白车身夹具的设计标准

白车身装配夹具的设计(尺寸可控性) I.目的 使用焊装夹具的二大目的:1)决定钣金件的相对空间位置,2)提供钣金件在此空间位置上的刚度,以抵抗焊枪引起的位移和变形。 II.定位方式 夹具上的主定位点是由NC定位块,销,托点,和夹紧块来实现的。定位方式的首选是孔/销定位,其次是形面,如拐角,再其次是边。 圆孔/圆销控制四个方向,控制两个方向的是圆孔/菱销,(本公司现在的首选,也是日韩公司的首选。)或者长孔/圆销,(欧美公司的首选)或者圆孔/双平面圆销(不常见)。半圆孔/圆销控制三个方向。 III.焊接过程中的位移和变形 虽然,使用焊装夹具的目的是定位和保持此定位。在焊装过程中,即使在焊装夹具的夹持下,钣金件的位移和变形还是在所难免。只是数量上是相对微小而已。 简单而言,位移和变形是由力和热引起的。由于尺度管理追求的首要目的是产品的尺寸一致性而非产品精度,应该尽可能的使位移和变形变得一致,从而减少波动误差。一项非常可取的做法是保持夹紧顺序和焊接顺序的严格一致。 IV.定位销/块的要求精度 1.NC定位块的位置精度为+0.10毫米, 2.NC定位块的位置精度为+0.10毫米, 3.NC定位块的位置精度为+0.10毫米, 4.定位销的位置精度为+0.10毫米, 5.定位销的直径精度为+0.05毫米, 6.定位销的圆度精度为+0.01毫米毫米, 7.定位销的直度不控制。 V.定位销/块的工艺要求 1.NC定位块和定位销有面防锈处理和硬化处理。 2.NC定位块要有铣出符合配合形面的曲面。 VI.定位销/块的尺寸控制能力要求 1.定位销的尺寸和与其相配合的钣金件的孔要符合设计精度,(按公司标准XXXXX 执行,而在最差情况下,配合间隙不大于0.2毫米)。 2.与定位销相配合的钣金件的孔通常具备符合要求的承受能力,孔的尺寸,钣金件的 厚度,定位的方位,都是孔承受能力的决定因素。由此来决定是否应该翻边。 3.定位销/块的刚度决定了在受力状态下保持位置精度的能力。从定位销/块到基座的 连接过长,关节过多都会弱化定位销/块的钢度。 VII.工件的放入 1.所有的定位销必须方向一致,方向差超过15度的,应改为活动销。 2.工件的放入如果是由人来执行的,就必须按人机的角度来考虑。通常放入之前 会有提起和平移,此两项也必须要可行。 3.放入的首选是由上而下,其次是简单的水平方向的平移。 4.平移加拐弯或扭转都不是好的选择,但是还是可行的。 5.平移的方向应该和钣金件的表面成垂直,如果沿着钣金件的表面,就成了插入,插 入不可取。 6.工件的放入的顺序要合理,应避免和其他件的干涉,尤其是多方面的干涉。 7.如果每个具体的动作(平移,拐弯或扭转)的时间可以量化,整个设计就可以优化。 VIII.夹具的可夹性 1.钣金件上的夹紧点(和测量点一样)要有和XYZ三主轴垂直的小平面,如果不可 能设计,夹具就要有符合形面的曲面NC 块。 2.小冲压件的问题一是不容易夹,二是压紧点要和焊接面争空间。因此,小冲压件 上的压紧点要和焊接面尽量分开。此外,力求推动设计工程师设定特殊形面,以利 于来定位。因为3-2-1的六点定位已经不可能,面定位成为好的选择。 IX.夹具的重复性 1.应用见证孔检验方法(WITNESS HOLE METHOD) 2.应用重复性和重制造性的检验方法(R&R METHOD) X.夹紧的顺序的优化 1.夹紧顺序的设定要 2.夹紧顺序和必须优化,使钣金件的定位有最大的重复性和一致性。 XI.定位不足和过定位 1.定位点的设定按3+-2-1 原则。