夹具设计流程概要
机械制造夹具设计说明书范本
机械制造夹具设计说明书范本1. 引言本文档为机械制造夹具设计的说明书范本，用于规范夹具设计过程，并提供相关设计要求和标准，以确保夹具的高质量和可靠性。
本说明书适用于机械制造行业中夹具设计师、工程师和制造人员。
2. 夹具设计流程夹具设计需要经过一系列步骤，以确保夹具能够满足设计要求并提高制造效率。
以下是夹具设计的基本流程：1.确定夹具需求：明确夹具的使用目的、工件特点和生产要求，与相关人员进行沟通并收集必要的信息。
2.规划夹具设计：根据夹具需求，制定夹具设计方案，确定夹具的结构、材料和配件。
3.进行夹具绘图：使用计算机辅助设计软件绘制夹具的三维模型，并生成夹具的工程图纸。
4.检查和修正设计：对绘制的夹具模型和图纸进行检查，确保夹具的尺寸、形状和功能符合要求。
5.制造和装配夹具：根据夹具的工程图纸，制造夹具的各个零部件，并进行装配和调试。
6.夹具测试和验证：对制造完成的夹具进行测试和验证，确保夹具能够正常工作并满足设计要求。
7.完善夹具设计：根据夹具测试结果，对夹具进行必要的修改和改进，以优化夹具的性能和精度。
8.文件归档和备份：将夹具设计相关文件进行归档和备份，方便后续维护和改进。
3. 夹具设计要求夹具设计需要满足一定的要求和标准，以确保夹具能够满足制造要求并提高工作效率。
以下是夹具设计的主要要求：•结构合理性：夹具的结构应合理设计，能够稳定地夹持工件并适应生产环境的工作要求。
•尺寸精度：夹具的尺寸应符合设计要求，保证夹具与工件的配合精度和定位精度。
•操作简便性：夹具的操作应简单、灵活，操作人员能够方便地进行夹具的调整和使用。
•安全性：夹具应具备良好的安全性能，能够保护操作人员的安全并防止意外事故的发生。
•可维护性：夹具的设计应考虑到维护和保养的方便性，便于检修和更换零部件。
•经济性：夹具的设计应尽可能减少成本，提高制造效率，降低维护和使用成本。
4. 夹具设计标准夹具设计需要遵循一系列标准，以确保夹具的质量和可靠性。
夹具设计流程
特殊情况 :
如果某个压头或某个支撑块有感应电流现象： 选用非磁材料 1Cr18Ni9Ti 将支座从感应区中移出。 做成偏离支座。 与铝制零件接触的压头和支撑块： 表面抛光：Ra 0,2 mm 周边圆角：r 5 mm 厚度仅为37 mm。
钢板 : 焊接装配的钢板零件。
支撑断面 : 它用于定位和支撑钢板零件。
基准面 : 与钢板零件接触的断面或定位销的区域。
定位销 : a) 固定销： 确保零件在装配夹具中定位准确。 b) 活动定位销： 确保零件在装配夹具中定位准确。 可以装上和取下零件。
支座 : 连接底板与压头之间的机械分总成部件。
2、气缸有没有到位自锁功能，夹紧力有多大？ 3、气缸有没有3D？样本全吗？ 4、气缸型号怎么写？
十、夹具单元设计流程： 夹具单元设计流程：先放车身件（固定车身件）---画出车身焊点---放焊枪---画夹紧机构
车身件：收到车零件数模首先确认是否左右对称
焊点要求：依客户提供
十一、夹具设计的注意事项
1、设计时夹具部分先画托块考虑支架位置，再画压块考虑气缸； 2、在夹具里，托块的要求比压块的要求高，在检测夹具时测量托快，不测量压块 3、气缸夹臂旋转点的位置定在RPS定位面的±15°以内（以车身件表面为参考）; 4、假如工件与汽缸是倾斜的角度不能超过15°，否则气缸要倾斜． 5、气缸尽可能靠近工件，夹臂长度尽可能在150mm以内. 6、气缸和焊枪有冲突时尽可能考虑气缸垂直放置. 7、设计尺寸尽可能整5整10包括坐标. 8、焊枪：选择焊枪尽可能小、轻，便于操作；焊枪与车身件成90° 十二、验收的数值
五、汽车坐标系 通过3个虚拟正交面建立坐标系以确定汽车上每一个零件的位置。
专用夹具设计步骤.
