可在RPS同一基准面上进行适当调整(50mm以内),且必须保证前后工序定位基准统一。

夹具定位点需在RPS定位点的基础上进行适当增加，并保证钣件充分定位。

定位基准若乙方有其它方案的，会签时提出与RPS的差异清单，经甲方书面同意后方可实施。

2. 夹具定位方案设计时，需充分考虑件的强度与定位精度，必要时可将RPS中的菱形定位销改为圆形以及可根据夹具的定位要求适当增加定位面，以保证件的精确、稳定定位。

3. 夹具定位方案设计时，需充分考虑夹具的作业性、结构设计的合理性，对甲方提供的工艺文件中要求的夹具结构、工序的划分可根据实际情况提出合理建议，经甲方书面同意后可进行适当的修改。

如乙方未提出异意的，乙方必须保证所设计、制造出来夹具的作业性、定位性完全满足甲方生产要求。

4. 夹具定位方案设计时，需充分考虑每套夹具上钣件的防错措施，需充分有效的防止左右件、类似件装错；一个件不同方位的装反等情况的发生。

二、夹具材质及热处理要求1．夹具底座BASE要求采用Q235 A板材和槽钢或方钢焊接而成，槽钢或方钢规格要求如下：BASE底板的焊缝采用非连续焊缝,焊后经热处理退火消除应力（不允许采用机械消除应力）并喷砂处理，对于以上要求必须提供充分证明或在加工时甲方将随时进行现场确认。

2．规制块（基准块、压块）必须采用45#钢，并经淬火处理，硬度值为（HRC30～35）,表面应进行发黑处理。

3．支撑座采用焊接结构（或者采用铸钢件），不采用铸铁支撑座，支撑座板料厚应应≥15mm，焊后应作退火处理(铸钢件除外)，消除应力；焊缝要求牢固、光滑平整、无缺陷；一般高度为150、200、250、300、350，能充分满足互换性要求。

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焊装夹具定位销定位失效的控制方法
在白车身焊接过程中，定位销的松动和过量磨损是造成其定位失效的两个重要原因。

本文主要介绍如何在夹具定位机构的设计与日常的工装管理过程中预防上述失效情况的发生，并在论述过程中阐述定位销磨损控制量的计算方法。

因此，要防止定位销定位失效模式的发生，我们必须要从定位机构的设计和定位销的日常管理两方面着手进行。

定位不准的失效模式分析
焊装车间定位销定位不准的失效模式一般分为断裂、弯曲、松动与过量磨损。

目前在实际生产过程中定位销定位不准的原因主要是松动和过量磨损(见图1，2)。

而随着定位销材料及硬度的不断改进，断裂与弯曲发生的越来越少，偶尔出现的情况也大多是受到很大的外力撞击后造成的。

松动原因分析与控制措施
1. 因定位销紧固方式不合理造成的松动
目前车身钣金焊接夹具定位销的紧固方法一般分为顶丝固定方式和螺母紧固方式(见图3，4)。

以上分析可看出，导致顶丝结构固定方式失效的原因较多。

据统计，夹具使用3年以上，该结构发生失效的概率为30%。

故在以后的夹具设计中建议淘汰此种紧固方式，现有夹具、存在此种固定方式的也应有计划地进行改造。

2. 因定位销固定支座设计不合理造成的松动
定位销固定支座结构设计一般分为2销1栓螺母紧固固定支座和2销2栓螺母紧固固定支座，(见图5，6)。

统计发现，在实际使用过程中2销1栓螺母紧固固定支座发生松动的概率是2销2栓的3倍，在以后的夹具设计中建议全部使用2销2栓螺母紧固方式以降低定位销固定支座发生松动的概率。

磨损控制量的计算与现场控制
1. 定位销磨损控制量的计算
孔位置误差公式为：
(1)孔与定位销配合公差的计算。

工艺叠加误差，主要是由于定位基准转换引起的误差。

基准转换的方向是ASSY-SUBASSY-M/BASSY，以车身定位基准为第1层，依次叠加，每转换一次，叠加一次，同时误差需要累加一次。

如第三层总成的工艺叠加误差应该是由第2层的误差和第1层的误差叠加。

第2层、第1层的误差为配合误差：Gp3=Tf1+Tf2。

按理论公差应为0.5计算：Gp3=0.5+0.5=1.0。

可看出：Gprocess=Tf(n-1)+Tf(n-2)+...+Tf(n-n+1)≈T f(n-1) 。

另，Gwear=定位销基本尺寸—定位销测量尺寸。

按经验定位销的调整精度为0.2，故Gposition=0.2mm。

(3)不同层级定位销允许磨损量的计算：
第三层的孔定位误差：
G3 = Tf3 (base)+Gwelding+ 3Gwear+ Gprocess(3-1)+ Gposition+Gother =0.5+Gwelding+3×Gwear+0.5×2+0.2。

若要求孔的公差为±1mm，则：
2≥0.5+Gwelding+3×Gwear+0.5×2+0.2。

假设Gwelding的值为零，可得出：Gwear≤0.1。

若要做到±1mm的公差需要，通过分析计算分别得出一层、两层及三层工艺定位叠加情况下定位销的允许磨损量如表所示。

通过表可看出，现场孔位80%属于三层工艺定位叠加，即若要满足±1mm
的公差要求，80%的定位销的磨损量要控制到0.1mm之内; 若定位销磨损量控
制在0.2mm内，则80%测量孔只能满足约±1.3mm的公差要求。

而四层工艺定位叠加只能满足±1.8mm的公差要求。

2. 定位销磨损控制量的现场控制
通过以上分析可看出定位销的磨损程度对于车身精度的控制起到至关重要
的作用，要想稳定和提升车身尺寸必须首先要做好定位销的日常维护与更换工作，车身不同孔位其精度控制要求主要有：
(1)在工作中，我们要根据定位精度不同的要求对定位销进行分级管理控制，每个级别制定一个磨损控制量(目前一般分为3级，磨损控制量分别为0.1mm、0.2mm和0.5mm)。

(2)定位销的磨损具有机械磨损的特性(见图7)，其检测也需满足机械磨损的规律，在日常管理中应对定位销进行磨损程度的周期性检测，根据磨损控制量要求的不同及时进行更换，并做好更换记录。

结语
定位销的松动与过量磨损一直是阻碍车身装焊尺寸提升的一大障碍，在工作中我们要不断地总结经验教训，逐步淘汰一些设计不合理的紧固方式，摸索更为可靠的定位机构。

同时，还要持续做好定位销的日常管理工作，通过周期性检测，做到预防在先，防止定位销过量磨损现象的频繁发生。