1、概念及名稱1 .基準點及車線的規(guī)定一般情況下汽車坐標系的原點規(guī)定為車前輪軸心線的中點。TL或X表示車長以車前輪為原點向車尾方向為正，向車頭方向為負。BL或Y表示車寬以車的對稱中心線為原點，面對車的行駛方向，向右為正，向左為負。WL或Z表示車高以車前輪為原點，向上為正，向下為負。見圖11;有時，汽車生產(chǎn)廠家也可自行規(guī)定基準點及坐標系的位置。由于夾緊位置的需要而將夾緊單元旋轉(zhuǎn)一定角度時，其車線的標注如圖12,其中a<45o圖122 .夾緊單元（POST一個典型的夾緊單元通常包括L板、支板、夾緊臂、定位塊、墊片、回轉(zhuǎn)銷、定位銷、定位銷連接板、到位止動塊或限位塊，、連接板、氣缸等。見圖1-3圖1

2、3圖1-53 .夾具一套完整的夾具一般包含若干夾緊單元（POST）、基板（BASE）、舉升機構(gòu)（LIFTER）甚至旋轉(zhuǎn)機構(gòu)。根據(jù)操作方式可劃分為手動夾具、氣動夾具及液壓夾具；根據(jù)控制方式可劃分為氣控夾具、電控夾具等。見圖1-4（手動夾具），見圖1-5（氣動夾具）圖1-4二基板（Base板）Base板一般由槽鋼與鋼板焊接而成。槽鋼多采用10#、12#、14b#、16#、20#、25b#等，鋼板厚度多采用t=20mm或t=25mm（此為加工完成的厚度，選用毛料時，因考慮加工余量，相應的板厚取t=25mm或t=30mm）。對于小夾具或滑臺等亦可采用t=3040mm的鋼板焊接而成，而對于總拼夾具以及頂

3、蓋裝焊夾具，具滑臺及支架則可采用矩形方管與鋼板焊接而成。1.Base的最大外形尺寸對于Base的設計應充分考慮焊接及加工的工藝性，以及吊裝、運輸?shù)确奖阈浴τ谥患庸ろ數(shù)變擅娴钠胀˙ase而言，其長度暫不界定，但寬度不得大于2m,能夠運輸?shù)淖畲髮挾龋ǚ荁ase本身）為2.3m。見圖2-1圖2-1而對于較寬大的Base,為了使其便于加工，往往將其劃分為若干個Base,Base問則以支架相聯(lián)接，此時該Base的單側(cè)或雙側(cè)就需加工。見圖2-2（單側(cè)），見圖2-3（雙側(cè)）。圖2-2圖2-3僅加工單側(cè)：其寬度不大于2000mm,加工雙側(cè)時其寬度不大于1600mm,而對于Base長度方向的兩端需加工時其尺寸

4、見圖2-4。圖2-4對于總成線中裝焊頂蓋工位，具兩側(cè)滑臺Base因較高，往往用方管焊接而成，此時其高度不大于1550mm當其側(cè)面需加工孔時，其距頂面最大距離不大于500mm,見圖2-5圖2-52.Base尺寸與所使用型鋼型號關系表:BASE尺寸800X1200800X1200|1000X16001000X1600|1500X20001500X2000|2000X32002000X3200|3000X40003000X4000|3500X5000上面板t1202020202025卜面板t2151515202020槽鋼型號C10C12C14C16C20C25b注：表中所示板厚t1、t2為加工完成的

5、尺寸3.Base設計中應注意焊接及加工工藝性a.槽鋼的布置對于普通Base而言，槽鋼布置見圖2-6,槽鋼間距為700mm900mm,個別情況除外，并且四周槽鋼搭接以八字為主，但如滑臺以及Base間的連接板等，以方管、矩形管焊合而成的框架結(jié)構(gòu)不允許采用八字結(jié)構(gòu)，而在露出型材腹腔的部位加堵，見圖2-7。圖2-7圖2-6b.槽鋼的接口見圖2-8圖2-9圖2-11圖2-10圖2-8c.在端面處鋼板需探出槽鋼20mm以便焊接。d.對于長條型的小型Base,其結(jié)構(gòu)應如圖2-9所示，突出部便于機加工時裝火e.下板的布置如圖2-10其加強板的尺寸詳見附表一;f.Base的起吊裝置小型Base使用起吊環(huán)，于Ba