设
H=30mm,h=12mm,B=18mm代
计
入，可求出e=0.038mm;
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未完待续……
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夹具精度的验算
夹具精度验算实例：工件和夹具装配图
（一）验算中心距 120 0.05
影响此项精度的因素：
机
（5）刀具引偏量计算图
床
由于上述各项都是按最大的误差计算，实际上各
夹
项误差也不可能同时出现最大值，各误差方向也
机床夹具设计
主讲 毛国平
机械制造装备设计的典型步骤
第
二
1、需求分析
章
2、调查研究
机
（一）产品规划阶段 3、预测
械
4、可行性分析 5、编制设计任务书
制 造 装
备
1、对设计任务的抽象
设
2、建立功能结构 图1
计 方
（二）方案设计阶段 3、寻求原理解与解决方法
法
4、初步设计方案的形成 图3
5、初步设计方案的评价与筛选
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机械制造装备设计的典型步骤
第
二
章
1、确定结构原理方案
机
（三）技术设计阶段 2、总体设计
械
3、结构设计
制 造
装
备
1、零件图设计
设
2、完善装备图 （四）施工设计阶段 3、商品化设计
计 方 法
4、编制技术文档
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机床夹具设计步骤
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一、机床专用夹具的设计步骤
夹
（2）钻模板衬套中心与定位销中心距误差，
具
装配图标注尺寸为 120 ,0误.0差1m为m0.02mm;
夹具课程设计步骤
设计目的 设计要求 设计步骤 设计注意点 工艺规程的设计过程 夹具设计过程
一、设计目的
1.培养学生运用机械制造工艺学及有关课程的知识，分析和解 决工艺问题的能力，初步具备设计一个中等复杂程度零件的工 艺规程的能力。 2.能根据被加工零件的技术要求，运用夹具设计的基本原理和 方法，学会拟订夹具设计方案，完成夹具结构设计，初步具备 设计出高效、省力、经济合理并能保证加工质量的专用夹具的 能力。 3.培养学生熟悉并运用有关手册、标准、图表等技术资料的能 力。 4.进一步培养学生识图、制图、运算和编写技术文件等基本技 能。
（2）确定夹具结构方案 ）
1）确定定位方案，选择定位元件 ）确定定位方案，
A. 选择间隙配合的刚性心轴加小端面的定位方式 选择间隙配合的刚性心轴加小端面的定位方式; B. 采用活动 形块来确定工件的角向位置 采用活动V形块来确定工件的角向位置
2）确定导向装置 ）
本工序小头孔加工的精度要求较高， 本工序小头孔加工的精度要求较高，一次装 夹要完成钻一扩一粗铰一精铰四个工步， 夹要完成钻一扩一粗铰一精铰四个工步，故 采用快换钻套（机床上相应的采用快换夹 采用快换钻套（ 头）； 又考虑到要求结构简单且能保证精度， 又考虑到要求结构简单且能保证精度，采用 固定式钻模板。 固定式钻模板。
3）确定夹紧机构 ）
可采用可涨心轴、液塑心轴等， 可采用可涨心轴、液塑心轴等，但这样作夹 具结构较复杂，制造成本较高。 具结构较复杂，制造成本较高。 为简化结构，确定采用螺纹夹紧， 为简化结构，确定采用螺纹夹紧，即在心轴 上直接做出一段螺纹， 上直接做出一段螺纹，并用螺母和开口垫圈 锁紧。 锁紧。
3、机床和工艺装备的确定
选择的机床、夹具、刀具和量具的型 号、规格、精度，应与零件尺寸大小、精 度、生产规模和工厂的具体条件相适应。
设计夹具的工艺流程
设计夹具的工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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在开始设计夹具之前，必须进行全面的需求分析。
夹具设计及操作的简要说明
2.1.3夹具设计及操作的简要说明如前所述，在设计夹具时，首先要考虑到能保证零件的加工精度，其次是要提高劳动生产率。
为此，应先考虑所设计的夹具体与零件在夹具上的定位。
夹具的三维装配图制作过程如下：1、夹具体底座图2-2 夹具体底座制作步骤：（1）先拉伸出一个夹具体的底座雏形。
（2）在底座上打孔，以便装配其余的零件。
包括4个装定支撑板的螺纹孔，两对分别装定固定V形块和活动V形块的销孔和螺纹孔，以及装定定位件的通孔。
2、支撑板图2-3 支撑板制作步骤：（1）先拉伸出一个支撑板的雏形。
（2）在支撑板上打螺纹孔，以便装配。
