CATIA汽车焊装夹具设计的基本过程W
CATIAV5在汽车白车身焊装与检验夹具设计中的应用
CATIA V5在汽车白车身焊装与检验夹具设计中的应用一汽集团曲智随着目前全球汽车行业的迅猛发展，新车型的车身外观不断花样翻新，汽车车身表面曲面愈加复杂，汽车车身的设计制造周期日趋缩短，所有的汽车制造商都在采用三维数据进行汽车的设计开发，车身零件的形状、尺寸和装配关系都采用三维数学模型来表达。
传统的二维设计和制造模式已经无法满足汽车车身发展的要求，基于三维设计平台的CAD/CAM 技术在焊装与检验夹具的应用也就成为汽车工业发展的必然结果。
我公司2004 年开始使用CATIA V5 进行检验夹具的设计，2005 年开始使用CATIA V5 进行焊装夹具的设计。
经过不断地摸索与实践，已经形成一整套基于CATIA V5 的焊装与检验夹具三维实体设计流程，同时也积累了丰富的经验。
1. 焊装方案图的设计方案图是焊装夹具设计的依据和基础，需要将所有的夹紧截面、定位基准等清楚、准确的表达。
以往的二维焊装方案图有不能准确表达空间几何和零件间装配关系等固有缺点，设计所需信息不全，不能很有效的指导焊装夹具的设计，容易造成后期设计大量修改。
现在，我们利用CATIA V5 进行方案图的三维设计（如下图），可以准确的表达各类几何关系、装配关系、设计信息（包括坐标轴系，焊点、夹紧截面位置和夹紧方式、产品定位基准和方式、夹具零件的定位元素等），能够有效地指导后期设计，大大减少了方案图和夹具图的错误和修改。
对于主机厂提供的方案图，我们也要将其三维化，目的是一方面初步检查焊装方案的可行性，同时将后期结构设计所需要的设计信息补充完整，以方便后期结构设计加以利用。
2. 焊装与检验夹具设计A、PowerCopy 和User Feature（UDF）的应用我们利用CATIA 的PowerCopy 和UDF 功能，实现了一些标准样式结构的自动化生成。
例如检验夹具设计过程中，有很多位置使用相同的检测方式，这些地方需要设计员做大量的曲面造型工作，而造型过程往往所用的命令、功能乃至步骤都完全一样，只不过是初始输入条件不同，使得造型过程费时费力。
(完整版)汽车焊装夹具设计
热处理
HRC40-45 HRC40-45 HRC40-45
HRC40-45
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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
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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。
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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。
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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。
基于CATIA的轿车车体夹具设计及模拟
基于CATIA的轿车车体夹具设计及模拟乔印虎;张春燕【摘要】依据车体焊装线夹具设计理论,对轿车后地板各工位焊接夹具及其焊装总线进行规划、设计,应用CATIA V5R17进行夹具建模、装配,并应用CATIA的DMU模块对各工位夹具每个单元气缸运动过程进行模拟,检查干涉并优化结构,插入焊钳确定其数量、型号及判断其可达性,最终设计出符合要求的夹具图并生成相应工程图.【期刊名称】《机械设计与制造》【年(卷),期】2010(000)006【总页数】3页(P236-238)【关键词】焊装夹具;焊装线;轿车车体后地板;CATIA【作者】乔印虎;张春燕【作者单位】合肥工业大学机械与汽车工程学院,合肥,230009;安徽科技学院工学院,凤阳,233100;安徽科技学院工学院,凤阳,233100【正文语种】中文【中图分类】TH16;TB471 引言当前，轿车需求呈现多样化和普遍化。
