基于ug的汽车焊装夹具三维设计毕业设计说明书(编辑修改稿)

基于ug的汽车焊装夹具三维设计毕业设计说明书(编辑修改稿)内容摘要：

品设计、工程和制造全范围的开发过程。 工业设计和风格造 NX为那些培养创造性和产品技术革新的 工业设计 和风格提供了强有力的解决方案。 利用 NX 建模 ，工业设计师能够迅速地建立和改进复杂的产品形状， 并且使用先进的渲染和 可视化工具 来最大限度地满足设计概念的审美要求。 产品设计： NX 包括了世界上最强大、最广泛的产品设计应用模块。 NX 具有高性能的机械设计和制图功能，为制造设计提供了高性能和灵活性，以满足客户设计任何复杂产品的需要。 NX 优于通用的设计工具，具有专业的 管路 和线路设计系统、 钣金 模块、专用塑料件设计模块和其他行业设计所需的专业 应用程序。 仿真、确认和优化： NX 允许制造商以数字化的方式仿真、确认和优化产品及其开发过程。 通过在开发周期中较早地运用数字化仿真性能，制造商可以改善产品质量，同时减少或消除对于物理样机的昂贵耗时的设计、构建，以及对变更周期的依赖 [14]。 NC 加工： UGNX 加工基础模块提供联接 UG 所有加工模块的基础框架，它为 UGNX所有加工模块提供一个相同的、 界面 友好的图形化窗口环境，用户可以在图形方式下观测刀具沿轨迹运动的情况并可对其进行图形化修改：如对刀具轨迹进行延伸、缩短或修改等。 该模块同时提供通用的点位加工编程功能，可用于钻孔、攻丝和镗孔等加工编程。 该模块交互界面可按用户需求进行灵活的用户化修改和剪裁，并可定义标准化刀具库 、加工工艺参数样板 库使初加工、半精加工、精加工等操作常用参数标准化，以减少使用培训时间并优化加工工艺。 UG 软件所有模块都可在实体模型上直接生成加工程序，并保持与实体模型全相关。 UGNX 的加工后置处理模块使用户可方便地建立自己的加工后置处理程序，该模块适用于目前世界上几乎所有主流 NC 机床和加工中心，该模块在多年的应用实践中已被证明适用于 2～ 5 轴或更多轴的铣削加工、 2～ 4 轴的车削加工和电火花线切割。 有序的开发环境 :NX 产品开发解决方案完全支持制造商所需的各种工具，可用于管理过程并与扩展的企业共享产品信息。 NX 与 UGSPLM 的其他解决方案的完整套件无缝结合。 这些对于 CAD、 CAM 和 CAE 在可控环境下的协同、 产品数据管理 、数据转换、数字化实体模型和可视化都是一个补充。 中北大学 20xx 届毕业设计说明书 第 7 页 共 53 页 2 汽车焊装夹具设计的注意事项 设计式样书的说明 设计项目主管根 据用户提供的技术要求制订设计式样书。 设计者根据夹具设计的定位唯一性、定位稳定性、夹紧稳定性及总体约束等要求，在设计式样书中确定整个夹具设计的方案。 通过式样书中对定位夹紧点进行的总体规划，汽车白车身的拼焊精度得以保证。 夹具式样书对方案进行整体构思，从而尽可能地优化定位夹紧点的布局方案。 这种总体规划提高了车身的焊装精度，降低了车身精度的变化率。 夹具式样书对夹具的设计具有重要的指导意义，对提高夹具的设计合理性、缩短夹具调试周期也起到十分关键的作用 [15]。 生产过程 工艺流程：被被装配工件的上料 、焊接顺序。 工作总布置图 工位参数：生产量，运行时间，运行效率，生产节拍，夹具类型（固定、旋转、移动），操作高度，夹紧方式（手动、气动），有无顶升装置，上料方式（手动、吊装、自动），取料方式（手动、顶出、自动），操作者数量等等。 被焊零件结构分解图 被焊零件明细（零件名、零件号、零件厚度和材料） 焊接设备和方法，焊点数量 焊点布置图 MCP 图标明了车身装配过程中需要设置夹具定位的位置，本图中夹具的分布对称可以保证焊接质量，防止零件在焊接过程中变形的部位。 在 MCP 图中，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）。 WH10 汽车焊装夹具设计的 MCP 图如图 所示： 中北大学 20xx 届毕业设计说明书 第 8 页 共 53 页 图 WH10 工位的 MCP 图 主要控制断面的形状（ 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。 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，他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 [6]。 本次 WH10 汽车 焊装夹具设计总共需要设计 6 套夹具， MCS 图如 、 和 所示 ： 中北大学 20xx 届毕业设计说明书 第 9 页 共 53 页 图 S4 和 S5 的 MCS 图 图 S1 和 S2 的 MCS 图 中北大学 20xx 届毕业设计说明书 第 10 页 共 53 页 图 S2 和 S7 的 MCS 图 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式样书，设计参考文件 项目名／工位名／ my style——存放本工位设计用的二维图纸 其具体的示例如下图 所示： 中北大学 20xx 届毕业设计说明书 第 11 页 共 53 页 图 总装图 文件命名规则 加工件 工位代号－ UNIT 号－零件序号 WH10－ 00－ 00——WH10 工位的 GA。 WH10－ 01－ 00——WH10 工位的 U01。 WH100101——WH10 工位 U01 的零件 01。 标准件 名称与标准件号一致 例： YWB010412X35。 