宝马汽车夹具设计标准课件.ppt

1、夹夹 具具 设设 计计 标标 准准、底板、底板二、二、地脚调平机构（代码为地脚调平机构（代码为TOPA0001）三、吊环螺钉三、吊环螺钉四、基准球座及测量安装座四、基准球座及测量安装座五、五、L型安装座（支承座）型安装座（支承座）六、支承过渡座（即六、支承过渡座（即I型支座型支座七、螺孔孔距七、螺孔孔距八、调整垫（代码为八、调整垫（代码为TOPD*）目目 录录夹夹 具具 设设 计计 标标 准准九、导向板九、导向板十、三维调整机构十、三维调整机构十一、限位十一、限位十二、焊钳导向板十二、焊钳导向板十三、定位销十三、定位销十四、定位销座十四、定位销座十五、气缸的选择十五、气缸的选择十六、汽车坐标系

2、与零件坐标系十六、汽车坐标系与零件坐标系十七、压头和支撑块十七、压头和支撑块夹夹 具具 设设 计计 标标 准准十八、钢板间隙十八、钢板间隙十九、十九、 焊装夹具验收的通用公差焊装夹具验收的通用公差二十、二十、 焊装检具验收的通用公差焊装检具验收的通用公差夹夹 具具 设设 计计 标标 准准一、底板一、底板 （一）（一） 底板下部加强件采用底板下部加强件采用20槽钢（槽钢（h200 b75 d9） 底板长度在底板长度在1.5m内时，其厚度在统一为内时，其厚度在统一为20mm； 底板长度大于底板长度大于1.5m，其厚度统一在，其厚度统一在2225mm。 （二）底板下部加强件采用方管时（二）底板下部加

3、强件采用方管时 底板长度在底板长度在1.5m内时，其厚度在统一为内时，其厚度在统一为25mm。 （三）基准边（三）基准边 一般长一般长60mm，宽，宽5mm，光洁度要达到，光洁度要达到1.6 。夹夹 具具 设设 计计 标标 准准三个基准边的分布示意图三个基准边的分布示意图单个基准边的详细结构单个基准边的详细结构夹夹 具具 设设 计计 标标 准准单个基准边的单个基准边的设计尺寸设计尺寸夹夹 具具 设设 计计 标标 准准底板背部底板背部20槽槽钢的布置图钢的布置图夹夹 具具 设设 计计 标标 准准二、地脚调平机构（代码为二、地脚调平机构（代码为TOPA0001）地脚调平机构地脚调平机构示意图示意图

4、夹夹 具具 设设 计计 标标 准准 底板固定在地面的方式有可调式地脚螺钉或斜垫铁。底板固定在地面的方式有可调式地脚螺钉或斜垫铁。 在任何情况下，采用的各种固定方式都不能引起设备的几何精度发在任何情况下，采用的各种固定方式都不能引起设备的几何精度发生变化。生变化。 在一些手动设备特殊的情况下，可以采用在一些手动设备特殊的情况下，可以采用1个支撑的固定方式。个支撑的固定方式。 对于底板尺寸小于对于底板尺寸小于1.2m*1.2m，需要使用，需要使用3个支撑，并且足够保证固个支撑，并且足够保证固定。定。3个支撑的布置采取三角形，以保证设备的最佳稳定性。个支撑的布置采取三角形，以保证设备的最佳稳定性。

5、对于底板尺寸超过对于底板尺寸超过1.2m*1.2m，选取支撑的规则如下：，选取支撑的规则如下： 尺寸在尺寸在1.2m和和2m内内 4支撑支撑 尺寸在尺寸在2m和和4m内内 6支撑支撑 夹夹 具具 设设 计计 标标 准准三、吊环螺钉三、吊环螺钉主要采用主要采用M24和和M30两种。（数模见标准库）两种。（数模见标准库）一般根据情况在底板表面设计一般根据情况在底板表面设计4个，关于底板的一轴线对称分布。个，关于底板的一轴线对称分布。夹夹 具具 设设 计计 标标 准准四、基准球座及测量安装座四、基准球座及测量安装座基准球座的销孔成非对称分布。基准球座的销孔成非对称分布。目前标准库中的尺寸有：高度为目