轿车车体开发占轿车开发资金的1/7，而其焊装线及夹具的开发和设计是车体开发关键[1]，市场竞争要求产品研发周期更短、新产品寿命变短，而目前国内白车体焊装线领域，绝大多数轿车制造厂还停留在二维图纸、EXCEL 报表水平上，文本性工作占据了大量时间，采用先进成熟的三维软件不仅能实现二维图需要，且能满足一些其它需要。
论文先用CATIA 进行参数化建模、装配，并应用其DMU 模块对每个夹具单元气缸运动过程进行模拟，以缩短产品开发周期，提高产品质量。
2 待焊工件特点分析论文设计了一款轿车后地板左后侧梁分总成焊装夹具，采用CATIAV5R17 软件环境。
左后侧梁分总成三维数模，如图1 所示。
图1 左后侧梁分总成工件呈狭长型，曲面复杂且极不规则，焊接工件数量多，焊点数量多且不在同一平面，需要定位销和定位面进行多重定位。
此工位的作用是将之前已焊接好的左后拖车钩总成、后桥左安装支座总成、后螺旋弹簧支撑座、左后侧梁加强板与左后侧梁本体焊接在一起，其中，左后拖车钩总成、后桥左安装支座总成与左后侧梁本体的主定位不在一个平面内，这是此工位设计的重点和难点。
使用CATIA设计汽车焊接夹具的流程
基于CATIA汽车焊装夹具设计流程1 Project文档Directory的预备1.1创建Project Directory具体位置请向你的System Administrator问询。
其目录结构，如图1.1所示：图1.1 文档目录结构1.2 文件名命名规则◆工件：工位代号—UNIT号—零件序号（与相应图纸图号相比，少项目代号）例：FW002L-00-00 ——FW002L工位的GAFW002L-01-00 ——FW002L工位的U01FW002L-01-01——FW002L工位U01的零件01◆标准件：名称与标准件号一致。
但若文件内容更改，文件名也要作相应修改。
◆外购件：名称与样本订购编号一致。
气缸后面加“_ 实际应用行程”◆国标件：国标号_型号例：GB93-87_8 代表弹簧垫圈82 CATIA设计过程中的工作环境图2.1 CATIA主要模块如图2.1所示，设计所涉及的模块包括：2.1零部件设计做基本PART的设计，对某个PART一般设计和修改时所在的工作状态。
2.2装配件设计在对PRODUCT操作和修改时所在的工作状态。
可以完成装配和新建产品和零部件。
2.3草图绘制器当新建文件时要先画草图再拉伸，当在PART下画草图时自动进入该状态。
按工作台按钮自动退出。
2.4工程图绘制做二维图时所在的状态。
新建DRAWING时自动进入。
2.5线框和曲面设计/创成式外形设计是在操作PART时的一种状态，可以和零部件设计状态互换，当一些操作在零部件设计状态下不能完成时可以在该状态下完成。
如画圆、作曲面的有关操作时。
3设计步骤3.1 新建PRODUCT文件为工位总成图3.1 新建产品对话框如图3.1所示，建立新产品。
如图3.2所示，对PRODUCT操作，右键—属性—产品—零部件号，进行修改，改为工位总成编号，“确定”后保存到工位文件夹下如：…\FW002L。
图3.2 修改产品属性 1 选择产品节点2 修改产品属性3.2加载PANEL如图3.3所示，在GA下使用插入“现在组件”图3.3 装配车身数模1 选择总装配节点2 装配现有部件3.3 创建模拟焊点如图3.4所示，在GA下使用新建“产品”分别建单元PRODUCT，用“右键—属性—产品—实体名称/零部件号”重命名为WELDING-POINTS-ASSEMBLY和WELDING-POINTS零件节点。
CATIA软件装配设计教程
CATIA软件装配设计教程CATIA（Computer Aided Three-dimensional Interactive Application）是一种常用的三维CAD设计软件，广泛应用于机械、航空、汽车等领域。
本教程将介绍CATIA的装配设计功能及使用方法，帮助初学者快速上手。
