汽车车身焊装夹具3D设计

汽车车身焊装夹具3D设计方法烟台大学机电汽车工程学院熊晓萍车身结构轿车3白车身结构顶盖总成ROOF发动机盖HOOD翼子板FENDER前门后门FRONTDOORREARDOOR地板总成FLOOR左侧围总成SIDE，LHSIDE，RH右侧围总成行李厢盖TRUNKLID发动机室ENGINEROOM上一页下一页后退退出4仪表板DASHPNLFRONTAPRONRH右挡泥板组件RADIATORSUPPORT散热器支架组件左挡泥板组件FRONTAPRONLH发动机室结构上一页下一页后退退出5地板结构左轮罩组件WHEELHOUSELH后横梁加强件RRCROSSMBR右轮罩组件WHEELHOUSERH左纵梁组件右纵梁组件RRSIDEMBRLHRRSIDEMBRRH中地板组件CENTERFLOORREARFLOOR后地板组件上一页下一页后退退出6侧围框架结构侧围外板组件SIDEPNLOTR前立柱组件FRTPILLARFRTSILLSIDE前门槛中立柱组件CTRPILLARCTRPILLARINR中立柱内板后门槛RRSILLSIDEQUARTERINR侧后内板组件后立柱组件RRPILLAR上一页下一页后退退出7顶盖结构顶盖冲压件ROOFPNL顶后横梁组件ROOFRRCROSSMBRROOFCTRCROSSMBR顶中间横梁组件顶盖左纵梁ROOFSIDEMBRRH顶盖右纵梁ROOFSIDEMBRLH顶前横梁组件ROOFFRCROSSMBR减振胶条上一页下一页后退退出8后部结构后窗台板PACKAGETRAYBACKPNL后围板后围上盖板REINFUPRBACK上一页下一页后退退出9前门结构前车门外板PNLFRDROTR前车门内板PNLFRDRINR前门上铰链前门下铰链HINGEDRLWRHINGEDRUPR防振胶条上一页下一页后退退出10发动机盖结构发动机盖内板发动机盖外板HOODPNLINRHOODPNLOTR发动机盖铰链HINGEASSYHOOD上一页下一页后退退出11行李厢盖结构行李厢盖内板行李厢盖外板TRUNKLIDINRTRUNKLIDOTR行李厢盖铰链HINGETRUNKLID上一页下一页后退退出12背门结构背门内板BACKDRINR背门外板BACKDROTRHINGEBACKDR背门铰链上一页下一页后退退出13汽车的车线上一页下一页后退退出FLFL0/Y0/Y0/Z+/Z-/Z+/Y-/Y+/Y0/Z+/Z-/Z0/X-/X+/X-/Y汽车车身焊接基础15电阻焊原理如图3－1所示，它是将被焊工件压紧于两电极之间，并在焊接处通以电流，利用电流流经工件接触面及邻近区域产生的电阻热将其加热到熔化或塑性状态，断电冷却时，在压力继续作用下实现金属结合，形成牢固接头。这种工艺过程称为电阻焊，也叫接触焊。电阻焊原理tdttRtiQ02)()(上一页下一页后退退出16悬挂式点焊机1－变压器2－气缸3－电磁气阀4－气路5－水路6－导轨7－减压阀8－焊钳9－控制箱10－时间调节器上一页下一页后退退出17悬挂式手动点焊钳1－电极头2－电极夹头3－焊钳臂4－加压气缸5－限位机构6－手动开关上一页下一页后退退出18自动焊钳装置上一页下一页后退退出191－电极2－电极夹头3－钳体4－加压气缸5－安装底板自动焊钳结构上一页下一页后退退出20机器人点焊上一页下一页后退退出汽车车身焊装工艺22薄钢板冲压整车油漆车身白车身车身零件装焊总装涂装车身制造过程上一页下一页后退退出23车身焊装过程冲压零件→→焊接小组件焊接分总成白车身→冲压零件焊接小组件焊接分总成→焊接总成上一页下一页后退退出24白车身装配过程上一页下一页后退退出FRTDRASSYHOODASSYFENDERPNLRRDRASSYT/LIDASSY25车身总成装焊过程U/BODYASSYSIDEASSYLHSIDEASSYRHCowl,Roof,Packagetray上一页下一页后退退出26地板分总成装焊过程RRFLRASSYCTRFLRASSYFRTFLRASSY上一页下一页后退退出27定位基准夹具的定位基准是为了使焊好的车身组件、分总成件、总成件的位置与车身产品设计图纸、冲压成形零件的形状尺寸、车身测量数据在X、Y、Z方向上一致，所设定的焊装夹具的位置。