焊接检具的设计.docx

1、焊接检具的设计3焊接检具的设计一、概述焊接件检验夹具是对白车身焊接件的精度进行检测的工具。检验夹具结构和质量直接影响被检测产品的质量。检验夹具应满足用户提出的定位、夹紧及测量等要求。检具的用途主要有两个方面：(1) 外形检查，如轮廓、曲面形状，配合面形状位置等。(2) 孔、凸缘等特征的位置尺寸。二、检具设计原则1、定位原则正确、合理的定位。这是工件准确检测的基础。车身件检具的定位主要有两种方式，一种是靠面定位块与工件的自由曲面贴合，再结合工件上的两个孔做为定位孔来完成。另一种方式则是面定位块与工件的自由曲面贴合，再结合工件轮廓边缘通过挡块来定位，一般是三点（如果工件过大则另外考虑），即在一个方

2、向上两点，在另一个方向上设置一点。1.1 、定位面的设计(1) 定位面的选择原则：a、形状平坦部分b、形状稳定性良好不易变形、无回弹、扭曲、皱纹等部分(2) 定位型面的要求a、定位型面材质规格不小于 45#，定位型面须表面淬火，热处理硬度HRC404，5( 或采用买方认可的卖方方案)b、定位面定位方向的位置精度为 0.02 mm，接触表面粗糙度为Ra=1.6 ( m)，非接触表面粗糙度为Ra=3.2( m)(3) 定位型面的结构形式（见附图）。定位型面结构形式1定位型面结构形式2定位型面结构形式3定位型面结构形式4AL1XZXAL2ZAL2YYY1.2 、定位销的设计(1) 定位销的选择原则：

3、原则上一工件要有二支主定位销定位，一支销子必须在两个方向限位，另 外一支销子只能在一个方向限位。当 RPS为双圆孔，采用一支圆形，一支菱形；RPS为圆孔和长圆孔采用双圆销。（见图）A1A2A1A2检验夹具孔定位原理图(2) 定位销的设计要求：a、定位销外径的公称尺寸为部件的孔径公称尺寸-0.05mm 或0.1mm。b、定位销的外径公差采用 h6 公差带 。c、定位销加工表面粗糙度为 Ra= 0.8 ( m)。、d、优先采用螺母锁紧式定位销。e、定位销必须有取出孔以便维修。f 、菱形销必须有防转面。g、基准销的有效长度 5-7 mm。h、定位销的位置精度为 0.02 mm。基准销在 10Kg推力

4、作用下不能有0.1 mm 以上的移动。i 、活动的主定位销用钢丝绳连接到支座上，钢丝绳长度保证定位销活动量足够；而且主定位销能够方便地固定到其支撑架上。(3) 定位销常用的结构形式（见附图）。定位销结构形式1XXZZZZYY4Y定位销结构形式2ZZXXXXYYY2、夹紧原则车身件在检具中测量，一般规定应在夹紧状态下进行，夹紧方式主要采用杠杆式夹头。夹紧点必须设在“ 0”间隙面（即支撑面上），且个数尽量少， 对应夹紧位置应是工件刚性较好的部位。夹紧装置的作用是保证被测件与测量装置相对定位的可靠性，但如果处理不当，也可以使定位遭到破坏，如零件变形、夹紧力使基面脱离定位面等，所以要合理选择夹紧装置及

5、夹紧力。正常使用的情况下，要保证夹持臂有足够的强度，非工作状态有锁紧机构，下列情况之一时，必须给夹持臂配用导板a、夹持臂夹持于外板斜面时。b、夹持臂压头作用于斜面上时； c、夹持板太长时（长度250mm） d、有侧向压紧动作时；e、夹持板臂太重时；f 、夹持臂有多点夹持面时； 3、测量原则测量装置是检验夹具中最重要的组成部分，最终测量结果的读取是依靠它来完成。3.1 、测量销的设计（1） 测量销的设计要求a、测量销采用两种形式：间隙测销和划线销( 套) 。检测工件上比较重要的孔时采用间隙测销，对工件上精度要求较低的孔可以采用划线销。b、测量销配合为 H7/f6 。c、测量销配合表面粗糙度为 R

6、a= 0.8 ( m) 。5d、测量销的位置精度为 0.05 mm。e、划线销外径的公称尺寸为部件的孔径公称尺寸+mm。 f 、划线销( 套) 的外径公差为g6 。g、划线销划线端部热处理后硬度要求：HRC4550h、测量销的手持部位有防滑措施，符合人机工程。（例如：滚花）（2） 测量销常用的结构形式（见附图）。测量销结构形式1测量销结构形式2XXYYYYZZZ测量销结构形式36测量销结构形式4XXXZZZZYYY测量销结构形式53.2 、测量型面的设计车身件的外形、轮廓普遍呈自由曲面、不规则等特征，因此外形检查主要依据检具上的型面测量面，再配以相应的手段。常用的方式有划线比较、齐平比较、厚薄

7、规、游标卡尺以及一些专用手持量具。形面检测一般有两种形式：测量样板和测量型面。(1) 测量样板7测量样板主要是刃口形式，刚度足够表面平整。a、测量样板使用材料：优先选择钢板，其次是铝板；样板厚度一般选用5-8mm。（也可根据用户要求选择）b、按用途不同，检具的测量表面与工件间留有不同的间隙值，通常样板面与零件检查面保持 3 mm的标准距离，测量样板尺寸公差为 0.1mm，表面粗糙度为 Ra=1.6( m)。(2) 测量型面a、测量型面使用材料：基座选用钢材焊接而成，型面选择树脂、铝板或钢板；型面宽度一般为 20-25mm。（也可根据用户要求选择）b、按用途不同，检具的测量表面与工件间留有不同的

