焊接夹具的设计思路及案例.pdf

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12一：

设计的基本原则：

用最简单的方法，达到设定的效果。

指导思想：

做公司的主人；给安装调试的人员提供便利；给操作人员提供便利操作空间；3

（1）满足使用过程中工件定位的稳定性和可靠性;

（2）有足够的承载或夹持力度以保证工件在工装夹具上进行的施工过程;（3）满足装夹过程中的简单与快速操作;（4）易损零件必须是可以快速更换的结构，条件充分时最好不需要使用其它工具进行;4（5）.满足夹具在调整或更换过程中重复定位的可靠性;（6）.尽可能的避免结构复杂、成本昂贵;（7）.尽可能选用市场上质量可靠的标准品作组成零件;（8）.焊接操作的灵活性即焊缝的开创性（9）.便于焊件的装卸，有良好的工艺性5（10）.满足夹具使用国家或地区的安全法令法规;（11）.形成公司内部产品的系列化和标准化。

6二：

强度和刚度的结构设计强度和刚度的结构设计原则原则

（1）避免受力点与支持点距离太远

（2）避免悬臂结构或减小悬臂长度（3）勿忽略工作载荷可以产生的有利作用（4）避免机构中的不平衡力7（5）受冲击载荷零件避免刚度过大（6）避免影响强度的局部结构相距太近（7）不可以传力的中间零件应尽量避免受力（8）尽量避免安装时轴线不中产生的附加力（9）对于零件的易磨损表面增加一定的磨损裕量（最大实体原则）8（10）尽量不采用不符合阿贝原则的结构方案注：

（阿贝原则是仪器设计中一个非常重要的设计原则。

古典的阿贝原则是阿贝于1890年提出的一项测量仪设计的指导性原则。

他说：

要是测量已给出精确的测量结果，必须将被测件布置在基准元件沿运动方向的延长线上。

因此可以称为共线原则。

）9（11）避免细杆受弯曲应力（12）导轨的驱动力作用点，应作用在两导轨摩擦力的压力中心上，使两条导轨摩擦力产生的力矩互相平衡（13）避免导轨受侧推力（14）避免螺杆受弯曲应力10（15）避免用螺纹件定位（16）两定位销之间距离应尽可能远（17）定位销要垂直于接合面（18）用销钉传力时要避免产生不平衡力11三：

人机工程人机工程结构设计结构设计思路思路

（1）合理选定操作姿势

（2）设备的工作台高度与人体尺寸比例应采用合理数值（3）操作手柄所需的力和手的活动范围不宜过大；手柄形状便于操作与发力（4）拆卸一个零件时避免必须拆下其他零件12（5）要为拆装零件留有必要的操作空间（6）避免因错误安装而不能正常工作应适当采用特殊结构避免错误安装（7）尽量采用对称结构简化装配工艺（8）零件安装部位应该有必要的倒角（9）尽量采用标准件13（10）必须保证销钉容易拔出（11）安装定位销不应使零件拆卸困难（12）限位开关应设置在连杆机构中行程较大的构件上（13）结构的可调性（14）维修工艺性14四：

工装夹具的四：

工装夹具的设计设计

（一）工装的定位

（1）正确定位及定位的布置

（2）欠定位与过定位（3）欠定位与过定位使用范围及使用禁忌15

（二）工件的夹紧（力的三要素）

（1）夹紧力的大小

（2）夹紧力的方向（3）夹紧力的着力点（4）夹紧机构的要求16一：

夹具平台（base）的要求17精度：

平面度0.1mm以下；粗糙度Ra3.2以下；测量点的间距应保证在300X300以上。

强度:

平台面的厚度建议为25mm。

夹具平台焊接加工后，必须进行低温退火。

夹具基准点（JigBasePoingJBP）的间距、尺寸、精度：

间距在1200mm以内；尺寸10mmH7；相对位置公差0.02mm；表面应做标识及加装保护盖。

平台表面的刻画坐标线1819二：

定位销的设计201为了增加两孔连心线方向上的间隙，避免过定位，把第二根销碰到工件孔壁的部分削去，只留下上下一部分圆柱面，也起到减少第二根定位销直径的作用。

2由于垂直于连心线方向上第二根销直径没有减少，故对工件的转角误差没有影响。

3安装削边销时，削边方向要垂直于连心线，为了保证削边销的强度，通常采用菱形销工件以一面两孔在夹具平面支承上以一圆柱工件以一面两孔在夹具平面支承上以一圆柱销和一削边销（菱形销）上定位销和一削边销（菱形销）上定位工件以一面两孔在夹具平面支承上以一活动锥工件以一面两孔在夹具平面支承上以一活动锥形销和一削边销（菱形销）上定位形销和一削边销（菱形销）上定位活动锥形销定位误差等于零，这是理论值。

实际上由于锥形销与基准孔只是在边缘上接触，如果边缘上有误差，或者定位有轴向力，都会造成基准位置误差，另外，活动锥形销的导向部分的间隙也会使销发生位移或倾斜，引起定位误差。

菱形销的尺寸：

定位销的材料当定位销直径大于14mm时，常选用20#钢，表面渗碳，碳深度0.81.2mm,并淬火使硬度HRC=5055;当直径小于14mm时，常应选用2T7A或T8A，淬火硬度HRC=5055;21定位的刚性22基准销的要求：

表面硬度：

HRC55以上；表面光洁度Ra1.6；外径公差：

h7；有效长度：

57mm；定位销的有效长度23固定方法：

24可移动销25三三:

夹紧夹紧

（1）车身件夹紧方法26（三）夹紧方向夹头应该垂直作用于车身零件，不能垂直夹紧时，角度应控制在5左右。

夹紧时夹紧臂的横向摆动小于0.5mm。

夹紧角度超过5,横向摆动小超过0.5mm时，应到夹紧器增加限位机构，防止摆动。

2728（四）夹紧器（压紧臂）的回避量29（五）夹紧器的基本结构30当一个夹紧器夹紧2个以上部位时，为了将多个面都能有效夹紧，需要将夹紧器设计为摆动式或可调节试（建议摆动式）。

31夹紧器的偏移量原则上夹紧器中心和夹紧面中心的偏移量应该在30mm以内。

当偏移量超过30mm时，应该设置限位机构。

32限位器的安装方法33夹紧器支点的结构34夹紧臂的刚性：

施以10kg的力时各方向的变形小于0.1mm。

其它设计时要注意的内容;3536（六）滑动机构确保滑动夹具基准的刚性及稳定性。

施加10kg的力各方面的变形在0.1mm以内。

37挡块的设计38驱动部得设计：

转换行程超过400mm时，应采用浮动节头39（七）导轨的固定4041一：

焊接变形产生的主要原因是焊件不均匀地局部加热和冷却。

二：

焊接残余变形种类：

收缩变形、弯曲变形、角变形、扭曲变形、波浪变形42三：

控制焊接残余变形的措施工艺措施1:

反变形法。

2:

刚性固定法3：

选用合理的的焊接方法4:

选用合理的装配焊接顺序。

43一：

焊接残余应力的影响焊接残余应力的影响1：

对静载强度的影响2：

对疲劳强度的影响。

44二：

减少或消除焊接残余应力的方法

（1）、采用合理的焊接顺序

（2）、在焊接封闭焊缝或其它刚性较大，自由度较小的焊缝时，可以采用反变形来增加焊缝的自由度。

（3）锤击或碾压焊缝、火焰加热、焊后热处理等方法。

45三：

产品尺寸与疲劳试验的关系产品尺寸与疲劳试验的关系对任何一个产品，它所有的尺寸都包涵着二类尺寸，一：

功能性尺寸，该类尺寸主要影响的是装配，及影响下一道工序的正常工作。

二：

结构性尺寸，该类尺寸对工件的功能及下一道工都没有影响，但它对整个构件的强度有非常大的影响46三：

焊接规范与疲劳试验的关系焊接规范与疲劳试验的关系四：

四：

.焊缝间隙与疲劳试验的关系焊缝间隙与疲劳试验的关系（案例）（案例）47谢谢48xiang