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 1 车 身 结 构 轿 车 2 白 车 身 结 构 顶盖总成 ROOF 发动机盖 HOOD 翼子板 FENDER 前 门 后 门 FRONT DOOR REAR DOOR 地板总成FLOOR 左侧围总成 SIDE，LH SIDE，RH 右侧围总成 行李厢盖 TRUNK LID 发动机室 ENGINE ROOM 上一页下一页后 退退 出 3 仪 表 板 DASH PNL FRONT APRON RH 右挡泥板组件 RADIATOR SUPPORT 散热器支架组件 左挡泥板组件 FRONT APRON LH 发 动 机 室 结 构 上一页下一页后 退退 出 4 地 板 结 构 左轮罩组件 WHEEL HOUSE LH 后横梁加强件 RR CROSS MBR 右轮罩组件 WHEEL HOUSE RH 左纵梁组件 右纵梁组件 RR SIDE MBR LH RR SIDE MBR RH 中地板组件 CENTER FLOOR REAR FLOOR 后地板组件 上一页下一页后 退退 出 5 侧 围 框 架 结 构 侧围外板组件 SIDE PNL OTR 前立柱组件 FRT PILLAR FRT SILL SIDE 前 门 槛 中立柱组件 CTR PILLAR CTR PILLAR INR 中立柱内板 后 门 槛 RR SILL SIDE QUARTER INR 侧后内板组件 后立柱组件 RR PILLAR 上一页下一页后 退退 出 6 顶 盖 结 构 顶盖冲压件 ROOF PNL 顶后横梁组件 ROOF RR CROSS MBR ROOF CTR CROSS MBR 顶中间横梁组件 顶盖左纵梁 ROOF SIDE MBR RH 顶盖右纵梁 ROOF SIDE MBR LH 顶前横梁组件 ROOF FR CROSS MBR 减振胶条 上一页下一页后 退退 出 7 后 部 结 构 后窗台板 PACKAGE TRAY BACK PNL 后围板 后围上盖板 REINF UPR BACK 上一页下一页后 退退 出 8 前 门 结 构 前车门外板 PNL FR DR OTR 前车门内板 PNL FR DR INR 前门上铰链 前门下铰链 HINGE DR LWR HINGE DR UPR 防振胶条 上一页下一页后 退退 出 9 发 动 机 盖 结 构 发动机盖内板 发动机盖外板 HOOD PNL INR HOOD PNL OTR 发动机盖铰链 HINGE ASSY HOOD 上一页下一页后 退退 出 10 行 李 厢 盖 结 构 行李厢盖内板 行李厢盖外板TRUNK LID INR TRUNK LID OTR 行李厢盖铰链 HINGE TRUNK LID 上一页下一页后 退退 出 11 背 门 结 构 背门内板 BACK DR INR 背门外板 BACK DR OTR HINGE BACK DR 背门铰链 上一页下一页后 退退 出 12 汽 车 的 车 线 上一页下一页后 退退 出 FL FL 0/Y0/Y 0/Z +/Z -/Z +/Y-/Y+/Y 0/Z +/Z -/Z 0/X -/X +/X -/Y 13 汽 车 车 身 焊 接 基 础 14 电阻焊原理如图31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 上一页下一页后 退退 出 15 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 16 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 17 自 动 焊 钳 装 置 上一页下一页后 退退 出 18 1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 19 机 器 人 点 焊 上一页下一页后 退退 出 20 汽 车 车 身 焊 装 工 艺 21 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 22 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 23 白车身装配过程 上一页下一页后 退退 出 FRT DR ASSYHOOD ASSY FENDER PNL RR DR ASSY T/LID ASSY 24 车身总成装焊过程 U/BODY ASSY SIDE ASSY LH SIDE ASSY RH Cowl,Roof,Package tray 上一页下一页后 退退 出 25 地板分总成装焊过程 RR FLR ASSY CTR FLR ASSY FRT FLR ASSY 上一页下一页后 退退 出 26 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 ： v 定位基准面 定位板 v 定位基准孔 定位销 v 定位基准端 导向杆 上一页下一页后 退退 出 27 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 28 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 29 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。 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。 夹紧可靠，刚性适当。 为了保证使用安全，应设置必要的安全互锁保护装置。 用于大型零件焊接的夹具，要有足够的强度和刚度。 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。 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。 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 30 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 31 手 动 方 式 上一页下一页后 退退 出 32 一 节 旋 转 销 方 式 压板 车身零件 定位板 夹紧 气缸 支架 WT0801 WT0804 旋转点 CK1A-缸径-行程Y 干涉空间 25 上一页下一页后 退退 出 33 分 离 式 定 位 块 结 构 上一页下一页后 退退 出 34 一 节 旋 转 销 方 式 上一页下一页后 退退 出 35 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 36 两 节 旋 转 销 方 式 上一页下一页后 退退 出 37 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 38 自 锁 夹 紧 方 式 上一页下一页后 退退 出 39 固 定 销 方 式 设计要点： 定位销直径孔径0.02 WY0201 WY0202 上一页下一页后 退退 出 40 定 位 销 结 构 上一页下一页后 退退 出 41 固 定 销 的 安 装 结 构 上一页下一页后 退退 出 42 旋 转 销 方 式 旋转点 操作手柄 WT1401 嵌入式限位块 定位销单元 WT0903 WT0904 上一页下一页后 退退 出 43 移 动 销 方 式 CQ2A-50D_30 上一页下一页后 退退 出 44 移 动 销 结 构 上一页下一页后 退退 出 45 基 座 WT1802 120X53X5.5 上一页下一页后 退退 出 46 顶 升 装 置 CA1FN80-100 LMF30L 上一页下一页后 退退 出 47 气 路 原 理 图 上一页下一页后 退退 出 48 车身焊装夹具3D设计过程 49 设 计 流 程 转换PNL文件 FileImportIGES 装配标准件和外购件 组成夹具单元 ApplicationAssemblies 设计定位板和压板 InsertSketch 焊接干涉检查 截 断 面 InsertCurve Operation Section 总装图（G.A） 上一页下一页后 退退 出 50 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 51 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 FD0100000 FD010工位的GA FD0100100 FD010工位的U01 FD0100101 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 52 图 层 设 定 优选图 层 可用图 层 内容 优选图 层 可用 图层 内容 1110实体模型 61 61 70 BASE TAP车线 11 11 20 夹具打开状 态 71 71 80 GA车线 21 21 40 草图 81A， 82B 81 90 车身断面 41 41 50 参考点线面 91 91 100 PNL实体 51 51 60 夹具或附属 装置车线 101 101 120 DRAFTIN G 上一页下一页后 退退 出 53 配置搜索路径 FileOptions Load Options 上一页下一页后 退退 出 54 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 FileImport IGES 引入车身数据 上一页下一页后 退退 出 车身