夹具设计_毕业设计论文(编辑修改稿)

夹具设计_毕业设计论文(编辑修改稿)内容摘要：

是设计项目主管根据用户提 供的技术任务书制订的，它是设计者进行具体夹具设计的指导性文件，是整个设计的总体方案。 设计任务书主要包括三方面的内容 （ 1） 生产过程 图 生产过程图 烟台大学毕业论文（设计 ） 15 工位的基本概念 表 22 工位布局： 图 工位布局图 烟台大学毕业论文（设计 ） 16 夹具概念图 图 夹具概念图 焊点图： 图 夹具概念图 图 焊点图 从图中可以看出共有 17 个焊点 （ 2）主要控制点布置图（ MCP） 主要控制点是需要设置夹具定位的位置，它一般选在保证焊接质量， 防止零件在焊接过程中变形的部位。 在 MCP 中，规定了夹具的数量和位置、厚度以及夹具的结构（定位，夹紧，定位夹紧，定位销）如图： 烟台大学毕业论文（设计 ） 17 图 MCP （ 3）主要控制断面形状（ MCS） MCS 是组合件在 MCP 位置上的断面形状和夹具构造简图。 在 MCS 中，规定了定位面的大致形状，方式，夹紧打开方向，定位销方式（固定，移动，旋转）等。 如图 图 MCS 烟台大学毕业论文（设计 ） 18 设计任务书的制作必须要在全面了解零件的形状，焊装过程和要求的前提下进行，它既要保证设计的设备可靠、满足使用 要求，又要力争设备的设计和制造简单、方便 夹具单元设计思路 根据试样书， RF012 工位共需设计 5 套夹具即可满足要求，其中 U01 和 U03 这两套夹具可对称使用。 1U01 夹具设计 RF012 工位中的 U01 夹具定位加紧内板，且内板上这套夹具附近有一个直径为 的空，这个孔需要用销定位。 这个销要求两向可调。 任务书中规定定位要可调，所以定位快要做成可调式的，压板做成不可调式的。 这套家具初步设计成由定位板、压板、定位块、加紧汽缸、销、销支架等组成的夹具。 2U02 夹具设计 根据设 计任务书 U021 和 U022 可设计成一套夹具。 定位夹紧内板和两个小件。 为了防止小件的变形错位，且需要磁铁吸合消减，并压紧定位这个小件通过 P P6 进行定位，且内板附近各有一个直径为 的孔，这两个孔需要用销定位。 这两个销要求两向可调，且销要为移动销。 在销退出后，将 PNL 去处，所以要用薄型气缸将销退出。 此处定位块无需压板，且需做成分离式的 3U03 夹具设计 根据设计任务书 U031 和 U032 可设计成一套夹具，因为车身为深翻边件。 根据工艺要求可将其设计成两次旋转的，两次旋转夹具主要用于压板一次旋转后 无法打开让出被焊零件的的运动空间，或者定位板固定时，使焊接完后的零件取出干涉，需要旋转避开干涉的情况，两次旋转夹具的第二次旋转结构设计仿照前面，但要尽量使结构尺寸小巧、轻便，因为它是第一次旋转的运动部件、不需考虑打开余量将结构尺寸缩小，在保证强度刚度的前提下可以采用挖空的形式来减轻重量。 由于第一次旋转的结构和重量相对要大，要考虑旋转中心的位置合理设计旋转点，使旋转过程平稳。 而且旋转销的直径要适当增大，并选用无油轴套和止推垫圈结构，以增加刚度，减少摩擦。 二次旋转夹具的运动顺序是第一次旋转到位后第二次旋转夹紧 ，第二次旋转打开后在第一次打开，即气缸 1 活塞杆伸出后汽缸 2 活塞杆再伸出，汽缸 2 活塞杆缩回后，汽缸 1 活塞杆再缩回，它必须通过行程开关在气路中实现互锁，否则会发生干涉，破坏被焊零件。 为了保证第一次旋转到位的精度，必须设置嵌入式限位块结构。 烟台大学毕业论文（设计 ） 19 RF012 工位 U02 夹具单元设计过程 按设计任务书要求作出设置夹具部位的断面形状及相应车线，将确定的夹具基座面的位置画出，作为夹具的设计基准。 根据定位夹紧面的断面形状以及周边零件、装备的干涉情况，确定该夹具的结构形式进行具体设计。 现在主要介绍 U02 工位的设计方 法和过程 设计者在进行焊装夹具之前，首先要根据设计任务书的要求做出相应的车身断面图作为夹具结构设计的数据依据。 切取断面线 根据断面位置与车线关系，采用一维断面。 在 UG 中截取断面，我们用 ，首先设置工作部件，将断面线 A 面为车线绝对值小的一面，用橙色双点划线表示； B面为车线绝对值大的一面，用绿色点线表示；把 A 面放在 81 层，然后再截 B面，改好颜色，放在 82层。 打开输入车身数据，已确定断面位置，开始截取断面可以将所有的断面都截出来 连接板的设计 由于车身焊装夹具设计采用过定位原则，应尽量减小 接触面积，以免因定位太多而造成定位不可靠。 一般接触面积宽度选为 1520mm 即可。 因为连接板上要安装夹紧气缸所以在设计连接板时应该根据气缸选型的型号，来定气缸安装孔及铰支孔的大体位置 . 首先将图层设为 81 层 点击曲线工具条中的 按钮，出现截面曲线对话框，在 PNL中选择 U02 工位区域单击确定，在出现的界棉区线对话框中选择平面按钮进入平面对话框，以 Y 轴为基准轴根据工位位置第一根断面线在 Y方向上移 2 如图 所示： 由于夹具压板的厚度为 16 故第二根断面线应在 Y 轴方向上移 18，依次可 作出 Y 方向上 3 2 4 61单击完成。 