中立柱内加强板分总成焊接工装夹具设计

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1、中立柱内加强板分总成焊接工装夹具设计姓名：汪兴班级：090341学号：09034111导师：熊震宇目录1、选题依据及意义2、工作内容3、结论1、选题依据及意义汽车制造业是一个国家工业发展水平和科学技术发展水平的标志。汽车焊装是确保汽车车身焊接件形状、尺寸、精度符合产品图纸技术要求，焊装夹具的设计制造精度、速度和自动化程度直接影响汽车的生产效率、规模和质量。针对“中立柱内加强板”等焊接工件，设计自动化程度较高的气动夹具，提高了实际生产效率，采用UG软件三维建模与装配功能对汽车焊装夹具进行快速设计，缩短了夹具设计周期，保证夹具设计方

2、案的优化以及设计质量，提高了设计效率，同时实现夹具结构的标准化、合理化。2、工作内容2.1工件及定位原理2.1.1定位原理白车身都是由一些薄板冲压件的零件、合件、分总成最后焊接总成。焊接件为薄板冲压件时，其刚性较差，容易变形，如果仍然按刚体的六点定位原理，即3-2-1定位，工件就可能因自重或夹紧力的作用，定位部位发生变形而影像定位精度。此外，薄板焊接主要产生波浪变形，为了防止变形，通常采用比较多的辅助定位点和辅助夹紧点以及过多的依赖于冲压件外形定位。因此薄板焊接工装与普通夹具有显著的差别，不仅要满足精确定位的共性要求，还要充分考

3、虑薄板冲压件的易变形和制造尺寸偏差较大的特征，在第一基面上的定位点数目N允许大于3，即采用N-2-1定位原理。并且汽车零件间的定位会依靠工件形状来定位。将三件合件安装到相应位置后按下气动加紧按钮，开始焊接共有22个焊点。2.1.2工件分析焊点位置图1焊接工件2.1.3汽车焊装设计的一般原则和方法图2典型夹紧单元2.2、设计方案2.2.1方案地脚螺栓+转台+基板（base）+三套气动夹紧单元+定位板+气路。2.2.2气缸的选型普通夹具中夹紧臂夹紧力不得小于30Kgf，对于汽车车架类夹具由于由于其板厚较大，需要的夹紧力在50-80K

4、gf，车身零件属于薄板冲压件，设计其需要的夹紧力为40Kgf。一般情况下，尺寸A=60mm，系统压力为0.5MPa，气缸的效率为0.8。气缸出力与压紧力之间的杠杆比例约为1:2，那么PS*0.8B/A=F计算选择CK1B-63，气缸出力1246N，压紧力623N。2.2.3理论校核夹紧臂的理论校核F1F2根据示意图可求出危险处的剪应力和弯矩，2.3夹具零件及焊接工件的三维建模图3焊接工件建模2.4夹具装配图4三维总装图2.5运动仿真设计的夹具在打开、夹紧、焊接工件的放入和焊后工件的取出是否轻松顺利，并且在此过程中，绕固定支点A转

5、动的夹紧臂是否会与连接板干涉，绕固定支点B摆动的气缸是否会和基板、连接板干涉都需要通过运动仿真的实时检查，验证夹具设计的合理性图6夹具运动过程图（a）放入焊接工件（b）夹紧臂夹紧（c）夹紧臂打开（d）焊后工件取出2.6装配序列2.6装配序列2.7输出工程图3、结论（1）针对“中立柱内加强板”等焊接工件，设计了设计了自动化程度较高的气动夹具，提高了实际生产效率，符合企业的实用要求。（2）以轿中立柱内加强板分总成为对象，采用计算机辅助设计对焊装夹具进行快速设计和验证优化，缩短了夹具设计周期，提供了技术支持，应用UG软件设计三维汽车焊

6、装夹具，通过计算、分析和软件方法相结合进行干涉检查。保证夹具设计方案的优化，在保证设计质量的同时，提高了设计效率，同时实现夹具结构的标准化、合理化。（3）通过对夹具运动过程的仿真检查没有与机构发生干涉，设计的焊装夹具结构合理，满足实际生产要求。谢谢!