汽车焊装夹具设计基础指导
(仅供参考)汽车焊装夹具设计基础
汽车装焊夹具设计基础汽车行业在我国的工业领域中占有着重要的地位，随着我国经济的发展，汽车业在近几年也有了突飞猛进的发展。
汽车的先进性、科技性、品质性也在迅速的增长。
汽车的产量、质量的提高涉及到众多方面的提高，包括原材料、工艺、工装设备、企业的经营状态和管理方式等等。
汽车装焊夹具是汽车生产工装设备的重要部分。
就我了解和掌握的一些装焊夹具设计知识写出来和大家一起讨论学习。
在设计装焊夹具之前要对汽车以及汽车各个部位有一定的了解，下面分别介绍：一、 车的基准线、坐标线 CAR LINE（以下简称车线）车线是表示汽车的基准线，各个汽车厂家的车线基准零点是相同的，都是车前轮中心和车宽方向中心的交点。
通常所说的车前、车后、左侧、右侧是指座在驾驶员的位置上看，前进方为车前，反之为车后，左手位为左侧，右手位为右侧，一般在车宽方向遵循左负右正的原则（日产系为左正右负）。
车长的表示有：X、L、TL车宽的表示有：Y、W、BL车高的表示有：Z、H、WL以上的表示方法因不同的汽车厂家而不同。
具体见图示1来加深理解。
车宽 车长X图示1二、 汽车车体及构成部件车体组成的主要部件有：地板、左右侧围、前后车门、发动机盖、行李箱盖、顶盖、顶盖前后横梁、前后防撞杠、前后翼子板等等，每个部件都由若干个零部件组成。
从结构上讲，焊接的散件都是有空间形状的冲压成型件，不但存在由于刚性差引起的变形以外还存在着一些回弹变形。
要将两个或两个以上的零部件组合成一个部件都需要由相应的独立夹具来完成。
详见图示2加深理解。
顶盖顶盖后横梁顶盖前横梁后窗台板右侧围后防撞杠前风窗下横梁后裙板地板前防撞杠左侧围图示2：车体的主要构成部品三、 紧单元几种类型装焊夹具有单个或多个夹紧单元组成，夹紧形式分气动夹紧、手动夹紧、混合夹紧、手持。
每个单元的构成都是由基本支撑夹紧单元演变而来，所以先掌握最基本的设计思路是很重要的。
首先初学者应该先了解一个夹紧单元的构成以及各个零件的行业名称，先对它有个感知上的认识。
汽车焊装夹具设计理论研究
汽车焊装夹具设计理论研究随着汽车制造技术的不断发展和进步，汽车焊装夹具设计理论也越来越受到重视。
汽车焊装夹具是用于固定和保持汽车焊接工件在特定的位置和角度，以确保焊接质量和生产效率的设备。
焊装夹具设计理论的研究对汽车制造工艺和生产效率的改进具有重要意义。
本文将围绕汽车焊装夹具设计理论展开探讨，分析其在汽车制造中的应用和发展趋势。
一、汽车焊装夹具设计理论的基本原理1.夹具设计的基本原理汽车焊装夹具设计的基本原理是保证焊接工件在加工过程中的定位和夹持。
夹具设计需要考虑工件的形状、尺寸、加工工艺、材料等因素，以确保在焊接过程中工件的稳定性、精度和质量。
夹具设计应根据工艺要求和工件特性进行合理的结构布局和材料选择，确保夹具具有足够的刚度和稳定性。
2.夹具设计的理论基础汽车焊装夹具设计的理论基础主要包括工程力学、机械设计和焊接工艺等方面的知识。
工程力学是夹具设计的基础理论，包括刚度、强度、稳定性等方面的分析和计算。
机械设计理论则是夹具设计的实际应用基础，包括结构设计、材料选择、零部件设计等方面的内容。
焊接工艺知识对于夹具设计同样重要，需要考虑焊接时的热变形、应力集中、变形补偿等因素。
1.汽车焊装夹具在车身焊装中的应用汽车焊装夹具在车身焊装中起到至关重要的作用。
车身焊装是汽车制造中最重要的工艺环节之一，而焊装夹具则是车身焊装中的关键设备。
通过设计合理的夹具，可以确保车身焊接工件的精度和质量，提高生产效率和降低成本。
1.智能化随着信息技术和自动化技术的不断发展，汽车焊装夹具的设计也在向智能化方向发展。