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 ” CK1B6375_70。 国 标件 国标号 型号 例： GB93878 代表 弹簧垫圈 8。 其具体的示例如下图 所示： 中北大学 20xx 届毕业设计说明书 第 12 页 共 53 页 图 每套的总装图 图层的设定 表 图层的相关规定 优选图层 可用图层 内 容 优选图层 可用图层 内 容 1 110 实体模型 61 6170 BASE TAP 车线 11 1120 夹具打开状态 71 7180 GA 车线 21 2140 草图 81A 82B 8190 车身端面 41 4150 参考点线面 91 91100 PNL 片体 51 5160 夹具或附属 装置车线 101 101120 Drafting 文件搜索目录的配置 具体配置方法：文件 —选项 —加载选项 —定义搜索目录 … 示例如图 所示 ： 中北大学 20xx 届毕业设计说明书 第 13 页 共 53 页 图 加载选项图 夹具的具体设计过程 导入 PNL 文件 —截断面 —设计定位板和压板 —装配标准件和外购组件组成夹具单元 —焊接干涉检查 —总装图（ GA） 中北大学 20xx 届毕业设计说明书 第 14 页 共 53 页 夹具中有关颜色设置的规定 图 颜色设置 下面我将介绍一下自己所设计的四套夹具，并将以其中的一套夹具为例介绍一下自己的设计过程。 中北大学 20xx 届毕业设计说明书 第 15 页 共 53 页 3 WH10 汽车焊装夹具的具体设计过程 WH10 汽车焊装夹具设计共需设计 6 套夹具，其中 H1/H3/S4/S8 与 S1/H2/H4/SS6/H6 与 S5/H S2 与 S3 结构两两相同。 因而在设计出前三套夹具之后，将其进行移动或对称等变化，即可完成剩余三套夹具的设计。 从 MCP 图中可以看出 S S3 套夹具所采用的夹具结构相对简单。 销 H6 和销 H7 以相同的结构分别安装在 S6 和 S5 上。 而H1/H3/S4/S8 有 3 个压点，两个定位销和 3 个支撑点，结构较为复杂，所以本文以此套夹具为例讲解夹具的典型设计过程。 首先将先行设计完成的三套夹具的三维装配模型和 WH10 工位的三维总成进行展示，以使对焊装夹具的设计产生直观的印象和感性的认识 [7]。 其具体结构如下图 至 所示： 图 WH100100 夹具 中北大学 20xx 届毕业设计说明书 第 16 页 共 53 页 图 WH100200 夹具 中北大学 20xx 届毕业设计说明书 第 17 页 共 53 页 图 WH100300 夹具 图 WH100000 总装配 中北大学 20xx 届毕业设计说明书 第 18 页 共 53 页 下面将以图 所示的 WH100300 为例具体介绍一下自己夹具设计的主要过程和思路。 导入 PNL 文件 按照 章节的标准新建文件夹。 在 GA 文件夹中建立 prt 文件： WH100000 按照绝对坐标原点将焊枪、焊件等实体装入 GA。 在 GA 下点击添加新组件 WH100100 空文件），并将其设为工作部件。 截断面 根据式样书中所提供的夹具压点位置来确定夹具单元的断面位置（ MCP 图），如图 所示在 41 层建立基准面，以基准面为刀具 PNL 实体为目标截出所需要的断面线。 具体的操作步骤是：点击 ，弹出剖面曲线对话框后，将关联输出取消。 选择 PNL 对象后，再选择基准面作为刀具截出端面线。 接完后的效果如图 所示。 将截面线移动至 8 82 两层，点击对象显示，进行颜色和线型显示的编辑 [8]。 图 在压点位置处建立的基准面 中北大学 20xx 届毕业设计说明书 第 19 页 共 53 页 图 剖面对话框 图 截面线 对所截出的断面线一般规定： A 绝对值小的一面产生的截面线，编辑显示为橙色双点划线，置于 81 层； 中北大学 20xx 届毕业设计说明书 第 20 页 共 53 页 B 绝对值小的一面产生的截面线，编辑显示为橙色双点划线，置于 82 层； 夹具的整体设计 截出好断面线之后，根据设计式样书要求对夹具进行设计。 将草图建立在用来截取断面线的基准面上即可。 基于 UG 的夹具设计思想是一种自上而下的建模思想。 因而草图是整个夹具设计的基础，对草 图要进行严格的尺寸和位置约束。 注意图 36 中强调的几个尺寸。 左侧强调的气缸杆与连接板旋转轴之间 60mm尺寸由设计经验确定，这种情况下夹具通常能够打开。 右侧的几个尺寸是基于购买件垫片的尺寸设计 [9]。 确定旋转点 依据：压板打开状态，汽缸行程及安装位置，将工作坐标变换到定位面附近，以断面为基准建立草图，并通过编辑 变换命令进行简单的打开分析（为方便工件的取放，变换后的工件应在截面线最远处的 30mm以外）。 确定汽缸安装铰支点的位置 1 构建连接板、定位块、压板臂、压块的大致轮廓 通过 观察和思考 MCP 图，可以想到其所给定的结构有所不足，因此考虑到应将其 压板臂的结构进行改变，使其更好的满足需要。 经过询问老师，自己决定建压板臂设计成直角的形式可以更好的满足实际的需要。 2 生成零件的大致形状 a 在夹具单元文件中建立各零件的空文件。 b 在各零件的文件中分别链接装配的相应草图。 中北大学 20xx 届毕业设计说明书 第 21 页 共 53 页 图 完全约束后的 WH103000 草图 中北大学 20xx 届毕业设计说明书 第 22 页 共 53 页 图 LINK 草图 在零件图中进行建模 在草图建立好，在装配中添加新组件。 如图 所示，将草图 link 到各个零件图中进行拉伸，完成夹具单元中各 加工件的基本建模。 在拉伸之后应当注意模型的修改，例如本套夹具。