6、se上表面鉆M30螺孔，鉆孔時應注意起吊鋼絲繩是否會與Post等發(fā)生干涉；大型Base需采用吊耳，結(jié)構(gòu)見圖2-11,其相關尺寸已形成標準。g.地腳結(jié)構(gòu)地腳板結(jié)構(gòu)如圖2-12,其中過孔直徑28,螺孔尺寸為M24,且已形成標準若Base較矮需加裝支腿時，具結(jié)構(gòu)見圖2-13。圖2-13圖2-12h.若使用方管、矩形管焊合結(jié)構(gòu)件及Base時，應預先加工出氣孔，以免氣體受熱膨脹，引起不必要的變形。i. Base的基準槽基準槽的位置應優(yōu)先選用車線數(shù)值的100的整倍數(shù)，其次選用車線數(shù)值的50的整倍數(shù)。對于小型Base,基準槽可貫通，對于大型Base其基準槽可斷續(xù)，（見圖2-14）此外在設計Base鉆孔圖時，

7、盡量避免將孔打入基準槽內(nèi)。見圖2-15圖2-14圖2-15j. 為避免Lifter及個別Post上氣缸與Base干涉，應提前在Base板上開出相應孔，這些孔的位置及尺寸應標示在Base焊接圖中，以便在機加工前將孔切割出來，尤其當Post的氣缸底部與Base面間隙小于25mm或沉入Base面板以下時，其開孔尺寸見圖2-16及圖2-17,當該Post周圍有其它夾緊單元時，其開孔尺寸酌情而定。圖2-16圖2-17k.對于旋轉(zhuǎn)Base,為減小其轉(zhuǎn)動慣量，一般只在有Post的部位鋪以鋼板，其它部位做鏤空處理。止匕外，旋轉(zhuǎn)Base如無特殊情況，其拐角部位做倒角處理，（見圖2-18）以減小其回轉(zhuǎn)半徑。l.B

8、aseLink及聯(lián)接板圖2-18當焊接線含輸送機構(gòu)時，為不使各單一夾具，因輸送力的作用而產(chǎn)生偏移，需用BaseLink將各單一Base聯(lián)接起來形成一個剛體，Baselink一般采用100X100方管或100X150矩形管焊合而成，其結(jié)構(gòu)形式如圖2-19,其與Base間尺寸鏈見圖2-20。聯(lián)接板的作用是將Base與BaseLink聯(lián)接起來，現(xiàn)已形成標準件見圖2-21。圖2-19圖2-21圖2-20L板及H腿L板是固定在Base或H腿上，用以聯(lián)接支板、夾緊臂及定位塊等的專用支座。其高度自100mm至500mm間，每隔50mm劃分為2類9種規(guī)格，已形成標準。見圖3-1及3-2。圖3-1圖3-2止匕外

9、，在特殊場合為減小尺寸或減輕重量，可將它形式。見圖3-3及3-4。L-Plate與支板作為一體或采用其圖3-3圖3-4在車身線及側(cè)圍線上因采用了輸送機構(gòu)，工件與Base面間尺寸往往較大，此時就需在L-Plate及Base間采用一個過渡的支撐架一一H腿。目前H腿的高度自400mm1000mm問劃分為4類12種規(guī)格。且已形成標準件。見圖3-5及3-6unnr圖3-6圖3-5四支板目前，支板只將定位面與L-plate聯(lián)接起來，其本身并不直接定位工件（個別情況例外），支板所用材料為Q235-A,依據(jù)合同及技術(shù)協(xié)議其厚度分為16mm及19mm兩種規(guī)格。見圖4-1圖4-1當支板尺寸過大時為減輕重量，可開孔