智能化的焊装夹具可以实现自动化操作、远程监控和数据分析等功能，提高生产效率和产品质量。
2.轻量化汽车制造业的轻量化趋势也对焊装夹具设计提出了新的挑战。
轻量化的夹具设计需要兼顾夹持稳定性和刚度，减轻夹具自身质量的同时确保焊接工件的质量和稳定性。
3.柔性化随着汽车产品多样化的发展，汽车焊装夹具也需要具备更高的柔性化。
汽车车身焊装夹具设计
汽车车身焊装夹具设计汽车焊接生产线是汽车制造中的关键，焊接生产线中的各种工装夹具又是焊装线的重中之重，焊接夹具的设计则是前提和基础。
设计工装夹具时，不仅要考虑生产纲领，还必须要熟悉产品结构，了解钣金件变形特点，通晓工艺要求等诸多内容。
汽车制造四大工艺中，焊装尤其重要，而在焊装的前期规划中，车身焊接夹具的设计又是关键环节。
工装夹具的设计是一门经验性很强的综合性技术，在设计时首先应考虑的是生产纲领，同时还必须熟悉产品结构，了解钣金件变形特点，把握零部件装配精度及容差分配，通晓工艺要求。
只有做到这些，才能对焊接夹具进行全方位的设计，满足生产制造要求。
下面就汽车车身焊装夹具设计做一些探讨。
一、生产纲领生产纲领即合格产品的年产量，它决定了焊接夹具的自动化水平及焊接工位的配置，是通过生产节拍体现的，是焊接夹具设计首先应考虑的问题。
生产节拍由夹具动作时间、装配时间、焊接时间、搬运时间等组成。
夹具动作时间主要取决于夹具的自动化程度；装配时间主要取决于冲压件精度、工序件精度、操作者的熟练程度；焊接时间主要取决于焊接工艺水平、焊接设备的自动化程度、焊钳选型的合理化程度等；搬运时间主要取决于搬运的自动化程度、物流的合理化程度及生产现场管理水平等。
只要把握以上几点，就能合理地解决焊接夹具的自动化水平与制造成本的矛盾。
二、汽车车身的结构特点汽车车身一般由外覆盖件、内覆盖件和骨架件组成，覆盖件的钢板厚度一般为0.8～1.2mm，有的车型外覆盖件钣金厚度仅有0.6mm、0.7mm，骨架件的钢板厚度多为1.2～2.5mm，也就是说它们大都为薄板件。
对焊接夹具设计来说，应考虑如下特点：1、刚性差、易变形经过成型的薄板冲压件有一定的刚性，但与机械加工件相比，刚性要差得多，而且单个大型冲压件容易变形，只有焊接成车身壳体后，才具有较强的刚性。
以轿车车身大侧围外板为例，一般材料厚度为0.7～0.8mm，绝大多数是0.8mm，拉延形成空腔后，刚性非常差，当和内板件焊接形成侧围焊接总成后才具有较强的刚性。
(完整版)汽车焊装夹具设计
热处理
HRC40-45 HRC40-45 HRC40-45
HRC40-45
21
四、零件加工流程
名称
规格
LOCATE PIN （定位小 工件，与环形磁铁 MGI-RI结合使用）
BASE HANGER
TURNING DEVICE
TURNING BLOCK
旋转
腔体
LIFTER COVER
LIFTER JOINT
18
四、零件加工流程
3）加工前的二次验证 （1）工件与编程所用的图纸是否一致 （2）工件原点是否与编程一致 （3）加工时正面与反面所用的坐标是否一致 （4）打孔时所使用的刀具是否是程序所用刀具 4）加工后的验证 检查完成情况与图纸是否一致，有无遗漏。
19
四、零件加工流程
2、加工标准
工件名称
项目
BASE
引出单元中的序号，整理单元的零 部件明细表，展开明细表中的部件， 整合相同的零件，并对标准件和国 标件进行说明。
过滤明细表，完成零件图的明细表 设置。
13
三、二维转图及尺寸标注
2、尺寸标注 夹具总图上应标注：夹具轮廓尺寸、操作高度、卡