一、CATIA软件简介CATIA是由法国达索系统公司开发的一款专业的三维CAD软件，可实现产品的设计、分析、装配和制造。
其强大的功能和广泛的应用使得CATIA成为工业设计师和工程师们首选的软件之一。
二、CATIA装配设计基础1. 新建装配文件在CATIA中，选择“文件”-“新建”-“产品”的方式新建装配文件。
2. 导入零部件将需要装配的零部件导入到装配文件中，点击工具栏上的“插入组件”按钮，选择要导入的零部件文件。
3. 定义装配关系使用CATIA的装配功能，可以将零部件精确地组合起来，并定义它们之间的关系。
通过选择零部件的表面或几何特性，设置装配关系，如配合、定位、约束等。
4. 约束设置在装配设计中，为了确保零部件的正确组装和运动，需要设置适当的约束。
常见的约束包括平行、垂直、对称、固定等。
5. 碰撞检测CATIA提供了碰撞检测功能，可以检测装配模型中是否存在碰撞或间隙。
通过该功能，可以有效避免设计中的错误和问题。
三、CATIA装配设计进阶1. 零部件可视化CATIA可以对装配模型进行可视化设置，通过调整显示属性、透明度等参数，使得装配模型更加直观清晰。
2. 装配分析CATIA提供了强大的装配分析功能，可以进行装配过程的运动仿真、应力分析等。
通过这些分析工具，可以评估装配的性能和可靠性。
3. 参数化设计利用CATIA的参数化设计功能，可以将装配模型中的尺寸、几何特性等参数化，方便进行多个版本的设计比较和修改。
4. 图纸生成在装配设计完成后，可以通过CATIA生成工程图纸。
CATIA提供了丰富的图纸模板和标准符号库，可以快速生成符合标准的图纸。
CATIA V5在汽车白车身焊装与检验夹具设计中的应用
等 ），能够有效地指导后 期设计 ，
６ Ｃ Ｄ Ｃ Ｍ与制造业信息化 ・ ｖ ｉ ｄ ｃｌ ｃ ６ Ａ ／Ａ ｎ ｗ． ａ ｏ３ ｎ ｃ ３
条件 不 同 ，这使 得 造型 过 程 费 时 从而 实现 了标准件从 一种 变化为十
维普资讯
面 、定 位 基 准等 清 楚 、准 确地 表
我们针对汽车焊装夹具零件多
的特点 ，建立 了符合焊装夹具设计
二、焊装与检验夹具的设计 特点 的标准件库。
１． Ｗ Ｐ０ ｅｒＣ ０ＰＹ和 Ｕ ｅｒ ｓ
达。 由于 以往的二维焊装方案 图存
（） １ 构建基于知识工程的标准件 在 构 建 标准 件 几何 模 型 时 ，
融入工程设计规范 ，在 出现不符合 利用Ｕｅ ｏ ｐ ｎ ｎ 的这种特点 ， ｓ ｒＣ ｍ ｏ ｅ ｔ
Ｂ Ｍ 生成 功能研 究 ，我们 将 目光 Ｏ表
化编程基本达到 了明细表和材料清 我们对标 准件 的属性进 行了基
设计规范或超 出适 用标准 的情况 时 在标准件中加入名称为 “ａ ”、 “ 聚焦在零件的属性上 ，并通过客户 Ｐｄ
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数 字化 设计
Ｃ Ｔ Ｖ Ａ Ｉ ５在汽 车 白车身焊装 与 Ａ
检验夹具设计 中的应用
口 中国第一汽车集团 曲智
随着 当今全 球 汽 车 行 业 的迅 大大减少 了方案 图和夹具 图的错误 费力。现 在我们利 用Ｐ ｗ ｒｏ ｙ Ｄ ｏ ｅ Ｃ ｐ ＃ 猛发展 ，新车型的车身外观不断花 和修改次数。对于主机厂提供的方 Ｕ Ｆ Ｄ 生成这 部分标准 结构 。在 实际 样翻新 ，汽车车身表面的 曲面愈加 案图 ，我们也要将其三维化 ，目的 设 计过 程 中 ，设 计者 只 要处 理 好
CATIA设计汽车焊装夹具的基本过程