一般规定： 烟台大学毕业论文（设计 ） 20 A面为车线绝对值小的一面，用橙色双点划线表示； B面为车线绝对值大的一面，用绿色点线表示； 所切断面线如图 所示： 图 断面线 画装配草图 在设计压板时，首先应根据压板的打开状态，气缸的行程来确定旋转点及气缸安装绞支点的位置，同时要考虑气缸打开或关闭时连接部分是否干涉。 由于车身焊装夹具设计采用过定位原则，应尽量减小接触面积，以免因定位太多而 造成定位不可靠。 一般接触面积宽度选为 1520mm 即可。 因为连接板上要安装夹紧气缸所以在设计连接板时应该根据气缸选型的型号，来定气缸安装孔及铰支孔的大体位置 . 首先将层设置成 21 层。 工作部件为 RF0120100,点击 进入草图界面，根据断面线的形状设计压板的形状。 在设计压板时应先确定 3 个圆的位置，因为要考虑当气缸打开将所焊接部件拿出时是否与所设计的夹具压板干涉，一般将它们之间的打开余量设为 25毫米，并做打开分析，看是否干涉。 操作步骤为：选择编辑中的变换，选择打开的压板，选择旋转点并选择旋转的角度为 120 度，点击复制即可，如图 所示： 烟台大学毕业论文（设计 ） 21 图 草图 打开状态 烟台大学毕业论文（设计 ） 22 为了避免给设计造成浪费，在作运动分析之前须先对草图进行打开状态干涉分析。 通过旋转角度，来确定气缸行程是否能够保证气缸处于打开状态时，不会与 PNL 发生干涉。 通过学习可知，行程 75mm 的气缸在满足各项要求的情况下所打开的最大角度为 度，行程为 100 的气缸最大打开角度为 度，因此可以通过打开角度，使压板臂草图旋转来检验其刚打开时是否会与 PNL发生干涉。 其 操作工程如下： EditTransform，点击后弹出 类型对话框，选择曲线类型（ typecurve）然后选中所要旋转的曲线，弹出对话框，并依次进行操作点击 Rotate About a Point，再选择旋转点，即为中点 O，再键入旋转角度 度，确认后弹出对话框，点击 COPY，确认后完成旋转。 拉深出压板、连接板、定位块、压块 回到 modeling 状态下，分别进行拉伸操作 压板的设计 首先将 RF01201 设成工作部件 ,链接 整个草图，将压板的草图拉伸出来回到第一层，点击拉伸 按钮因压板的结构不能同时作为一个整体拉伸，故先将选 择意图工具条设置为 拉伸压板的上半部分，厚度为 48 图 压板的拉伸 剩余部分要分两次拉伸，在 Y轴的反方向上拉伸厚度为 8 毫米的实体完 成 烟台大学毕业论文（设计 ） 23 图 压板耳朵的拉伸 选择特征操作工具条中的倒角 按钮，在出现的对话框中选择双倒置，选中所要倒的角的底线，根据压板的结构输入所倒角的第一偏置与第二偏置，即可完成压板的总 体设 计 图 图 压板的总体设计 连接板实体的设计 1 首先将工作部件设为 RF01202 设计连接板时应根据压板的设计及气缸的行程，根据设计要求选择行程为 100 的气缸，其尺寸按照 97+行程来计算。 在设计时把首先打开的气缸即上面的气缸设计成与地面 成烟台大学毕业论文（设计 ） 24 30度放置。 同时应遵循所设计夹具的工位特点、受力情况及材料的节省等方面来考虑设计。 步骤如前因连接板为独立的整体可直接进行拉伸，拉伸厚度为 16 毫米，为节省材料在满足受力要求的前提下进行倒角及切除多余部分 图 连接板 2确定连接板上安装支架的孔的位置 LOCATOR 中与支架连接的六个孔的确定如图所示。 设计前已经确定了 BASE 的高度。 将 BASE 的高度用一条基准面表示，确定支架高度，六个孔与基准面的关系以及六孔之间的关系如上图右图所示。 LOCATOR 中气缸下悬挂点与旋转点之间的水平距离为 35，与气缸上止点的竖直距离为 [97+（行程 5） ST]。 根据确定的 BASE 高度，作一基准面 Z=700 如图所示 图 连接板上支架的孔位置的确定 从而确定支架的孔的位置。 3安装薄型气缸的孔的位置 根据销的位置确定，先建一个基准面，然后再偏置如图所示 Z=700 烟台大学毕业论文（设计 ） 25 图 薄型气缸孔的位置的确定 设计完后的连接板为 图 连接板完成图 3）定位块的设计 步骤如前如图所示 图 定位块的切削 倒 角 一 般 为10cm，避免产生应力 切去形面便于加工 偏置后的基准面 销的基准面 烟台大学毕业论文（设计 ） 26 定位块采用两销一孔定位 图 定位块的完成图 4）压块的设计 首先链接 两个小件， 根据两个小件的位置设计，如图所示 图 压块 销支架的设计 设计销支架时，首先需要把销装配在合适的位置，根据销的位置设计销支架 如图所示 小件 烟台大学毕业论文（设计 ） 27 图 销支架 连接销支架的设计 在装配中进行连接支架的设计。 这样可以随时调整其形状，使销支架通过其他零件能更好的连接在 LOCATOR 上。 在装配中调整各孔的位置，使各连接孔为整数。 连接支架也要做的比较结实。 根据销的安。