6、前标准库中的尺寸有：高度为H100mm、H200mm、H300mm、H400mm四种规格。（代码为四种规格。（代码为TOPC0002-H*）测量安装座的高度尺寸有：测量安装座的高度尺寸有： H145mm、H200mm、H300mm、H400mm、H530mm五种规格。（代码为五种规格。（代码为TOPR0002-H*）详细尺寸见标准库。详细尺寸见标准库。基准球座示意图基准球座示意图测量安装座测量安装座示意图示意图夹夹 具具 设设 计计 标标 准准 基准球座至少要三个，应该布置在支撑块的支座形成的多边形的基准球座至少要三个，应该布置在支撑块的支座形成的多边形的外部。外部。 它的布置必须是非直线，而

7、且形成的三角形的区域尽量大。它的布置必须是非直线，而且形成的三角形的区域尽量大。 基准球座也基准球座也不能布置在机器人焊钳或手工焊钳的运动轨迹上。不能布置在机器人焊钳或手工焊钳的运动轨迹上。 测量安装座的布置应保证测量安装座的布置应保证ROMER可接近，且不与焊钳，焊钳的吊可接近，且不与焊钳，焊钳的吊挂装置等发生干涉，数量根据具体夹具形式来定。挂装置等发生干涉，数量根据具体夹具形式来定。 标准库中备有标准库中备有ROMER的模型，可进行检测位置的模拟。的模型，可进行检测位置的模拟。 在一些情况下，在一些情况下， 如果夹具允许，测量球可直接布置在底板上（如：如果夹具允许，测量球可直接布置在底板上

8、（如：包边设备，样架等）。包边设备，样架等）。 基准球座及测量安装座的布置参考见下图。基准球座及测量安装座的布置参考见下图。夹夹 具具 设设 计计 标标 准准基准球座及测量安装座的布置图基准球座及测量安装座的布置图夹夹 具具 设设 计计 标标 准准五、五、L型安装座（支承座）型安装座（支承座）以上代码是以上代码是TOPZ0001-H150（H*）。）。共有共有H150、H200、H250、H300、H350、H400mm六种规格。六种规格。夹夹 具具 设设 计计 标标 准准该形式的代码为该形式的代码为TOPZ0002-H150（H*）。共有）。共有H150、H200、H250、H300、H35

9、0、H400mm六种规格。六种规格。TOPZ0001/TOPZ0002两种形式的安装座，一般是采用铸件，然后加两种形式的安装座，一般是采用铸件，然后加工保证平行度和垂直度。若数量不大时，可拆分成工保证平行度和垂直度。若数量不大时，可拆分成2张图纸，张图纸，3个零个零件加工。件加工。夹夹 具具 设设 计计 标标 准准 该形式的代码为该形式的代码为TOPZ0003-H150（H*）。目前共有）。目前共有H150、H200、H350、H400mm四种规格。四种规格。夹夹 具具 设设 计计 标标 准准六、支承过渡座（即六、支承过渡座（即I型支座）型支座） 代码为代码为TOPZ1003-H*。目前有目前

10、有H180、H200、H300三种规格。如图中板三种规格。如图中板厚可为厚可为18mm或或15mm。夹夹 具具 设设 计计 标标 准准 该类型支座，若高度大于或等于该类型支座，若高度大于或等于200 200 mm mm 时，必须使用时，必须使用2 2个相对位置个相对位置90的撑板起加强作用的撑板起加强作用 。撑板的高度根据支座撑板的高度根据支座 的高度确定的高度确定 : : - - h h 大于或等于大于或等于2/3 H2/3 H h : h : 撑板高度撑板高度 H : H : 支座支座高度高度撑板厚度为撑板厚度为6 68 8mmmm。夹夹 具具 设设 计计 标标 准准七、螺孔孔距七、螺孔孔