定位基准的种类：定位基准面——定位板定位基准孔——定位销定位基准端——导向杆上一页下一页后退退出28焊接夹具的作用在汽车车身焊接过程中定位夹紧，保证车身零件之间正确的装配关系，同时保证车身焊接质量及焊接过程顺利。上一页下一页后退退出29焊装夹具分类按用途可分为装配用夹具工件只在它上面进行点固(即定位焊)，而不完成整个焊接工作。焊接用夹具主要任务是防止焊接变形，并使处在各种位置的焊缝都尽可能地调整到最有利于施焊的位置。装配──焊接夹具这类夹具能完成整个焊件的装配和焊接工作，它具有装配用夹具和焊接用夹具的性能。检验夹具简称检具，它是用于检查焊接完的车身部件的形状尺寸是否符合质量要求，起量规的作用。其它夹具指矫正夹具，整修加工夹具和热处理夹具等。上一页下一页后退退出30焊装夹具设计要求1.焊装夹具必须保证焊件焊后能获得正确的几何形状和尺寸。2.焊装夹具应动作迅速，操作方便。3.焊装夹具的设置应便于施工，有足够的装配、焊接空间，不能影响焊接操作和焊工观察，不妨碍焊件的装卸。4.夹紧可靠，刚性适当。5.为了保证使用安全，应设置必要的安全互锁保护装置。6.用于大型零件焊接的夹具，要有足够的强度和刚度。7.在同一个夹具上，定位元件和夹紧机构的结构形式不宜过多，并且尽量只选用一种动力源。8.焊装夹具本身应具有较好的制造工艺性和较高的机械效率，尽量使制作时投资少，成本低。9.尽量选用已通用化、标准化的夹紧机构及标准的零部件来设计制造焊装夹具。上一页下一页后退退出31常用形式手动方式：自动化程度低一节旋转销方式：最简单常用两节旋转销方式：用于翻边深，一节旋转难以打开的场合自锁夹紧方式：防止断气后压板打开固定销方式：定位下件的定位孔，且孔轴线与基座垂直旋转销方式：定位上件的定位孔，上下件之间有间隙移动销方式：定位下件的定位孔，且孔轴线与基座不垂直上一页下一页后退退出32手动方式上一页下一页后退退出33一节旋转销方式压板车身零件定位板夹紧气缸支架WT0801WT0804旋转点CK1A-缸径-行程Y干涉空间25上一页下一页后退退出34分离式定位块结构上一页下一页后退退出35一节旋转销方式上一页下一页后退退出36两节旋转销方式连杆WT0301限位气缸固定支架WT1306上一页下一页后退退出37两节旋转销方式上一页下一页后退退出38自锁夹紧方式三个旋转点成一条直线，机构达到死点状态上一页下一页后退退出39自锁夹紧方式上一页下一页后退退出40固定销方式设计要点：•定位销直径＝孔径－0.02WY0201WY0202上一页下一页后退退出41定位销结构上一页下一页后退退出42固定销的安装结构上一页下一页后退退出43旋转销方式旋转点操作手柄WT1401嵌入式限位块定位销单元WT0903WT0904上一页下一页后退退出44移动销方式CQ2A-50D_30上一页下一页后退退出45移动销结构上一页下一页后退退出46基座WT1802[120X53X5.5上一页下一页后退退出47顶升装置CA1FN80-100LMF30L上一页下一页后退退出48气路原理图上一页下一页后退退出车身焊装夹具3D设计过程50设计流程转换PNL文件File—Import—IGES…装配标准件和外购件组成夹具单元Application—Assemblies设计定位板和压板Insert—Sketch…焊接干涉检查截断面Insert—CurveOperation—Section…总装图（G.A）上一页下一页后退退出51设计中文件管理规定文件目录命名规则项目名/工位名/GA——存放本工位夹具总图及其气路图项目名/工位名/UNIT——存放本工位夹具单元及其零件项目名/工位名/PNL——存放本工位设计用PNL项目名/工位名/GUNCHECK——存放本工位焊点、焊枪、焊枪打点示意图项目名/工位名/STD——存放本工位设计用标准件、外购件、国标件项目名/工位名/MOTION——存放本工位各套夹具的运动分析项目名/工位名/FILE——存放本工位各种清单表格及其设计试样书，设计参考文件上一页下一页后退退出52设计中文件管理规定文件命名规则加工件工位代号－UNIT号－零件序号FD010－00－00——FD010工位的GAFD010－01－00——FD010工位的U01FD010－01－01——FD010工位U01的零件01标准件名称与标准件号一致。