3、固定支撑板图2-4 固定V形块制作步骤：（1）拉伸出固定V形块的雏形。
（2）在固定V形块上打出便于装配的螺纹孔和销孔。
4、活动V形块图2-5 活动V形块制作步骤：用拉伸的方法画出活动V形块。
此零件用于固定和夹紧工作。
5、内六角圆柱螺钉图2-6 内六角圆柱螺钉直接取用标准件库6、把手图2-9 把手轴图2-10 把手制作步骤：（1）在底座的圆柱上用布尔求差的方法打一个孔，用以装配把手。
（2）用布尔求和的方法在零件的末端加上一个圆柱体和半球体把手：画法与销相同。
7、其余零件为了装配，夹具整体中还包含着几个用以垫高的垫板和压板。
因为这些零件的制造简单所以就不一一说明了。
8.夹具装配整体图2-13 夹具装配图制作方法：将之前制作好的零件一一装配到夹具体上。
该夹具能够进行装夹工件，此夹具结构简单，定位夹紧稳定，能够进行大批量生产。
机床夹具的设计步骤
机床夹具的设计步骤一、夹具的设计步骤1．设计准备工作——研究原始资料，明确设计要求和生产条件（1）生产纲领（生产类型）——了解生产批量和对夹具的需用情况；（2）零件图及工序图——了解工件情况、工序要求和加工状态；（3）零件的工艺规程——了解所用机床、刀具等的情况；（4）夹具制造能力——了解夹具制造车间的生产条件和技术现状（5）典型夹具结构及标准——同类型产品的夹具结构、有关夹具标准。
2．确定夹具的结构方案（总体方案）主要包括：（1）确定工件的定位方案，设计定位装置。
根据六点定位原理，确定工件的定位方式，选择和设计定位元件，计算定位误差。
（2）确定工件的夹紧方案，设计夹紧装置。
确定夹紧力、夹紧机构及动力装置。
（3）确定对刀或导向方案，设计对刀或导向装置。
对刀块或钻套、镗套等的设计。
（4）确定其它元件或装置的结构形式。
定位键、分度装置、连接元件等。
（5）协调各装置、元件的布局，确定夹具在机床上的安装方式以及夹具体的结构型式。
3．绘制夹具装配图按照国家制图标准绘制，应清楚表达出夹具的结构及各装置、元件之间的位置关系。
主视图应取操作者实际工作时的位置。
具体方法和步骤如下：（1）在装配图上，工件看作透明体，用双点划线将工件的外形轮廓、定位基面、夹紧表面及加工表面绘制在各个视图的合适位置上。
（2）依次绘出定位元件或装置、夹紧元件或装置、对刀或导向元件、其它元件、夹具体及连接元件。
（3）标注必要的尺寸、公差和技术要求。
（4）编制夹具明细表及标题栏。
图5-69 实例4．绘制夹具零件图。
画出夹具中非标零件图，并按夹具装配图的要求确定零件的尺寸、公差及技术要求。
——尺寸及公差、形位公差、表面粗糙度等标注要完整、正确。
二、夹具精度校核使用专用夹具加工工件时，影响加工精度的误差因素主要有三个方面：①工件在夹具中的安装误差，包括定位误差、夹紧误差（工件及夹具的夹紧变形）、夹具制造误差、导向误差等；②对定误差，即夹具在机床上的安装误差；③加工过程误差，与切削过程有关的误差。
夹具设计流程概要
工装夹具设计流程
Locating principle for FAW-VW product design关于FAW-VW产品的定位原则：
• 4. 定位销法向定位，沿产品坐标系三维调整，定位销轴线角度＜3°角的可以忽略。定位块型面 角度＞15°要二维调整。
• The locating direction of locating pin should be consistent to the part‘s normal and can be adjusted in three directions。The locating surface with an angle of over 15°to the part‘s surface shoule be adjusted in two directions。
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夹具设计案例2(Fixture case 2)：
NMC project Rear door GEO fixture.
1 manual X gun and 1 manual C gun weld 44 welding points. 19 Units. 1 operator.
9、定位销及其基座三维可调、定位型面二维可调，调整垫片按通用标准。
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工装夹具设计流程
九、设计人员对气缸的常提问题
1、气缸的重复精度是多少？ 气缸的重复精度见下：
‘a’方向公差±0.1 ‘b’方向公差±0.05 ‘c’方向公差±0.05 夹紧位置的角度公差为 ±10’ ,负载过长会导致定位块或夹紧块超 出正常调整范围之外.