兰线（应该与汽车坐标线统一）、坐标基准、坐标 基准孔、各部件的安装位置、气缸位置、所有定位 尺寸坐标基准孔应相对于坐标线标注。出图内容包 括三向视图及轴测图。 单元中的非标件需要出零件图，并标注公差、表面 加工精度等相关技术要求。 一般要求：加工型面不得超过±0.07mm
并使图形处于正视图方向。 完成主视图的二维转化，再选择转
化其他方向视图及轴侧图。 选择要转化的零件并激活，将非标
准件转化为二维视图。 调入标准图框，将视图装入标准图
框中。
汽车焊接工装夹具设计
汽车焊接工装夹具设计汽车焊接工装的设计概述汽车车身夹具的设计是一门经验性很强的综合性技术，在设计时首先要确定生产纲领，熟悉产品结构，了解变性特点，把握制件及装配精度，通晓工艺要求。
只有做到这些，才能对焊接夹具进行全方位的设计。
一、六点定则在车身焊装夹具上的应用在设计车身焊装夹具时，常有两种误解:一是认为六点定则对薄板焊装夹具不适用;二是看到薄板焊装夹具上有超定位现象。
产生这种误解的原因是把限制六个方向运动的自由度理解为限制六个方向的自由度，这种限制不仅依靠夹具的定位夹紧装置，而且依靠制件之间的相互制约的关系。
只有正确认识了薄板冲压件焊装生产的特点，同时又正确理解了六点定则，才能正确应用这一原则。
从定位原则看，支撑对薄板来说是必不可少的，可消除由于工件受夹紧力作用而引起的变形。
超定位使接触点不稳定，产生装配位置上的干涉，但在调整夹具时只要认真修磨支撑面，其超定位引起的不良后果是可以控制在允许范围内的。
上世纪八十年代，车身焊接使用的夹具形式大量是从冲压模具的定位面截切而来的，即在车身冲压零件的型腔上定位，被称为“定位块”。
其具有的特点为:定位面积大、设计及制造周期长成本高的特点。
随着工装制造水平与检测手段的提高，车身焊接夹具的定位转化为定位板定位，板厚在16、20、25几档中选用，整个夹具本体改为焊接合件，在制造、装配上都缩短了周期，相对降低了成本。
定位块与定位板相比较，二者有如下特点:1、定位块是加工件，其余支撑部分为铸铁件，定位块在装配调整后再配作定位销。
在外观上它有两种式样:大面积的定位块、小面积的气动或手动压头;大面积的定位块、大面积的气动或手动压头。
前者造成定位块加工复杂，产生车身零件压紧力不够;后者干涉焊钳的点焊操作及装件困难。
在生产中使用的夹具，其精度必须保证产品总成的要求:其选择的定位面数量比较保守，宁多勿少;每个定位块的装配全部是用四个螺钉在沉孔中固定在焊接支撑底板上，因焊渣飞溅的填充，造成返修更换的困难。
汽车车身焊装夹具设计概述
汽车车身焊装夹具设计概述汽车车身焊装夹具是汽车制造中不可或缺的工具之一。
它在汽车的生产过程中起到了重要的作用，能够确保汽车车身的质量和稳定性。
本文将对汽车车身焊装夹具的设计进行概述，包括其定义、分类、设计原则和注意事项。
一、汽车车身焊装夹具的定义汽车车身焊装夹具是用于夹持汽车车身零部件的工具，它能够将零部件固定在正确的位置上，以便进行焊接和装配操作。
它由夹持机构、定位机构和支撑机构等部分组成，能够确保汽车车身的精确定位和稳定固定。
二、汽车车身焊装夹具的分类1.按照夹持方式分类：夹紧式夹具和真空吸盘式夹具。
夹紧式夹具通过夹紧零部件来固定，适用于结构坚固的零部件；真空吸盘式夹具通过负压将零部件吸附在夹具表面，适用于表面光滑的零部件。
2.按照应用领域分类：车身固定夹具和装配夹具。
车身固定夹具用于固定整个车身，在焊接过程中保持车身的稳定；装配夹具用于夹持和定位车身的零部件，保证零部件的正确装配位置和质量。
三、汽车车身焊装夹具的设计原则1.精确定位：夹具需要能够对零部件进行准确的定位，以保证焊接和装配的精确度。
2.稳定夹持：夹具需要能够稳定地夹持零部件，防止其在焊接过程中发生位移和震动。