11、距为避免垫片形式过多，设计时螺孔、销孔孔距保证为避免垫片形式过多，设计时螺孔、销孔孔距保证15mm的整数倍。的整数倍。夹夹 具具 设设 计计 标标 准准八、调整垫（代码为八、调整垫（代码为TOPD*）由于调试过程中垫片的数量不能超过由于调试过程中垫片的数量不能超过3件，因此垫片的厚度规件，因此垫片的厚度规格为格为0.1、0.2、0.5、1.0、2.0、4.0、5.0mm七种规格。七种规格。夹夹 具具 设设 计计 标标 准准九、导向板九、导向板厚度为厚度为68mm，较长时可采用加强筋，较长时可采用加强筋（厚度（厚度6mm）。）。腰圆形孔的尺寸见下图。腰圆形孔的尺寸见下图。夹夹 具具 设设 计计

12、标标 准准代码为代码为TOPE0002-H*。开口形状为弧形，用于预定位和导向钢板零件，间隙大于开口形状为弧形，用于预定位和导向钢板零件，间隙大于1mm。目前标准库中有：目前标准库中有：H120、H140、H180、H200、H220、H240、H270、H370、H380、H385、H395、H400、H495、H540、H545、H560、H580、H610、H655、H685、H720mm 二十一种规格。二十一种规格。夹夹 具具 设设 计计 标标 准准TOPD0002 1件件六角头螺栓六角头螺栓 - GB 5783-86 - M10 X 60TOPD0005 2件件TOPD0004 2件

13、件TOPD0003 1件件TOPD0002上的连接板厚度为上的连接板厚度为18mm。十、三维调整机构十、三维调整机构三维调整机构三维调整机构示意图示意图夹夹 具具 设设 计计 标标 准准沉头螺钉沉头螺钉 - GB 68-85 - M6X12 2件件六角头螺栓六角头螺栓 - GB 5783-86 - M10 X 60 1件件六角头螺栓六角头螺栓 - GB 5783-86 - M10 X 45 2件件垫圈垫圈 - GB 97.1-85 10 3件件三维调整机构三维调整机构示意图示意图夹夹 具具 设设 计计 标标 准准十一、限位十一、限位缸限位块缸限位块 TOPX0001缸限位块的使缸限位块的使用位

14、置用位置夹夹 具具 设设 计计 标标 准准限位销限位销 TOPX1002调整垫调整垫 TOPD0010限位销限位销 TOPX1002该类型销一般用于普通气缸。该类型销一般用于普通气缸。限位销的分布限位销的分布示意图示意图夹夹 具具 设设 计计 标标 准准U形限位块形限位块 TOPX0101U形限位块形限位块 TOPX0102该类型限位块一般用于大翻板或者定位销、螺柱导套等处，定位精该类型限位块一般用于大翻板或者定位销、螺柱导套等处，定位精度比较高，且重复定位比较稳定度比较高，且重复定位比较稳定。既可保证夹紧后压头与支承块的既可保证夹紧后压头与支承块的间隙，也可在夹紧部件倾斜布置时，保证压头的几

15、何位置。间隙，也可在夹紧部件倾斜布置时，保证压头的几何位置。大翻板处使用大翻板处使用U形限形限位块的示意图位块的示意图夹夹 具具 设设 计计 标标 准准U形限位块形限位块 TOPX0101U形限位块形限位块 TOPX0102压头处使用压头处使用U形限位形限位块的示意图块的示意图夹夹 具具 设设 计计 标标 准准十二、焊钳导向板十二、焊钳导向板焊钳导向处的材料为铬锆铜（焊钳导向处的材料为铬锆铜（CuCrlZr）,同时要考虑焊钳导向板和支座同时要考虑焊钳导向板和支座之间的绝缘之间的绝缘;（即加绝缘垫和绝缘套筒等）（即加绝缘垫和绝缘套筒等）推荐板厚：最小推荐板厚：最小16mm手持移动式焊点导向板由于

16、要减轻焊点导向板的重量，推荐使用手持移动式焊点导向板由于要减轻焊点导向板的重量，推荐使用CESTILENE HD 1000R（苹果绿色）材料；（苹果绿色）材料；推荐板厚：最小推荐板厚：最小20mm焊钳导向板导槽优先选用焊钳导向板导槽优先选用V形，也可采用形，也可采用U形。在形。在V/U形槽边缘加工形槽边缘加工5*30导角作为预留磨损量（一般为导角作为预留磨损量（一般为5mm左右）左右） 。绝缘垫和绝缘套筒的材料一般采用不易破碎的胶木，推荐使用树脂胶木。绝缘垫和绝缘套筒的材料一般采用不易破碎的胶木，推荐使用树脂胶木。固定式焊钳导向板一般安装在装配钢板的下面，与钢板表面平行，距离固定式焊钳导向板一