10、處理，見圖4-2;或?qū)⒃揚ost分為兩個，見圖圖4-2圖4-3圖4-4止匕外，為使氣缸擺動靈活，其吊耳處，應為圖4-4結(jié)構(gòu)。當Post上定位塊A、B面間的斜角大于10°時，或夾緊臂上裝有斜的Locatepin時，在支板及L-plate間需采用斜鐵，其尺寸標注見圖4-5。圖5-1圖5-2圖5-3五夾緊臂1 .夾緊臂的夾緊力普通Post中夾緊臂夾緊力不得小于30kgf,當Post為雙級夾緊臂時，第一級氣缸直徑為63,第二級氣缸直徑為50。(圖5-1)此外，當Post為雙夾緊臂且分為支板和夾緊臂時，支板側(cè)氣缸直徑為63,夾緊臂側(cè)氣缸直徑為50。見圖5-2一般情況下(圖5-2)尺寸A=60,

11、系統(tǒng)壓力為0.5MPa,氣缸的效率為80%時,缸徑(mm)氣缸力(kgf)B/A5078.52.5631254.2802002.8夾緊臂的夾緊力如下表所示：止匕外，對于汽車車架類夾具由于其板厚較大，需要夾緊力在5080kg以上。此時，氣缸直徑應為63或80。2 .夾緊臂的開啟角度：為方便裝卸工件，必須保證夾緊臂有一定的開啟角度，一般而言，夾緊臂打開以后，具與工件間隙沿搬運方向的投影不小于30mm見圖5-3。3 .使用氣缸夾緊時應注意的幾個問題：a.為保證夾緊，不能將氣缸的行程全部使用出來，應保留510mm量。例如：額定行程為75mm勺氣缸使用70mm乍為實際行程，保留5mnmZ保證有效的火緊。

12、b.HingePin在高度方向的位置應在實際行程的1/2高度以保證氣缸在運動過程中擺動均勻，且兩個極限位置姿態(tài)一致。見圖5-4。c.氣缸底部距Base面的間隙不小于25mm氣缸擺動的極限位置應在圖中表達，其與可能發(fā)生干涉的部位距離不得小于15mm見圖5-5。d.當氣缸行程較大時，應注意夾緊臂與氣缸頭的結(jié)合處，以免干涉見圖5-6。圖5-4圖5-55.六e.見圖5-6,當A0100時B取25;當100&A&150時B取30;當150&A0200時B取35;但當夾緊臂上有定位銷時，為便于固定支座，尺寸B可酌情而定。此外對于地板本體等夾具，由于夾緊臂過長，不使用鋼板制作，應用矩

13、形管制作夾緊臂，既有剛性，重量又輕。但當夾緊臂過長時打開后會造成取件困難，此時可將夾緊臂只打開一定角度，然后將夾緊臂橫向轉(zhuǎn)出，見圖5-7。圖5-7圖5-64.夾緊臂上的工藝孔：夾緊臂較長時為加工方便，一般開有工藝孔，工藝孔的位置及尺寸見圖5-8圖5-8為便于加工工藝孔，其孔距及孔徑應優(yōu)先選用附表二所給數(shù)據(jù)。若該工位為弧焊夾具，則整個POST1氣缸及L-PLATE外都需鍍銅處理定位塊為便于調(diào)整，我公司制造的焊接夾具廣泛采用了定位塊。1 .種類定位塊的毛坯已成標準件：依高度劃分為三種規(guī)格50mm70mm90mm依寬度又可劃分為兩種規(guī)格16mm19mm依種類又可分為四種見圖6-1。圖6-1圖6-2關

14、于定位塊具體應用實例因過于繁雜，在此不作贅述2. 材料：普通定位塊毛坯的材料為45#鋼精密鑄造且表面發(fā)黑處理，形面加工后表面高頻淬火HRC3235但當定位塊與外板等覆蓋件直接接觸時，為避免劃傷工件表面具材料為尼龍，厚度為22,為防止其轉(zhuǎn)動一般在支板或夾緊臂上加工止口。見圖6-2七墊片及SidePlate墊片一般與定位塊配合使用，為防止個別定位塊旋轉(zhuǎn)，需加裝SidePlate見圖7-1。圖7-21 .厚度墊片的厚度有兩種規(guī)格t=0.5mm及1.0mm一般而言一組墊片厚度為3mm由四片組成即（0.5+0.5+1.0+1.0=3mm）,見圖7-2;寬度一一墊片寬度分為兩種規(guī)格16mnit19mm長度