3.易于操作：夹具的设计应尽量简单，方便操作人员使用，提高工作效率。
4.刚性要求：夹具需要具有足够的刚性，能够承受焊接过程中的应力和力量，确保零部件的稳定性和焊接质量。
5.安全性要求：夹具应符合安全规范，减少操作过程中的安全隐患，保障操作人员的安全。
四、汽车车身焊装夹具的设计注意事项1.夹具结构要合理：夹具的结构设计应根据零部件的形状和特性进行合理的布局，保证夹具能够夹持零部件的关键点，同时尽量减少夹具的重量。
2.夹具表面要光滑：夹具表面的光滑程度会影响真空吸盘式夹具的吸附效果，因此需要保证夹具表面的光滑度和质量。
4.考虑可拓展性：夹具的设计应该具有可拓展性，能够适应不同型号和规格的汽车车身零部件的夹持和装配需求。
汽车车身焊装夹具设计是汽车制造中不可或缺的一部分。
浅谈汽车焊接夹具的结构设计
浅谈汽车焊接夹具的结构设计随着社会经济的发展和科技水平的提高，汽车行业获得了广阔的发展空间，有力地促进了国民经济的发展。
在人们的生活有了极大改善的情况下，人们对汽车的外观、性能、舒适性、安全性等方面有了更多的需求。
白车身是整车的基础，而汽车焊装夹具的结构和精度直接决定车身的焊接质量。
为此，本文将从汽车焊接夹具进行分析，希望有效的控制并提高车身的焊接质量。
1.汽车焊接夹具的简介把车身冲压件在一定的工艺装备中定位并夹紧，组合成车身分总成及总成，同时利用焊接的方法使其形成整体的过程称为装焊过程。
它是车身的装配和焊接连续进行的一个过程，焊装过程所使用的夹具称为焊接夹具。
在焊接过程中，合理的夹具结构有利于合理安排流水线生产，便于平衡工位时间，降低非生产用时。
对具有多种车型的企业，科学地考虑共用或多车型共用一套夹具，有利于建造混型生产线，提高生产效率。
为提高我国汽车焊接夹具的设计水平，本文对汽车焊接夹具的设计原理、结构和设计方法、原则进行了一定的研究和探讨。
2.白车身焊接工艺的特点2.1使用材料及结构特点汽车焊接材料主要是低碳钢的冷轧钢板、镀锌钢板，及少量的热轧钢板。
它们可焊性好，适宜大多数的焊接方法，但由于是薄板件，因而刚性差、易变形。
在结构上焊接散件大多数是具有空间曲面的冲压成形件，形状、结构复杂。
2.2焊接方法汽车焊接方法主要有CO2气体保护焊和电阻焊。
CO2气体保护焊应用范围较广，且对夹具结构要求不十分严格。
电阻焊对夹具要求严格，尤其是多点焊、机器人点焊。
因汽车焊接以电阻焊为主，所以本文将针对电阻焊夹具的设计进行探讨。
2.3焊接工艺流程汽车焊接的基本特征就是单件到部件再到总成的一个组合的过程。
从分总成到车身焊接总成的每一个过程，既相互独立又相互关联，因此分总成的焊接精度决定了整车焊接总成的焊接精度和焊接质量。
为了保证产品的质量，这就要求从单件到总成的各个焊接工序采用统一的定位基准。
在整车出现质量问题时便于质量问题原因的分析，便于整改和控制。
汽车车身焊装夹具设计概述
汽车车身焊装夹具设计概述车身焊装夹具设计是汽车生产线上非常重要的一环，它们用于固定和连接车身部件，确保生产过程中的准确性和稳定性。
本文将对汽车车身焊装夹具设计进行概述，包括设计要求、设计过程、常用设计软件以及设计流程等方面进行详细介绍。
一、设计要求车身焊装夹具设计的主要要求包括以下几个方面：1.准确性：夹具应具有很高的准确性，能够确保焊装过程中不发生偏差和错位。
2.稳定性：夹具应能够稳定地固定车身部件，以进行焊接等操作。
3.可操作性：夹具应易于操作，并且能够适应不同车身部件的夹持。
4.可靠性：夹具的设计应具有足够的强度和刚度，以确保工作时不产生变形或破坏。
5.安全性：夹具应符合相关安全标准，并且在使用过程中不会对人员造成伤害。