17、般安装在装配钢板的下面，与钢板表面平行，距离为为25mm。夹夹 具具 设设 计计 标标 准准焊钳导向板（焊钳导向板（U型型及及V型）示意图型）示意图焊钳导向板（焊钳导向板（V型）型）示意图示意图夹夹 具具 设设 计计 标标 准准焊钳导向板示意图焊钳导向板示意图夹夹 具具 设设 计计 标标 准准绝缘垫片有绝缘垫片有M6、 M 8两种垫片，代码为两种垫片，代码为TOPJ0001-6，TOPJ0001-8。M6螺栓绝缘套螺栓绝缘套 代码为代码为TOPJ1001-H=*（H=8、10、12、18四种规格）四种规格）M8螺栓绝缘套螺栓绝缘套 代码为代码为TOPJ2001-H=*（H=10、12、18、2

18、0四种规格）四种规格）8销绝缘套销绝缘套 代码为代码为TOPJ2001-H=*（H=10、12、16、18、20五种规五种规格）格）螺栓绝缘套（螺栓绝缘套（2种规格）种规格）TOPJ1001-H=*TOPJ2001-H=* 8销绝缘套销绝缘套 TOPJ2001-H=*绝缘垫片绝缘垫片 TOPJ0001-*绝缘件的绝缘件的布置图布置图夹夹 具具 设设 计计 标标 准准十三、定位销十三、定位销与主定位销不平行的定位销必须采用伸缩销。与主定位销不平行的定位销必须采用伸缩销。标准库中定位销有两种形式：圆形定位销（标准库中定位销有两种形式：圆形定位销（TOPDX01-*，*为直径，单位为直径，单位为为m

19、m，有，有6.5、8、10、12、13.8、18、20等）、棱形定位销等）、棱形定位销（TOPDX02-*， *为直径，单位为为直径，单位为mm，有，有8、16、20、79.8等）。等）。选用材料：选用材料：20Cr热处理：渗碳淬火，渗碳深度热处理：渗碳淬火，渗碳深度1.2mm（直径小于（直径小于12mm）-1.5mm（直径（直径大于大于12mm），表面硬度要求），表面硬度要求HRC48-52。装在磁场内的定位销选用材料为不锈钢，仅对工作表面进行渗氮处理；装在磁场内的定位销选用材料为不锈钢，仅对工作表面进行渗氮处理；定位销直径：定位销直径定位孔名义直径定位销直径：定位销直径定位孔名义直径0.2

20、mm定位销的加工公差：定位销的加工公差： + 0,05/ 0 夹夹 具具 设设 计计 标标 准准定位销工作表面形式：圆柱形、菱形、削扁、带缺口（如下图）定位销工作表面形式：圆柱形、菱形、削扁、带缺口（如下图）圆形定位销检查用名义直径 d削扁定位销检查用名义直径 d检查用名义直径 d带缺口定位销名义直径 d检查用菱形定位销定位销的工作表面：定位销的工作表面：定位销截面可以是圆形、菱形、定位销截面可以是圆形、菱形、削扁削扁或圆形带缺口的。或圆形带缺口的。（如下图）（如下图）与工件接触的区域工件夹夹 具具 设设 计计 标标 准准十四、定位销座十四、定位销座定位销座可采用统一的形式，如下图：定位销座可

21、采用统一的形式，如下图： 夹夹 具具 设设 计计 标标 准准 注意：注意：定位销座销孔不得为盲孔定位销座销孔不得为盲孔。定位销直径定位销直径A AB BC CD DE E * *F FI IR RS ST TU U 20 201212909030309 95,55,52020202047,547,515151616141420 20 40 4020209595404011117,57,52020303047,547,520202626222240 40 60 603030110110404011117,57,53030303057,557,5252526263232夹夹 具具 设设 计计 标标