The disposal of locating and clamping point obey the FAW-VW design principle——RPS locating reference system，all the locating and clamping points use the RPS points as possible；The main benchmark are RPS H and F，RPS 1H and 1F are the first main benchmark。
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三、夹具分类：上件工位 补焊工位
上件工位指的是：具有几何尺寸要求的，两个以上的工件焊在 一起，精度要求高。
补焊工位：已经在上件工位完成了定位焊接，需要增加焊点来 增加车身强度，没有很高的精度要求。
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四、 定义
•带有几何尺寸要求的装配设备 :
在压头图纸上要标出： 在压块的图纸上要标出汽车零件的名称和厚度，还有标出压块的记号。
特殊情况 :
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如果某个压头或某个支撑块有感应电流现象： 选用非磁材料 1Cr18Ni9Ti 将支座从感应区中移出。 做成偏离支座。 与铝制零件接触的压头和支撑块： 表面抛光：Ra 0,2 mm 周边圆角：r 5 mm 厚度仅为37 mm。
9、定位销及其基座三维可调、定位型面二维可调，调整垫片按通用标准。
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九、设计人员对气缸的常提问题
支座 : 连接底板与压头之间的机械分总成部件。
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五、汽车坐标系 通过3个虚拟正交面建立坐标系以确定汽车上每一个零件的位置。
0
X O Z : Y平面，竖向，纵向平分车身 Y O Z : X平面，竖向，横向，垂直于XOZ面且通过前轮的轴线 X O Y : X O Z et Y O Z Z平面, 水平，垂直于 X O Z 和 Y O Z面
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一
、
汽 车
白车身组成部分：白车身骨架、开启件（四门两盖）
制
造 的
白车身骨架：白车身焊接件
流
程
开启件：前后门和前后盖
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白车身骨架组成部分Main body：由地板总成underbody 、侧围body side 、车顶roof 、 顶梁bow roof 、 包裹架parcel shelf （总拼线）Framing main line
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门盖类总成:内板总成、外板（专机压合或者机器人滚边） 四门两盖在调整线上安装
前盖 hood
后盖deck lid
开
启
件
（
四
门
后门rear door
两
前门Front door
盖
）
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二、夹具的目的：用来夹紧汽车零件使焊枪进行焊接的一种设备 每个工位根据要求不同可以使用涂胶设备，MIG/MAG焊设备，
•开启件的装配样架或不可拆卸部件
•手动焊接工位
•机器人焊接工位
•自动焊接设备
•压力焊接设备
•包边设备
பைடு நூலகம்Touche de maintien 压头
焊枪：
焊枪按外形分：X焊枪、C型焊枪
按工作分：自动焊枪、手动焊枪、半自动焊枪 机器人焊枪
定位的部件
Pièce 零件
férence 定位面
Section 支撑板
七、定位销 优先考虑使用固定销，其次是活动销。
八、 销子:
1、销与车身孔之间的间隙0.1mm公差 0 -0.05 2、对于薄的大的车身件，考虑取件方便用伸缩销 3、定位同一车身零件上的两个销孔：一个用圆销，另一个用菱形销 . 4、菱形销的定位方向应该在两孔中心连线垂直方向.
5、对于小的地方无法使用夹紧器可以用吸铁石或者吸盘进行夹紧. 6、限位块定位支点的距离不小于机构支点到夹紧点的1/3距离. 7、限位块的作用：防止工件压坏；夹臂左右转动，要保证重复精度. 8、设计定位销翻转机构时旋转点必须在销子中心线垂直的延长线上.
钢板零件粗导向板 : 弧形金属件（外购型钢）用于预定位或钢板零件导向，间隙 > 1 mm。在任何情况下，它与零件之间 的间隙大于限位板与零件的间隙。
钢板 : 焊接装配的钢板零件。
支撑断面 : 它用于定位和支撑钢板零件。
基准面 : 与钢板零件接触的断面或定位销的区域。
定位销 : a) 固定销： 确保零件在装配夹具中定位准确。 b) 活动定位销： 确保零件在装配夹具中定位准确。 可以装上和取下零件。
备注 : 这种坐标系标记的方式可以任意选择，它的使用不是固定不变的，但大多数情况下采用这种方式。在一 些情况下，可根据需要对汽车的某一部分创建新的坐标系。
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六、压块支撑块和定位销的加工 压头和支撑块 厚度20mm 对于与外观零件（门外板，顶盖，等…）接触的支撑块和夹紧器压头最小厚度为37 mm。支撑块和压头的
厚度相同，材料选用非金属的尼龙 压块和托快的材料
45#钢调质处理
定位销材料 42 CrMo4 ( 2 mm) 55 HRC. 42 CrMo4 热处理方式：工作表面采用火焰淬火（淬火深度：≈2mm) 和低温 回火 (150 ～200°C)， 以获得HRC 55的表面硬度。 压头、支撑块和定位销的标记 在压头、支撑块和定位销的可见面上作标记。 字符高度 为8 mm (+/- 1)。 特殊情况：对于台阶定位销，字符高度为6 mm
地 板 总 成
3
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左 右 侧 围 总 成
4
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发 动 机 舱 总 成
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前 地 板 总 成
6
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后 地 板 总 成
白 车 身 骨 架 总 成
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地板总成underbody :前地板front floor、后地板rear floor 、前纵梁front long member 、 前轮罩front wheel house 、后轮罩rear wheel house 、 水箱front end （地板总成线）
Drageoir 定位块 Avaloir 粗导向
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压头 : 压紧钢板零件的元件. 它安装在活动部件上。
钢板零件限位板 : 一般是金属加工件, 用于在压头压紧零件前定位钢板零件(间隙：0.2 – 0.5 mm).在调试工作期间， 根据实际情况调整限位块。