8、间隙值，通常测量面与零件检查面保持 3 mm的标准距离，测量面尺寸公差为 0.01mm，表面粗糙度为 Ra=1.6( m)。(3) 测量型面常用的结构形式（见附图）。测量型面结构形式1测量型面结构形式2XXYYYYZZZ8测量型面结构形式4测量型面结构形式34、辅件设计原则辅助装置是对定位、夹紧、测量起支撑作用，保证整套检具的刚性及相互位置要求。主要包括支座、工作台等。（具体描述见设计规范）三、检具设计技术要求3.1 、检验夹具设计必须保证检验工作操作方便，零部件上各要素能够根据产品图和数模合理测量，其定位和夹紧要与其焊接夹具保持一致或与产品规定的 RPS点一致，以减少定位误差。3.2 、检验

9、夹具的定位采用产品中精度较高的功能孔或工艺孔及定位型面组成，定位销和定位型面的精度和尺寸，以产品数学模型或产品给定的数据为设计依据。定位型面采用数控加工。133.3 、检具中定位销、基座、非加工件尽量采用标准化和系列化的部件， 保证其良好的互换性；检具基座及 L 板材质选用钢材焊接而成，其余定位销、受力面要采取 45 材质并热处理等方法保证其强度和耐磨性。3.4 、按用途不同，检具的检查表面与工件间留有不同的间隙值，在检具的检查表面刻画出坐标刻度线及坐标值（位置远离测量端 10mm以外）。3.5 、每个检验零部件在其任何活动位置上不能超出检具的基座，检具设计须保证零件取放方便安全，并防止划伤检

10、具。所有运动部件均应绘制起始及终止极限位置图。3.6 、夹紧方式采用手动方式，手动夹紧装置的夹紧、松开要灵活，应在锁死位置夹紧，压紧面与支撑面距离应为被夹紧零件的板料厚度之和。应合理的选择夹紧力，以不破坏定位的稳定性以及不损伤制件表面为原则。3.7 、检具设计时固定座与底板上的螺钉尽量采用相同的品种及规格；尽量不采用盲孔销；螺钉松紧应予留足够的扳手空间。3.8 、总图、部件图、零件图均应绘制产品图或截面图，且在图纸中标注相应的产品图号。3.9 、表面件和外观件定位型面和夹紧夹爪用聚胺脂或 MC尼龙，防止将表面件划伤。3.10 、检具的运动部件要求活动自如、操作安全方便；检具的高度必须符合人体工

11、程学，操作高度为 750-800mm。3.11 、检具应有合理的起吊装置，如果用叉车，叉槽不得与检具的支撑脚干涉；如果用吊车，吊耳应分布均匀，不得与测量装置干涉。3.12 、可移动式检具要有刹车装置、推动手柄。3.13 、检具各组成零部件最小可拆卸单元本体上要刻有编号，且编号与检具图纸编号一致，刻号在非工作面上，刻字清晰。测量点应有明显的标识，标识应清晰、耐磨不影响测量。3.14 、检验夹具的精度要满足“车身检验夹具精度标准”（见附件） 四、检具的设计规范1、检具总图设计要求：总图中应绘制产品图，部件位置图，工作台形式及其轮廓图等，同时配有外购件清单，调试件清单，通用件清单，三座标检测数据表。

12、工作台表面应具有可进行三座标检测用的测量基准孔，孔径为 10 0+0.015mm。两个基准定位销整体装配误差应控制在 0.02mm范围内，各定位型面误差应控制在0.1mm。所有定位型面与产品贴合率需在 80%。检验夹具的技术说明、产品坐标标记和检具标牌由设计者选用并确定放置位置。2、检具部件图设计要求：部件总图中应绘制产品图或截面图并标注相应的产品图号，绘制具体结构图，视图清晰。基础元件和工艺孔应表注坐标位置。每一部件一般由基础元件（通用件）、过渡板、定位块或定位销、夹紧块、夹紧装置组成。3、检具零件图设计要求：过渡板、定位块及夹紧块一般采用 16mm或 19mm厚钢板，调质处理，表面粗糙度安

13、装表面为 Ra1.6 以上，其余为 Ra3.2 。定位块及夹紧块均应绘制座标位置并标注相应的产品图号。为方便夹具调整，定位块或定位销根据不同情况可设计成三维可调整式， 二维可调整式, 一维可调整式或不可调，更换方便，菱形定位销与主定位销间的对应方向要正确。调整垫片尽量采用开口形式，厚度分 0.5 、1、1.5 、2、2.5 、3 几个规格，以利于调整更换。并在每个点的附近平面用字头打上 X、Y、Z 的数值；夹紧块根据修磨或数控加工等不同情况可设计成一体式或可调整式。4、检具工作台设计要求工作台一般选用焊接本体、铸件本体或钢板。底板整体吊装应有起重孔。当底座放置在地面的时候应具备高度可调，底座采用可调式垫铁，要满足测量位置均能在水平位置，对于重量小于 1.5t 检具亦可采用 M24螺栓调节高度。( 或采用买方认可的卖方方案)工作台上表面平面度为 0.1mm，表面粗糙度为 Ra0.8 以上，且工作台表面一般应刻划与产品坐标相一致的网格线。两个垂直方向主基准线上加工 4 个基+0.015准孔 10 0mm并做标记，间距单向公差 0.02mm