22、 准准十五、气缸的选择十五、气缸的选择我们常用的气缸有：普通型、封闭式、耳环式、销钉缸四种。我们常用的气缸有：普通型、封闭式、耳环式、销钉缸四种。一般选用一般选用SMC、FESTO等厂家。等厂家。耳环式气缸（仅应用于后续焊压头）一般选用耳环式气缸（仅应用于后续焊压头）一般选用SMC的。的。CNOMO标准缸的选用原则：标准缸的选用原则：1、客户要求；、客户要求；2、一个零件上有多个方向和多个支撑，尤其是在装焊厚度较厚的零件时。、一个零件上有多个方向和多个支撑，尤其是在装焊厚度较厚的零件时。夹夹 具具 设设 计计 标标 准准十六、汽车坐标系与零件坐标系十六、汽车坐标系与零件坐标系（1 1）汽车坐标

23、系）汽车坐标系通过通过3个虚拟正交面建立坐标系定义汽车上每一个零件的位置。个虚拟正交面建立坐标系定义汽车上每一个零件的位置。 夹夹 具具 设设 计计 标标 准准汽车坐标系汽车坐标系示意图示意图夹夹 具具 设设 计计 标标 准准 X O Z : Y面，竖向，纵向平分车身面，竖向，纵向平分车身 Y O Z : X面，竖向，横向，垂直于面，竖向，横向，垂直于XOZ面且通过前轮的轴线面且通过前轮的轴线 X O Y : Z面面, 水平，垂直于水平，垂直于 X O Z 和和 Y O Z面面 备注备注 : 这种坐标系标记的方式可以任意选择，它的使用不系统，但大这种坐标系标记的方式可以任意选择，它的使用不系统

24、，但大多数情况下采用这种方式。在一些情况下，汽车的一部分可以按需要多数情况下采用这种方式。在一些情况下，汽车的一部分可以按需要创建新的坐标系。创建新的坐标系。夹夹 具具 设设 计计 标标 准准 （2 2）零件坐标系）零件坐标系 原则上，零件应位于汽车坐标系内。但为了便于制造或检查，零件可原则上，零件应位于汽车坐标系内。但为了便于制造或检查，零件可能是在不同的位置上，但其重量在任何情况下都不能影响到它的几何尺能是在不同的位置上，但其重量在任何情况下都不能影响到它的几何尺寸。寸。 对于焊装零件，零件的坐标通常于汽车坐标系相同。对于焊装零件，零件的坐标通常于汽车坐标系相同。 夹夹 具具 设设 计计

25、标标 准准零件坐标系零件坐标系示意图示意图夹夹 具具 设设 计计 标标 准准十七、压头和支撑块十七、压头和支撑块（1 1）厚度）厚度- - 18 1 mm.- - 最小最小 37 (+1/0 )mm-用于与外观零件接触的支撑块和夹紧器压用于与外观零件接触的支撑块和夹紧器压头头 (门外板，顶盖，等门外板，顶盖，等.)。 支撑块和压头的厚度相同。支撑块和压头的厚度相同。 （2 2）材料）材料 42 42 CrMo4 CrMo4 ，热处理方式：工作表面采用火焰淬火（淬火深度：热处理方式：工作表面采用火焰淬火（淬火深度：2 2 mm) mm) 和低温回火和低温回火 (150 (150 200 200C

26、)C)，表面硬度可达到表面硬度可达到 HRC HRC 5555。 对于外观零件的压头对于外观零件的压头 ( (如如 : :侧围，门，顶盖侧围，门，顶盖) ) 在现场调试后进行在现场调试后进行热处理，火焰淬火和水冷却。热处理，火焰淬火和水冷却。 夹夹 具具 设设 计计 标标 准准（3 3）特殊情况）特殊情况 接触铝制零件的压头和支撑块接触铝制零件的压头和支撑块 :- - 表面抛光表面抛光 : Ra 0,2 mm- - 周边圆角周边圆角 : r 5 mm 仅对厚度仅对厚度 37 mm 。夹夹 具具 设设 计计 标标 准准十八、钢板间隙十八、钢板间隙 （1） 一般情况一般情况 (e 1.5mm) 焊

