焊装工装夹具培训

焊装工装夹具培训目录一、什么是工装二、什么是夹具三、装焊夹具四、气动系统五、现场工装夹具保养一、什么是工装？泛指工艺装备！指制造过程中所用的各种工具的总称。工装分为专用工装/通用工装/标准工装(类似于标准件)。在机械制造工业中，为了保证产品质量、改善劳动条件、提高劳动生产率及降低成本等目的，大量使用着各种工艺装备。（一）工装的种类：包括：夹具、模具、刀具、辅助工具及测量工具，在焊装车间还泛指工位器具、吊具等。夹具：顾名思义，用以装夹工件(或引导刀具)的装置。模具：用以限定生产对象的形状和尺寸的装置。刀具：机械制造中使用的刀具基本上都用于切削金属材料，所以“刀具”一词一般就理解为金属切削刀具。辅具：一般指用以连接刀具和机床的工具。钳工工具：各种钳工作业所用的工具总称。工位器具：用以在工作地或仓库中存放生产对象或工具的各种装置。检具：生产中检验所用的器具。治具：制造用器具，这个词对应fixture，有时与工装同义，有时也指夹具，一般台资/韩资/日资等电子企业多用该词。（二）工位器具的种类料车料箱料盒料架推车货架工作台柜子料车料架料架料箱踏台工具柜垃圾车工艺小车（三）工位器具保养1、保持工位器具的清洁，一般一周要彻底的清扫一次。2、在移动工位器具时，发现轮子下有异物应及时清理。3、要定时给轮子加油。定义：夹具是一种保证产品质量并便利和加速工艺过程的一种工艺装备，是用于定位和夹紧的一种附加装置。夹具又称卡具。从广义上说，在工艺过程中的任何工序，用来迅速、方便、安全地安装工件的装置，都可称为夹具。例如焊接夹具、检验夹具、装配夹具、机床夹具等。二、什么是夹具（一）夹具的作用为使工件在定位件上所占有的规定位置在加工过程中保持不变，就要用夹紧装置将工件夹紧；才能保证工件的定位基准与夹具上的定位表面可靠地接触，防止在加工过程中移动、振动或变形。由于工件的夹紧装置是和定位紧密联系的，因此，夹紧方法的选择应与定位方法的选择一起考虑。夹具的作用主要是定位和夹紧。（二）汽车坐标系X=前和后Y=内和外Z=上和下汽车坐标系：通过3个虚拟正交面建立的坐标系，可以确定汽车上每一个零件的位置。通过数字化设计方法，还可以准确地表达出零件上的任何几何元素（点、线、面）在汽车上的位置。在定位时，每个工件在夹具中的位置是不确定的，对同一批工件来说，各件的位置也将是不一致的。工件位置的这种不确定性，可用空间直角坐标轴分为以下6个方面，工件有6个自由度，沿三坐标轴的移动自由度和绕三坐标轴的转动自由度。未定位前的工件相当于自由刚体，是无法进行加工的，因此，为了使工件在夹具中有一个正确位置，必须对影响工件加工表面位置精度的自由度加以限制。（三）夹具的定位原理（四）六个自由度的概念要使工件在夹具中的位置完全确定，其充分必要条件是将工件靠置在按一定要求布置的6个支承面上，使工件的6个自由度全部被限制，其中每个支承点相应地限制一个自由度。这就是六点定位规则，又称“六点定律”。6个支承点的分布方式，与工件的形状有关2、工件以平面定位工件以平面作为定位基准，是生产中常见的定位方式，在分析和设计定位时，应根据基准平面与定位元件工作表面接触面积的大小、长短或接触形式。确定定位元件所相当的支承点数目及基所限制工件的自由度。当接触面积较大时，相当于3个支承点，限制工件3个自由度。1、工件以圆柱孔定位（五）夹具的定位方式：在设计夹紧装置时，应考虑夹紧力的选择，夹紧机构的合理设计及其传动方法的确定。关于夹紧力的选择应包括方向、作用点及大小这三个要素的确定。（六）夹具的夹紧原理：夹紧装置选择合适，不仅可以显著地缩短辅助时间，保证产品质量，提高劳动生产率，而且还可以方便工人操作，减轻体力劳动。夹紧力作用在具体选择时还应注意以下几点：夹紧力合力的作用点一般应靠近支承表面的几何中心，也既作用于支撑三角形的中心。这样可使夹紧力较均匀地分布在接触表面上。夹紧力作用点应尽可能靠近加工面，使加工力对于夹紧力作用点的力矩变小，这样可减少工件的转动趋势或振动。