定位不足会使定位没有唯一性,产品没有一致性。 2.钣金件可能有一个方向上刚度相对低一点,应该用过定位来补偿其刚度不足。 3.刚度大的方向要防止过定位。 XII.夹紧点的密度 1.运用过定位来补偿工件刚度不足时,夹紧点的密度应是在空间和刚度之间的平衡, 密度高了,刚性提高了,然而,焊枪的活动空间小了。反之亦然。 2.试制夹具的夹紧点的密度可以适当的高一点。因为试制时时间不受节拍的限制,可 以打开夹紧点来打点。 3.夹紧点可能互相干涉,当夹紧点的密度相对高,冲压件的刚度相对强,以及冲压件 的误差相对大时尤其可能发生。为了防止 XIII.夹紧点的相互干涉 1.夹紧点可能互相干涉; 2.当夹紧点的密度相对高,冲压件的刚度相对强,以及冲压件的误差相对大时尤其明 显。 3.一旦干涉发生,尺寸控制就不能完成。 4.防止干涉的措施有改进冲压件的尺寸,减少压点,取消或放开非关键的点。 XIV.夹紧与夹而不紧力 1.为了是夹具的重复性提高,夹具必须让钣金件在夹持状态下仍旧能做一定量的流 动。 2.为了使钣金件能流动,大多数的夹持点应该设计为夹而不紧,即留有0.2毫米的缝 隙。当夹而不紧时,夹块将力施加于NC定位块上,而不是钣金件上。 3.设计工程师必须明白,在夹紧过程中,钣金件也会有位移,如果夹紧是分批进行, 只有最后夹紧可以设计成完全紧固,否则位钣金件位置的一致性就不会是最优的。 4.设计工程师还必须明白,在焊接过程中,钣金件也会有位移。只有让钣金件流动, 才能有利于实现一致性,关键是力求让流动有一致性。 XV.夹紧力 1.与夹紧点的密度相同,夹紧力的强弱应该和钣金件的刚度有关。钣金件的刚度要求 则应该和焊枪可能造成的干扰有关,干扰小,所需要的夹紧力就可以相对弱一些。 2.手工焊接,干扰大,夹紧力应该相对大些。 XVI.焊枪可接近性 1.焊枪对于焊点的可接近性,已经由同步工程核对过了。应采用的特殊焊枪也已经确 定。 2.焊枪和夹具的关系是干扰问题。其原则是被焊点要有必要的刚度,如果焊点是决定 钣金件位置的话。 XVII.用来脱离夹具的托架设计 1.每个定位销都要有至少一个托点,其与销的距离不能超过100毫米,钣金件相对柔 软的部位要额外加点。 2.托面和被托表面形状要相配,托起应同步,使托面与被托表面相同时接触。其差异 不能造成超过15度的偏转。 XVIII.减少干涉 1.夹具上焊枪与夹具的干涉是常见的。 2.干涉如果不能在三度空间里解决,就力求在四度空间里解决。 XIX.焊接顺序的优化 1.为了防止出现表面波纹,就必须使钣金件的向一个或双向流动,焊点的顺序是依次。 2.对于钣金件的误差,可以采用两种截然不同的方式,一是使误差流向最不敏感的区 域,焊点的顺序是还是依次。二是将误差控制在一定的范围内,通常的焊接顺序就 是跳跃式的。 3.焊接顺序在设计阶段就由同步工程来决定,夹具设计时优化。 XX.夹具控制相对精度的方式 1.可以打破惯例,设计一些“无根”的装置来控制钣金件上的一些相对尺寸要求。那 一类装置可以由链条和夹具相连,而没有和夹具的精确的位置关系。 2. 3. XXI.定位点的选择 1.夹具定位销/块的设计必须按照主定位点(参考系)来确定,随意变换会带入误差; 2.在冲压件到分总成到总成要严格遵守主定位点(参考系)传递来执行,以减短误差 链; 3.两主定位孔之间的距离不能过于靠近,以避免定位误差的放大; 4. XXII.定位销/块带来的局部变形 XXIII.压紧装置带来的局部变形 XXIV.压紧方向的优化 XXV.XXVVVVBBBB 1)。