CATIA设计汽车焊装夹具的基本过程第一步：打开如下图的CATIA的文件界面从START新建一个Product文件，命名这个装配图文件与要设计的工位的GA名字相同，比如 AFO 30-01-00-00第二步：在激活AFO30-01-00-00的情况下新建一个装配图，装入PNL,比如AFO30 PNL从此出点击新建AFO30PNL点击此处命令到存放各部分PNL的文件夹里面，选定此工位所需要则各部分pnl装入AFO30PNL的装配图下第三步：进入如下界面，则PNL装入完成，进行下一步各UNIT设计第四步：鼠标双击AFO30-01-00-00,将GA激活，新建一个UNIT的Product，比如AFO30-01-01-00同样点击此处新建各个UNIT的Pruduct，新取名字AF030-01-01-00第五步：鼠标双击AFO30-01-01-00,将第一个UNIT激活，在AFO30-01-01-00下新建一个PART，比如：SECTION 准备放入新建的断面点击此处新建一个PART ,比如SECTION,此PART专门放置截取注意，新建一个PART时，此处提示一定要选“否“，这样PART坐标第六步：假设在垂直X方向上的900X的面上有一定位点，首先激活SECTION,在SECTION下建一X=900平面,如下：双击此处将SECTION激活点击此处新建平面点击鼠标右键，选择YZ Plane 将此处的数值改为900，确认后将建立x=900的平面，注意方向建成后的平面第七步：用建成的平面截取pnl的断面。
进入Generative Shape Design设计模式下点击此处，出现如图示界面选择要剪切的部件pnl如有多个pnl则剪切多次，厚度方向需要判断后，再偏置选择用那个平面剪切，比如，选择我们做的x=900的平面剪切剪切后的断面第八步：回到part design模式下，激活afo30-01-01-00新建一零件，比如afo30-01-01-01点击此处新建零件，比如afo30-01-01-01第九步：激活零件，开始进行第一个零件设计点击此处，进入草图设计模式选择x=900的平面作为草图放置平面对草图相对于车体进行整数约束在对草图进行详细的尺寸约束编辑完毕后点击此处退出，则本孔打完，后开始打下一孔打孔完毕后，本零件建模结束，然后按同样的办法进行下一个零件的设计文件夹里面，选定此工位所需要的PNL打开新取名字AF030-01-01-00SECTION,此PART专门放置截取的车体PNL断面一定要选“否“，这样PART坐标与车体坐标一致。
汽车焊装夹具CATIA三维设计
汽车焊装夹具CATIA三维设计摘要：汽车在焊接过程中，所需要的非标设备主要是焊装夹具。
通过8年来焊装夹具的设计、制造，我认识到：焊接夹具的设计数据是否准确、可靠，是整个设计、制造的关键；三维设计是提高设计质量和控制设计周期的最好方法。
关键词：焊装夹具概念设计详细设计工程图部件图前言CAD(CAD即计算机辅助设计)/CAM(CAM即计算机辅助制造)市场一个重要的变化就是微机平台的三维造型软件开始崭露头角。
从企业应用情况来看，二维CAD占据较大的份额，软件应用大多停留在低层次的绘图而不是设计工作上。
随着应用水平的提高，基于三维CAD)进行设计的优势已显现出来。
目前三维造型软件仍以国外厂家为主。
国产CAD/CAM软件与国外竞争最大优势就是服务，这种服务既有售前普及化服务和售后的本地化服务，又有由此延伸出来的一系列增值服务。
应用推广，三维造型软件这样复杂产品特别需要优质的服务。
目前来看，国内的CAD/CAM软件市场经过商家激烈竞争的洗礼，已经变得更加理性和成熟。
广大用户已经能够根据自己的需要和软件的功能、价格、服务、升级、兼容性，以及软件公司的发展前景作出正确的选择。
在汽车行业，以往业主提供的供设计使用的数模是五花八门，有：CATIA格式、PR-E格式、UG格式等等。
使得我们的设计工具也是五花八门。
对此我们也深深感受到自己设计上需要一种能解决这种问题的办法。
经过我们多年的设计体会及设计人员的深入交流、分析、比较和总结，我们认为如何灵活、科学运用软件来适合、指导我们的设计工作是我们所重点关注的问题。
它既能立足于我们现在的设计现状，并且又能和多个三维软件进行数据的共享、运用。
在初步了解了一些三维软件在其他专业厂家的一些使用效果后，我们觉得将它作为我们发展的一个重点是可行的。
由于在车身焊装夹具中，各公司的做法不一，也没有现成的经验可以学习，我们在焊装夹具设计中作了几点探索。
一．数据管理（文件夹的管理）我们在2005年下半年的《某公司焊装车间项目》中使用CATIA 软件完成焊装夹具的三维设计（概念设计）、详细设计、工程图生成（二维设计）、焊钳模拟、运动分析等；所有的设计工作都是在CATIA 平台上完成。