夹紧力作用点的数目增多，能使工件夹紧均匀，提高夹紧的可靠性，减少夹紧力的变形。（七）力的三要素是指力的大小、方向和着力点。A、夹紧力的大小要考虑以下要素：1）夹紧力应能够克服零件上的局部变形；2）当工件在夹具上实现翻转或回转时，夹紧力应克服重力和惯性力，把工件牢牢的夹持在夹具上；B、夹紧力的方向：夹紧力的方向一般要垂直首要定位基准，因为这一表面与夹具定位面的接触面积最大，故能使接触面单位压力减小，有利于减少零件因受夹紧力产生的局部变性，更重要的是不易使定位件产生位移，由于零件重力的方向永远是向下的，因此首要基准的位置最好是水平的；C、夹紧力的着力点：不能产生力矩，一般应使着力点正好位于定位支撑之上或尽量使着力点位于几个支撑所组成的定位面内，并应使夹紧力作用在零件钢度最大的位置。三、装焊夹具机械部分、控制部分装焊夹具装焊夹具由于车身零件是薄钢板件，其刚性差，所以在装焊过程中必须将工件固定到专用夹具上，以保证各零件相互之间搭接面贴合以及相对位置准确。（一）装焊夹具定义：在汽车车身的装配焊接过程中，为了各工件的定位和夹紧而使用的一种定位和夹紧的工位机械装置称为装焊夹具。装焊夹具夹具－－由各种不同作用的元件组成的。所谓夹具元件，是指夹具上用来完成一定作用的一个零件或一个简单部件。根据夹具在结构中所起的作用不同，可将各种夹具元件分为下列几类：（二）装焊夹具的组成部分：1、夹具地板（BASE）－－用来联接夹具上所有各种元件和装置成为一个夹具整体。夹具地板是焊接夹具的基础元件，它的精度直接影响定位机构的准确性，因此对工作平面的平面度和表面粗糙度均有严格的要求。夹具自身测量装置的基准是建立在夹具地板上，因此在设计夹具地板时，应留有足够的位置来设立测量装置的基准座，以满足实际测量的需要。另外，在不影响定位定位机构装配和定位基准建立的情况下，应尽可能采用框架结构，这样可以节约材料、减轻夹具自重，这一点对流水线上的随行夹具尤为重要。装焊夹具2、定位件－－起定位作用的元件或部件，包括各种定位销、定位面、定位键等。定位块定位面菱形定位销圆形定位销装焊夹具3、支承件－－包括规制板、角座等，用于不同高度和角度的支承。装焊夹具装焊夹具4、导向件－－用于引导方向，确定工件相对位置的零件。包括各种导套、导向支承等。5、夹紧装置－－起夹紧作用的一些元件或部件。将工件夹紧在夹具上，保证工件定位后的正确位置在外力作用下不发生位移。6、定心装置－－可同时起定位和夹紧作用的一些元件或部件。7、动力装置－－在非手动夹具中，作为产生动力的部分，如气缸、电磁装置等。装焊夹具8、紧固件－－包括各种螺栓、螺母、螺钉、垫圈等；外形与普通螺栓、螺母相同，区别在于这些紧固件加工要求高、强度高、使用寿命长及体积小等特点。图示范例装焊夹具（三）装焊夹具的主要作用装焊夹具的主要作用是为了防止焊接变形、保证零件组装精度，提高生产效率、改善劳动条件。（四）装焊夹具的种类装焊夹具按动力来源分有手动夹具、气动夹具、电动夹具。根据焊接方式要求有可旋转夹具和固定夹具。装焊夹具在汽车车身制造过程中，为了便于装配和焊接，通常将车身划分为若干分总成、各分总成又划分为若干合件，各合件则由若干个零件组成。这样在车身装焊时，通常都是先将零件装焊成合件，再将合件装焊成分总成，最后将分总成装焊成车身壳体总成。因此车身装焊夹具按零件装配也可分为合件装焊夹具、分总成装焊夹具和车身总成装焊夹具。装焊夹具（五）装焊夹具的基本要求：A、保证焊后焊件能或得正确的几何形状和尺寸。特别是车身关键部位，如门窗等孔洞的尺寸和形状。在装配时，夹具必须使零件或部件或得正确的位置和可靠的夹紧。在焊接时，能阻止焊件产生热变形。B、夹具零部件应有足够的强度和刚度，以承受因焊件变形所引起的各个方向的力。C、夹具应使工件装卸方便，以保证装配焊接工艺的正常进行，采用焊枪的夹具、夹头间距应合适，以保证焊枪进出和移动有足够的空间。