15、一一墊片的長度主要采用兩種規(guī)格，見圖7-3。/圖7-3圖7-4上述墊片已經(jīng)形成標準件，具體規(guī)格及尺寸詳見標準件圖冊（因夾具出廠時均已經(jīng)過三坐標檢測，而在現(xiàn)場又需要調(diào)整夾具時，加減墊片要做詳細記錄）SidePlate（見圖7-4）已形成標準件。八LocatePin為使焊接件在夾具中能夠準確定位，便于焊接，焊接夾具大量采用了定位銷LocatePin,一般來說每一個焊接件均需采用兩個LocatePin定位。定位孔的選用首先應以甲、乙雙方確認過的基準孔，其次應采用工件上精度較高的孔，最后采用螺孔并且間距盡可能大，而當兩孔間距過大時，其中一孔應采用菱形銷。止匕外，從分總成夾具至總成夾具應盡量采用相同的基

16、準孔，以免造成基準不重合誤差。1 .定位銷的設計a.定位銷的直徑及公差；原則上定位銷的直徑應比工件的相應孔減0.2mm同時定位銷公差為d0-0.02。當不得已采用螺孔時定位銷直徑應采用下表：螺柱公稱直徑dM5M6M8M10M12M16精定位孔內(nèi)徑D6.28.210.212.2粗定位孔內(nèi)徑D6.48.510.412.5b.定位銷的長度：原則上定位銷有效長度應伸出工件58mm。見圖8-1其長度通常為15mm20mm25mm三個系列，且盡量選用長度大于20的長銷。c.定位銷的裝配。原則上優(yōu)先選用A型銷，當結(jié)構(gòu)所限用A型銷定位有困難時，才用B型銷見圖8-2;當定位銷直徑D>32mm時，銷的固定方

17、式見圖8-3;當定位銷直徑D07mm時，為保證定位銷的剛性，有效長度L一般取1520mm不宜過長，但為防止工件與Bracket發(fā)生干涉，定位銷結(jié)構(gòu)見圖8-4；-nL-1D,15,國圖8-3圖8-4d.定位銷的材料及硬度：定位銷材料一般為45堆岡，前部局頻淬火；硬度為HRC4245發(fā)黑處理；e.定位銷的前端形式：如無須特殊要求定位銷的前端見圖8-5。而當有特殊要求時，其前部可做成圖8-6形式；f.定位銷的裝配公差：見圖8-7及8-8。圖8-5圖8-6圖8-7圖8-82 .定位銷的形式定位銷一般分為固定式和滑動式，其中滑動式又分為手動滑動和氣動滑動兩種形式。a.固定式（見圖8-9）;b.手動滑動式

18、（見圖8-10）;c.氣動滑動式分為單銷機構(gòu)及雙銷機構(gòu)（見圖8-11）,其行程為30mm已形成標準當需較大行程時可采用圖8-12結(jié)構(gòu)；圖8-11圖8-123.定位銷設計時應注意的問題：a.應注意定位銷支座與工件干涉，見圖8-13;b.定位銷直徑D>32mm時，其四面應削平，以便于工件的裝卸，見圖8-14;c.當定位孔為長孔時，可同時使用兩圓銷定位，但要布置得當見圖8-15;d.當單獨使用定位銷時，可將其固定于支架上，支架可用40X40的方管焊接而成。見圖8-16;Iw"ll11圖8-15圖8-16e.當工件定位孔傾斜時（含螺紋孔），應做其在水平面的投影，該投影為一近似橢圓，當其