基于CATIA的汽车焊装夹具专用设计模块研究
基于CATIA的汽车焊装夹具专用设计模块研究摘要：汽车车身的焊接是汽车制造过程中较为重要的一个环节，而对于车身焊接而言，焊接夹具是进行焊接过程中，生产线上所用到的一种较为重要的、关键的工具、工艺设备。
焊接夹具本身的质量和性能，以及在使用过程中所遵循的工艺流程直接影响到所生产汽车的质量。
因此，汽车焊接夹具的设计和制造，是保证汽车生产和制造质量的一个关键性步骤，同时也是需要大量制造、设计经验的一项工作。
只有做好对目前使用夹具的研究工作，最终才能使得我国的夹具发展更加具有潜力。
关键词：CATIA，汽车焊装夹具，设计模块引言：在进行车身焊装夹具的设计时，主要需要考虑是夹具的设计。
在通常情况下，夹具的精度高低对于车身的焊接质量有着直接的影响。
车身是整个汽车的核心部分，车身整体是由多个不同制件进行焊接而成，所以掌握好夹具的设计显得尤为重要。
在未来的汽车车身夹具的应用过程中，需要注意夹具的调试工作，夹具要想充分的发挥出自身的作用，就必须保证夹具的调试科学化和规范化，只有这样才能使得车身焊接质量有较高的突破。
一、汽车焊装夹具设计特点焊装夹具的设计首先需要考虑，设计简单化和制造方便化两方面。
由于夹具不是长期和多用途性的使用特殊性，一般情况下夹具的更换周期时间较短，因此在设计过程中需要充分的考虑到这个因素，夹具在制造过程中需要严格要求尺寸，往往夹具的使用要保证一次成功，在制造的过程中也是单一的制造，没有重复制造的机会，所以在设计过程中要更加的谨慎，设计者要熟悉夹具的制造流程和方法，以满足设计的工艺要求。
以上这些问题将决定夹具的设计质量、制造质量。
焊接技术在车身工程中处于重要地位，然而随着汽车轻量化的要求，轻型材料的普及应用，如铝合金的焊接等等，促进了焊接新技术的发展，同时这也给汽车焊装夹具的设计带来了新的难题，因此夹具在未来的还有很长的路要走。
合理分解汽车车身零部件，确定所需夹具种类。
车身整体是由零部件进行焊接而成，经过两种及多种制件所焊接而成的工件称为焊合件，例如车身驾驶室是由不同的焊合件进行组装而成。
焊接夹具的设计方法与步骤
焊接夹具的设计方法与步骤焊接, 夹具, 设计在汽车焊接流水线上，真正用于焊接操作的工作量仅占30%～40%，而60%～70%为辅助和装夹工作。
因装夹是在焊接夹具上完成的，所以夹具在整个焊接流程中起着重要作用。
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，如能科学地考虑共用或混型夹具，还有利于建造混型流水线，提高生产效率。
一、汽车焊接工艺特点（一）材料与结构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。
有些型腔很深的冲压件，除存在因刚性差而引起的变形外，还存在回弹变形。
（二）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、反作用焊和机器人点焊。
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。
（三）焊接工艺流程汽车焊接的基本特征就是组件到部件再到总成的一个组合再组和过程。
从组件到车身焊接总成的每一个过程，既相互独立，又承前启后，因此组件的焊接精度决定着部件总成的焊接精度，最后影响和决定着车身焊接总成的焊接精度与质量，这就要求相互关联的组件、部件及车身焊接总成夹具的定位基准应具有统一性和继承性，只有这样才能保证最终产品质量，即使出现质量问题也易于分析原因，便于纠正和控制。
焊接过程以流水线生产为主，所以夹具设计应有利于流水线的布置和设计，同时也考虑给生产管理提供方便。
二、焊接夹具的设计方法与步骤1．在设计焊接夹具之前，应首先了解生产纲领、产品结构特征、工艺需要及生产线布置方式，作好充分的工艺调研，参照国内外先进的夹具结构，并结合实际情况确定夹具总体方案。
诸如是固定夹具还是随行夹具，机械化、自动化水平是高是低，几种车型主要夹具是否混型共用等。