夹头和活定位销应操作轻便、定位、夹紧和松开应省力又迅速。装焊夹具D、夹头上与外覆盖件接触的零件采用尼龙材料，避免压伤工件。焊接铜垫板，尽量采用分离结构，一个铜垫板承担一个焊点。E、夹具零部件应尽量标准化、通用化，易与加工制作；易磨损的零件要便于更换。近年来夹具发展的一个趋势是采用平板式结构，平板上有坐标原点和纵横刻度，所有夹头等均生根于平板上，平板下有支撑。F、便于调整，可使用调整垫片进行调整。G、成本低。制作时投资少，使用时能源消耗和管理费用少。装焊夹具（六）夹具装焊过程分三步：A、工件的定位：准确确定被焊装的零件或部件相对夹具的位置；B、工件的夹紧：把定好位置的零部件压紧夹牢，以免产生位移；C、工件的点固：对已定好位置的各个零部件以一定间隔打点焊接或焊一段焊缝，把这些零部件的相互位置固定。装焊夹具（七）定位零部件的定位是通过其定位基准与夹具上的定位元件相接触而实现的。7.1常用的定位元件有以下几种。A、定位销有圆柱销和菱形销两种。一般零件在以定位销定位时，零件上为两个圆孔将采用1个圆柱销+1个菱形销定位；零件上为一个圆孔+一个长圆孔时将采用2个圆柱销定位。B、挡铁分为固定挡铁和活动挡铁。主要是用于对零件进行方向上的限位。C、支撑板分为平面和曲面两种，起到辅助支撑的作用，防止工件因重力产生变形。D、样板装配时，使它和工件紧靠来实现工件的定位。孔销定位面定位7.2、常见定位方式装焊夹具装焊夹具A、圆柱孔定位：工件在定位孔中定位时，如果定位孔较长，可以限制四个自由度，但绕它本身轴线的转动和沿轴线移动未受限制。B、两个半圆孔定位：将一个圆周表面的孔分成两半，下半孔固定在夹具体上，上半孔装在可卸式或铰链式盖上，下半孔起定位作用，上半孔起夹紧作用，这种定位方法叫做半孔定位。C、用V型块定位与用圆柱孔定位一样，如果V型槽比较长，可以认为消除了工件的四个自由度。特点：工件装卸方便，并且在对称轴线垂直平面内的定位误差等于零，因此具有很高的定位对称性。装焊夹具7.3、基准的定义及分类基准是指一些点、线、面或者它们的组合，可以根据它来确定被考虑的其它点、线或面的位置。基准按照它的任务，可以分为设计基准及工艺基准。设计基准：任何一个面、线、点可以根据它来确定零件图上的面、线、点的位置。工艺基准：是应用在工艺过程中的基准，分为：原始基准、定位基准、测量基准。装焊夹具7.4、工件的特性工件是设计夹具的对象，它具有以下特性：1）工件的形状不管有多么复杂，一般都是由简单的表面-----平面与圆柱，以及为数不多的其它表面构成。2）工件的形状（或尺寸）总包含一定的误差，一般可分为两类：表面本身误差、相互位置误差。3）定位基准的原理在定位时由于每个工件在夹具中的位置是不同的，它们在空间位置中都有6个自由度，即沿着XYZ三个坐标轴的移动和转动的自由度。简单的说就是每个工件的前后上下左右方向的位置。为了使工件的自由度加以控制，要使工件在夹具中的位置完全确定，必须将工件的空间位置的6个自由度全部控制。工件在夹具中定位，并非必须控制其6个自由度，工件所需的自由度控制主要取决于本序的工艺要求。装焊夹具7.5、完全定位与不完全定位完全定位法：设计定位方法时，将工件的六个自由度全都限制的定位方法。不完全定位法：如果被加工表面的位置仅由一个或两个几何参数所决定，则工件只要一个或两个基准面来定位就够了，这样的定位方法称不完全定位法。注：完全定位法与不完全定位法是由工序的技术要求所确定的，不能理解为不完全定位比完全定位差。7.6、过定位与欠定位过定位：在具体选择定位方案时，某一定位件有限制工件某个自由度的作用，而另一定位件也有限制同一自由度的能力。这种当工件定位时发生自由度被重复限制的情况，叫过定位。欠定位：夹具上所采用的定位支撑点的数目，少于按加工要求所必需限制的自由度的数目。装焊夹具7.7、工件以一组基准定位前面讨论的是工件以一个定位基准表面在夹具上定位的情况，但是大多数的工序中往往要求工件用两个以上