二、设计过程车身焊装夹具设计的一般流程如下：1.需求分析：根据生产线的需求和具体车型的要求，确定夹具的功能和使用条件。
2.方案设计：根据需求分析的结果，制定初步夹具设计方案。
包括夹具的整体结构、夹持方式、工作面积、夹持力等。
3.详细设计：在方案设计的基础上，进一步进行详细设计。
包括夹具各个部件的尺寸、材料选择、连接方式等。
4.制造与装配：按照设计要求制造夹具各个部件，并进行装配和调试。
5.试用与调整：在实际生产线上试用夹具，并根据使用情况进行调整和改进。
6.验收与使用：夹具通过验收后，正式投入使用。
三、常用设计软件进行车身焊装夹具设计时，常用的设计软件包括：1.Catia：该软件是一种三维设计软件，具有强大的建模和分析功能，适合进行夹具的结构设计和分析。
2.Autodesk AutoCAD：这是一种二维绘图软件，适合进行夹具的细节设计和图纸制作。
3.Solidworks：该软件具有强大的三维建模和装配功能，适合进行夹具的三维设计和装配模拟。
总结：车身焊装夹具设计是汽车生产线上不可或缺的一部分，它们的设计旨在确保车身部件在焊装过程中的准确性和稳定性。
设计夹具需要考虑准确性、稳定性、可操作性、可靠性和安全性等要求，并遵循一定的设计流程。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2021年2月21日
星期日
8
二、夹具三维建模
2、三维建模型过程图
建立单元文件
截取车身截面图
装入气缸
绘制CLAMP
插入标准件
焊枪模拟
2021年2月21日 星期日
动静态检查 适当调整
根据MCP绘制定 位块、定位销
绘制连接板
修改草图 建模完成
9
二、夹具三维建模
4、基本的标准件图库
2021年2月21日
星期日
2021年2月21日
星期日
12
三、二维转图及尺寸标注
绘制夹具单元的carline线，为了方 便检测和装配， carline线坐标值 一般取整数。
引出单元中的序号，整理单元的零 部件明细表，展开明细表中的部件， 整合相同的零件，并对标准件和国 标件进行说明。
过滤明细表，完成零件图的明细表 设置。
2021年2月21日
2021年2月21日
星期日
6
二、夹具三维建模
1、建模准备
技术协议
工艺流程分析
焊件结构分解 焊件结构分解
MLP、MCP
2021年2月21日 星期日
夹持方案
截取零件型面 （CATIA）
转化为IGS格式
三维建模（MDT） 三维模拟检查
二维转图（MDT）
7
二、夹具三维建模
首先根据车身三维数模截取零件截面，然后将零件 截面图读入到夹具设计单元中。
汽车焊装夹具设计
主要内容
工艺分析流程 夹具三维建模 二维转图及尺寸标注 零件加工流程 气路分析 学习体会
2021年2月21日
星期日
2
一、工艺分析流程
在开始进行夹具设计前需要进行工艺分析条件注 入，要求我们完成以下几个工作内容:
1、根据数模|、产品图、参考车工艺进行焊接SE分 析，编制焊接工艺流程并提出定位孔并编MLP、 MCP；
2021年2月21日
星期日
5
一、工艺分析流程
焊接时间的参考计算； 1、点焊：3——5秒每点，根据焊接部位、焊钳大小 操作方便性确定。一般中小夹具：每点4秒，地板 大焊钳工位每点5秒，侧围补焊、车身补焊每点3秒。 换枪时间5秒。以上包括焊枪移动时间。 2、弧焊：连续焊10毫米/秒 3、凸焊螺母、植钉：5秒/个 4、涂胶：连续涂胶20毫米秒，涂胶胶点2秒点。
10
二、夹具三维建模
5、用MDT制作完成的夹具
2021年2月21日
星期日
11
三、二维转图及尺寸标注