19、長短軸D-d00.2mm時，可選用普通定位銷。而當其D-d0.2mm時，應考慮采用伸縮銷；f.空中點處尺寸的標注，定位銷在傾斜使用時如圖8-17所示，如果僅對P點標注，在加工及測量中因P點為空中虛擬點不便標注及測量，因此必須如圖所示在Q點處標注尺寸，P點作為參考；圖8-17g.采用滑動式定位銷及直線導軌、直線軸承時，應考慮焊渣飛濺及粉末因素，滑動部分應加裝防護套（見圖8-18）。并且滑動式垂直定位銷為防焊接飛濺及垃圾積存而被卡住，設計時要使定位銷的端面比工件端面高。圖8-18九Bracket為使定位銷兩向可調(diào)，我司廣泛采用了PinBracket及Key。目前依長度的不同將Bracket分為80

20、和100兩個系列（見圖9-1）,同時每個系列內(nèi)部又因定位銷及安裝形式劃分為A、B、C、D、E五個型號，見圖92及93,目前上述Bracket均已納入標準,當定位銷單獨使用時見圖816。止匕外，為避免Bracket與工件干涉，可將標準定位銷加長，但加長時應注意其強度，圖94圖9-1十HingePin及Link1. HingePin及Link的基本結(jié)構(gòu)，如圖101,尺寸A一般選為60,特殊情況可變化。圖101圖10-22. HingePin位置的確定確定HingePin的位置在Post設計中非常重要，應充分考慮以下幾個方面：a.夾緊臂在旋轉(zhuǎn)中是否有干涉現(xiàn)象，見圖10-2；b.帶定位銷的夾緊臂，Hi

21、ngePin的位置應與定位孔的位置在一個平面內(nèi)（為使HingePin在支板板上鉆孔位置為整數(shù)，HingePin的具體位置可做微調(diào)），以保證定位銷可安全退出，見圖10-3;圖10-3圖10-4c.為保證夾緊臂的夾緊力在30Kg以上，以及夾緊臂打開時，能保證工件正常裝卸時，Hingpin所處的位置。d.手動夾緊臂見圖104,A軸位置的確定與Hingepin位置的確定方法相同,3. Hingepin的種類標準Hingepin直徑為16,依據(jù)支板厚度的不同，當t=16時A=34而t=19時A=37（見圖10-5）,一般情況下與Hingpin成套使用的Bush外徑D=18,但有時因夾緊臂過重或雙級夾緊臂

22、中的第一級，Bush的外徑為D=22。圖10-54. .其它的Hingepin在一些非標準的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)中需采用特殊的Hingepin時，其結(jié)構(gòu)及尺寸見圖106及附表；5. Link的種類Link目前已經(jīng)形成標準系列，見圖107,應優(yōu)先選用L=40的Link.。圖10-7H-Link設計中遇到夾緊臂打開高度受限制且開啟角度要求大，或者夾緊臂運動軌跡受限制時，考慮使用HLink.,它與普通Link在使用上有區(qū)別，與HLink相配的氣缸，在運動過程中氣缸無擺動，可選用防轉(zhuǎn)架將氣缸固定，見圖111,一般情況下A=60mm,B=70mm已形成標準。注意：與HLink擋鐵相接觸的支板側(cè)面一定要加工，且有公差

23、，見圖112。圖11-2十二Stopper及Carcher為防止壓緊力或沖擊過大，造成工件變形或劃傷工件表面，使用Stopper面在夾緊臂板厚方向有精度要求時使用Carcher。1 .夾緊臂上有定位銷時，使用單孔Carche,見圖121；2 .雙級夾緊臂的第一級，使用單孔Carche,見圖122；圖12-1圖12-23 .當夾緊單元中，A、B面相差大于3mm時，使用單孔Carcher,見圖123;4 .當夾緊臂臂長超過250時，使用單孔Carcher,見圖124;圖12-3圖12-45 .當夾緊臂上有定位銷且距Hingepin超過250時，使用雙孔Carcher;見圖125;6 .雙級Post

24、且第二級夾緊臂上有定位銷時，第一級使用雙孔Carcher見圖126;7 .為配合不同的支板板厚，Stopper及Carcher均有兩種寬度尺寸，其中Carcher還分為單孔及雙孔（已形成標準）。此外Stopper及Carcher應盡量遠離Hingepin,以求得最佳的定位效果。OI圖12-5圖12-6十三BackBar在外板夾具設計中，為避免焊后留下痕跡影響美觀，采用了BackBar,將其放置于外板外側(cè)，焊接時焊槍的兩個電極分別與外板內(nèi)側(cè)及BackBar接觸，這樣就不會在外板外側(cè)留下焊接痕跡，見圖131。BackBar應使用導電性能良好且耐磨性較好的銘青銅（QCr0.5）材_,料，BackBa