27、接焊接 : 压头压头/支撑块间的间隙支撑块间的间隙 =【标准厚度标准厚度e e *（1+ 6% ）】）】(+0.1/0) 其中其中 标准厚度标准厚度e压头和支撑块之间所有压头和支撑块之间所有零件的厚度之和零件的厚度之和 （2 2）包边）包边 : : 包边机的理论厚度包边机的理论厚度 ( (凹模和镶块间凹模和镶块间) ) 【标准厚度标准厚度 *（1+ 6% ）】）】(+0.2/+0.1) 其中其中 标准厚度标准厚度e凹模和镶块间凹模和镶块间之间所有之间所有零件的厚度之和零件的厚度之和 （3 3）板厚较厚零件）板厚较厚零件( (ee1.5 mm) mm) 压头压头/支撑块间的间隙支撑块间的间隙 =

28、【标准厚度标准厚度e e *（1+ 6% ）】）】(+0.05/0) 其中其中 标准厚度标准厚度e压头和支撑块之间所有压头和支撑块之间所有零件的厚度之和零件的厚度之和夹夹 具具 设设 计计 标标 准准（4 4）外观零件）外观零件压紧后无变形，间隙压紧后无变形，间隙 = 0。夹夹 具具 设设 计计 标标 准准十九、十九、 焊装夹具验收的通用公差焊装夹具验收的通用公差* 支撑面，压头和定位块的公差支撑面，压头和定位块的公差 : 0,20 mm* 固定和活动定位销的公差固定和活动定位销的公差 (在带气压的工作条件下在带气压的工作条件下) : 0,10 mm (参照参照零件的位置零件的位置).* 底板

29、的参考坐标点底板的参考坐标点 : 平行度平行度 = 0,05 mm 在在共同共同的区域的区域.* 对于焊接设备上同时加工几个部件的情况，它们之间（定位销，支撑面）对于焊接设备上同时加工几个部件的情况，它们之间（定位销，支撑面）的最大偏差不超过的最大偏差不超过 0,20 mm 。* 焊接或其他方式的底板的平面度和曲率，在在长度小于焊接或其他方式的底板的平面度和曲率，在在长度小于1000时最大不超时最大不超过过0,05，在长度大于，在长度大于1000时最大不超过时最大不超过0,1 。验收的必要条件：至少有。验收的必要条件：至少有4个个支脚支脚. 供应商负责提供所需的布置以满足这个条件。供应商负责提

30、供所需的布置以满足这个条件。夹夹 具具 设设 计计 标标 准准二十、二十、 焊装检具验收的通用公差焊装检具验收的通用公差 通用公差通用公差 : 0.20 mm 定位基准（支撑和定位销）的位置公差：定位基准（支撑和定位销）的位置公差： 0,10 mm 基准平台的平行度基准平台的平行度：= 0,05 mm 对于同一规格型号的多个检具，它们之间的偏差不能超过对于同一规格型号的多个检具，它们之间的偏差不能超过0.20 mm。 焊接的机器检测平台或其它平台的平面度及平整度，长度小于焊接的机器检测平台或其它平台的平面度及平整度，长度小于1000的，最的，最大不得超过大不得超过0,05；长度超过；长度超过1

31、000的，最大不得超过的，最大不得超过0,1。检测平台用。检测平台用4脚支撑。脚支撑。必须遵守验收条件。必须遵守验收条件。 用于建立车身坐标系的基准小球：球度：用于建立车身坐标系的基准小球：球度：0.05mm，基准球空间位置度：，基准球空间位置度：0.1mm。 基准球位置坐标值的确定方法：用定位元素拟合车身坐标系，在此拟合坐基准球位置坐标值的确定方法：用定位元素拟合车身坐标系，在此拟合坐标系中确定基准球位置坐标值，作为基准球的理论坐标值。在以后的所用过标系中确定基准球位置坐标值，作为基准球的理论坐标值。在以后的所用过程中，使用基准球心理论坐标值建立车身坐标系。程中，使用基准球心理论坐标值建立车身坐标系。二十、二十、 焊装检具验收的通用公差焊装检具验收的通用公差