1、出图步骤 首先打开转图对话框，对参数进行 设置，选择出单元图或零件图。 旋转调整坐标系，选择世界坐标系， 并使图形处于正视图方向。 完成主视图的二维转化，再选择转 化其他方向视图及轴侧图。 选择要转化的零件并激活，将非标 准件转化为二维视图。 调入标准图框，将视图装入标准图 框中。
4、装配图标注举例
2021年2月21日 星期日
Carline线 16
四、零件加工流程
零件加工以二维图为准，其中标准件多数厂家是 配套供货，而自制件仅仅是BASE等的面加工和削、 支撑面加工，特殊的如连接板由于形状按需要定，要 自己制作，现场采用数控火焰切割机，切割余3mm， 切割后加工磨平。
现从加工过程的检验、加工标准、零件材料信息 、三坐标检测及常用检测方法这五方面进行阐述：
2021年2月21日
星期日
18
四、零件加工流程
3）加工前的二次验证 （1）工件与编程所用的图纸是否一致 （2）工件原点是否与编程一致 （3）加工时正面与反面所用的坐标是否一致 （4）打孔时所使用的刀具是否是程序所用刀具 4）加工后的验证 检查完成情况与图纸是否一致，有无遗漏。
2021年2月21日
星期日
17
四、零件加工流程
1、加工验证 1）图纸验证： （1）检验图纸的各项标注是否一致 （2）注意图纸所标明的比例 （3）注意图纸是否与电子图一致 （4）检查图纸的标注是否与实际应用有误 （5）检查图纸与工件是否一致 2）工装的验证与工件的装卡 （1）定期检验工装精度 （2）注意对工装进行修整 （3）及时更换丢失精度的工装 （4）工件装夹时的装夹点要分布均匀 （5）工件装夹选择适当位置 （6）压紧力要均匀 （7）压紧点要放在垫铁与工件的中间
数模
焊接图、涂胶图等
装配数模
生产线节拍
MLP、MCP
确定装焊顺序 计算动作节拍
初编工艺卡
指导生产 2021年2月21日 星期日
焊点分析 确定工件摆放姿态 焊钳选型、建模
二维出图 加工制造
夹具清单 建模完成
焊接操作性检查 修改焊钳模型
二维图检查
4
一、工艺分析流程
其中动作时间的计算参考标准如下： 1、装件时间：小件2秒，大件5秒； 2、夹紧、松开时间：每级2秒； 3、夹具举升、旋转时间：各5秒； 4、滑台平移（气动）：根据平移距离按平均0.1米/ 秒的速度计算；（一般行程0.5米） 5、输送线升降时间：根据升降高度按平均0.1米/秒 的速度计算：（一般行程0.5米） 6、输送线前进、后退时间：根据升降高度按平均8 米/分钟的速度计算；（一般升降高度4米）
2、根据设计纲领、数模|、产品图、参考车工艺、 焊接工艺流程，初步确定夹具数量；
3、根据工艺路线、夹具数量进行工艺平面布置图 的设计；
4、初选焊钳图库； 5、工位节拍、安全管理及详细工艺方案； 6、物流要求。 夹具公司根据整车厂提供资料将完成夹具的设计制 造，如下图所示
2021年2月21日
星期日
3
一、工艺分析流程
一般要求：加工型面不得超过±0.07mm 尼龙件外型不得超过±0.5mm
关系相对较近标注可就近选择标注基准
销孔公差选择过渡配合H7/j6
其他标注尺寸参考加工尺寸标准
2021年2月21日
星期日
14
三、二维转图及尺寸标注
3、零件图标注举例
2021年2月21日 星期日
标注基准孔（销孔）
就近标注 15
三、二维转图及尺寸标注
星期日
13
三、二维转图及尺寸标注
2、尺寸标注
夹具总图上应标注：夹具轮廓尺寸、操作高度、卡 兰线（应该与汽车坐标线统一）、坐标基准、坐标 基准孔、各部件的安装位置、气缸位置、所有定位 尺寸坐标基准孔应相对于坐标线标注。出图内容包 括三向视图及轴测图。
单元中的非标件需要出零件图，并标注公差、表面 加工精度等相关技术要求。