25、r設計時應有一定的浮動量，以保證工件定位可靠，目前我們主要采用螺栓式BackBar,其厚度為10（8）mm,已形成標準。圖13-1十四GunGuide（焊槍導向）GunGuide主要用于以下幾個方面：1. 夾具中Post較密集，焊槍難于定位在正確的焊點位置；2. 焊點位置及數(shù)量有較高要求；3. .將兩個工件焊合時，上面的工件完全遮蓋了下面的工件，無法快速，準確地找到焊點位置；設計焊槍導向時，應首先確定焊槍，并將其擺放在正確位置之后進行導向設計。注意：焊槍導向應導引電極臂，不要導電極頭，見圖141。焊槍導向一般用尼龍等絕緣材料制成，用沉頭螺釘與支架連接起來1若只導引一個焊點時，見圖142;若焊幾

26、個焊點且相距不遠時，可參見E3I十143;尼龍板厚t=10mm,其與支架連接孔見圖144;支架可與相鄰Post連接或另外在Base板上單獨做支架。圖141圖14-3圖14-2圖14-4十五工件導向及吊具導向1 .在一些夾具中為便于放入及取出工件，采用了導向裝置，見圖151,已形成標準。若導向角度較大或?qū)蜉^長時可做成圖示15-2的形式。2 .為使吊具方便抓取工件，特設置了吊具導向，見圖153,已形成標準。圖151圖15-2十六焊槍通過性當夾具在工藝規(guī)劃時，根據(jù)焊點的位置、板厚初選了焊槍，夾具在進入建模設計時更要時時注意留出焊槍通道，并且每設計一個Post時就要注意周圍的焊點及焊槍可達性，當夾具

27、模型全部建成后，要進行焊槍通道檢驗。一般而言，焊槍通道是指焊槍與周圍Post工件間的間隙，對于有一定深度的焊點間隙如圖161,而對于邊沿上的焊點，間隙如圖16-2;對于地板本體類的夾具，其地板較大，但所焊合的工件較小且都位于居中位置更要注意焊槍通道。對于一些裝焊小件的工位，因小件的工藝性較差，往往一個孔周圍并沒太多的翻邊，因而給焊接造成困難，此時焊槍與定位塊的間隙要酌情而定，但間隙應大于5mm見圖圖16-1圖16-2163。圖16-3圖16-4設計成如圖16-7形式，不要采用圖16-8結(jié)構(gòu)圖165圖16-7圖16-8十七磁鐵為裝夾小工件，采用了磁鐵。當工件稍大，可同時放置定位銷和磁鐵時，可用圖

28、17-1結(jié)構(gòu)。注意：此結(jié)構(gòu)一定要加裝銅套，用以防止磁鐵消磁。而當工件太小，只可以一個定位銷和止口定位時，可用圖17-2結(jié)構(gòu)，但此結(jié)構(gòu)盡量少用。上述兩種結(jié)構(gòu)都已形成標準。圖17-1圖17-2十八銅排及電纜安裝方式1.當夾具裝有自動焊槍時，就必然安裝有變壓器，變壓器與主銅排間以及主銅排與輔銅排電纜間都有聯(lián)接與絕緣問題。a.變壓器與主銅排間見圖18-1b.主排與輔排間見圖18-2c.銅排之間見圖18-3d.銅排與支座間見圖18-4止匕外，在設計焊槍時，應盡量使電極頭取直，而當焊接有一定困難時才允許使用帶一定斜角的焊槍，見圖16-4。當工件較大，基本呈方形，且相對兩邊有焊點，工藝規(guī)劃只有一把焊槍時，應考慮采用平面旋轉(zhuǎn)夾具，見圖16-5。當工件為一長條形時，夾具的設計應考慮焊槍從一個方向進入，此時應預留出足夠的焊槍通道，見圖16-6。當所焊