例：WT0804-350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”CK1A50-75_70国标件国标号-型号例：GB93-87-8代表弹簧垫圈8上一页下一页后退退出53图层设定优选图层可用图层内容优选图层可用图层内容11～10实体模型6161～70BASETAP车线1111～20夹具打开状态7171～80GA车线2121～40草图81A，82B81～90车身断面4141～50参考点线面9191～100PNL实体5151～60夹具或附属装置车线101101～120DRAFTING上一页下一页后退退出54配置搜索路径File—Options—LoadOptions…上一页下一页后退退出55车身数据文件的转换1.将设计用车身零件igs文件复制到…\PNL目录下2.在UG中将IGS文件转换为PART文件File—Import—IGES…引入车身数据上一页下一页后退退出车身数据文件的装配1.产生车身装配文件FD010PNL2.装配车身零件Applicaton—Assemblies击中图标如图配置对话框56设计方法1——自上而下完全设计上一页下一页后退退出新建文件GA例：FD010－00－00在GA文件中自下向上按绝对坐标原点装配该工位PNL组件——设计依据在GA下产生夹具单元新文件（空文件）并将其设为工作部件。例：FD010－01－0057方法一：按照试样书确定夹具单元的断面位置（MCP图），利用截取断面，如图所示。一般规定：A面为车线绝对值小的一面，用橙色双点划线表示；B面为车线绝对值大的一面，用绿色点线表示；车身断面制作夹具单元车身数据上一页下一页后退退出58制作夹具单元车身数据上一页下一页后退退出方法二：利用命令链接夹具单元附近的局部车身零件数据。按照试样书确定夹具单元的断面位置（MCP图），通过截取该单元车身零件数据，如图所示。591.确定旋转点依据：压板打开状态，气缸行程及安装位置*将工作坐标变换到定位面附近，以断面为基准建立草图，并通过Edit-Transform进行简单打开分析。2.确定气缸安装铰支点的位置3.构建连接板、定位块、压板臂、压块的大致轮廓。*注意各零件的草图要分别建立。旋转点气缸安装铰支点构建草图上一页下一页后退退出601.在夹具单元文件中建立各零件的空文件。2.在各零件的文件中分别链接装配的相应草图。3.将相应的草图拉伸为实体，完成夹具单元中各加工件的基本建模。定位板压板生成零件的大致形状上一页下一页后退退出61装配标准件和外购件确定基座面注意：装配完后将标准件和外购件激活，另存在……/STD下上一页下一页后退退出62•修改连接板零件增加与支架的连接螺孔和销孔•设计定位销单元固定销旋转销移动销销单元命名：工位名夹具名LP/WP/SP例如FD010-01SP设计修改上一页下一页后退退出63UGNX中，运用MOTION进行运动分析Application—Motion…分析打开状态上一页下一页后退退出定义构件LINK定义构件之间的运动关系JOINT定义动力源进行运动过程模拟存储运动状态，并输出。在MODELING中输入夹具运动状态文件。*为减小数据量，可以将打开状态文件作曲线引用集调入。64加入车线上一页下一页后退退出利用曲线绘制命令在绝对坐标系中画夹具单元的车线。可以先画出各方向的三条车线，然后利用平移。65修剪定位板、压板零件型