焊接夹具气缸动作的程序化设计.docx
- 文档编号:23944713
- 上传时间:2023-05-22
- 格式:DOCX
- 页数:10
- 大小:156.09KB
焊接夹具气缸动作的程序化设计.docx
《焊接夹具气缸动作的程序化设计.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《焊接夹具气缸动作的程序化设计.docx(10页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
焊接夹具气缸动作的程序化设计
焊接夹具气缸动作的程序化设计
气路设计在焊接结构中是经常遇到的问题。
为了操作的安全或出于工艺要求,对一些较复杂的夹具结构,常要求气动动作有一定的先后顺序。
要达到这个目的有三种方法:
1)不同的动作用不同的气阀控制。
这种设计要求工人操作时要记牢操作顺序,否则就易出现安全问题或损坏工件。
2)利用接近开关(如在气缸上固定磁性环)提供气缸到位情况的信号。
这种设计,因为加入了电磁元件,使得气路复杂化。
3)仅利用气阀本身通过气路设计来识别气缸到位状态。
这种设计对一些复杂的焊接结构可以实现程序化。
本文以我公司皮卡车后厢门焊接夹具为例,阐述气缸动作的程序化设计在焊接夹具中的应用。
一、工艺过程分析
皮卡车后厢门总成主要有以下零部件组焊而成:
后厢门本体、侧板总成、后厢门内部加强板、铰链板等。
以侧板与后厢门本体的组焊为例:
我公司采用了图1所示的焊接夹具结构。
根据产品结构,侧板必须采用定位销侧向定位。
为简化操作,定位销固定在侧板定位板上,这样为使焊后总成件顺利取出,限位板必须是活动的。
操作时,首先将后门本体放置在夹具上并可靠定位,在气缸作用下将限位板推到位,再将侧板以定位销定位安装在夹具上,保证与限位板贴合良好,然后用压头将工件夹紧后施焊。
焊接完成后,先将压头打开,然后再将限位板打开,退出定位销并使压头最大限度地后退,以便工件顺利向上取出。
图1 焊接夹具
一、主要设计内容
由上述工艺过程,可以确定后厢门焊接夹具设计的主要内容有:
1.根据后厢门的工艺过程确定焊接夹具的工艺方案,进而确定夹具结构。
2.设计满足夹具结构和工艺方案的气动原理图。
3.根据国产化冲压件调试出能生产合格产品的焊接夹具。
首先,根据产品结构,在气缸1推出时,气缸2必须处于缩入状态,否则侧板无法装入。
施焊完成后,在气缸1缩入时,气缸2也必须首先处于缩入状态,否则,就会将焊好的总成件拉坏。
由此可知,在设计气路图时必须保证:
1)夹紧工件时,气缸1先动,气缸2后动。
2)松开工件时,气缸2先动,气缸1后动。
也就是说,设计的气路图必须具有对气缸状态的识别功能。
在气缸状态不符合要求时,即在误操作的情况下,气动元件可以不理采外界输入的操作命令,而在执行操作命令时,气缸的动作必须按设计的程序进行,即气缸操作时实行程序化。
二、根据以上要求,设计了如图2所示的气动原理图,显然这个气路图达到了后厢门夹具的结构要求。
此气路图实现了对气缸状态的识别,也实现了气缸动作的程序化。
图2 气动原理图
前言
国内汽车行业近几年的快速增长,带动了国内汽车焊接夹具制造业的快速成长。
基本每个新车型投产,均需要投入相应的焊接夹具。
按目前市场情况看,从新车型开发到推进市场,要求周期短,进而对焊接夹具设计、制造、调试提出更高的要求。
汽车焊接夹具的功能是为了实现车身零件的正确装配,保证零件正确搭配和完成焊接。
工程上通常从装配精度、缩短制造周期和可调整性等方面来评价汽车焊接夹具设计的优劣。
定位是焊接夹具最基本的元素,也是设计过程主要考虑元素,定位设计规范化在很大程度上提高焊接夹具的性能,缩短周期,提高效益。
2“N-2-1”定位原理
一般的物体定位按照六点定位原则,即可确定正确位置。
对于车身柔性零件的定位,如果仅靠六点定位规则定位,将无法保证零件的正确位置和形状,因此,在汽车焊接夹具的设计中,经常有过定位的方式定位,即N大于3。
“N-2-1”定位原理更加适合汽车焊接夹具设计,防止薄板变形,在汽车焊接夹具上已广泛应用。
根据汽车零件的形状和考虑焊接夹具制造成本、焊接可操作性等考虑,夹具定位元件的数量N一般选取4-6。
3定位基准统一
基准统一是机械加工工艺设计的基本思想之一,焊接夹具设计定位基准统一要求保证两点,第一、保证焊接夹具设计基准与车身设计基准、冲压基准、检测基准的统一;第二、保证焊接夹具设计基准在分总成、总成、车身焊接总成的各总成之间保持前后统一。
基准统一保证了车身焊接精度,便于查找质量问题原因,提高管理水平。
4定位结构规范化
汽车焊接夹具基本结构,见图1,包括:
固定平台式底座;定位部件;紧固件连接;气动-杠杆复合夹紧;操作高度可调。
图1
4.1固定平台式底座
固定平台式底座有2种,一种是Q235平板式,见上图1的固定平台。
选用平板式的原则:
夹具固定平台面积在1200×500以下的,一般选用平板式。
另一种是焊接件式,见图2。
选用该结构的原则:
夹具固定平台面积在1200×500以上的,一般选用焊接件式。
焊接件由基板、槽钢、垫板焊接而成,结构规范化。
图2
4.2定位部件:
定位部件是焊接夹具最基本单元,定位部件规范化设计是焊接夹具定位设计规范化重要方面。
定位部件的结构一般由角支座、连接板、定位块、压块、压板、调整垫片、销、销支架、限位、气缸等零部件组成(见图3)。
每个零部件可规范化,在设计时形成规范化设计。
图3
角支座:
也称定位部件底座,焊接件,见图4。
材料Q235钢,厚16mm,结构和装配尺寸可规范化,高度尺寸根据设计要求具体确定,按50mm递增减等级选用。
图4
连接板:
连接作用,见图5,材料Q235钢,厚16mm。
连接板功能是与角支座连接,安装气缸、定位块、压板、限位等,根据装配功能尺寸要求,图示气缸安装尺寸、角支座安装尺寸、定位块安装尺寸已规范化,其它尺寸根据设计要求具体确定。
图5
定位块:
定位零件作用,见图6,材料45号钢,厚16mm,热处理HRC38-43。
根据装配功能尺寸要求,图示安装尺寸已规范化,型面定位尺寸根据设计要求具体选定确定。
图6
压块:
夹紧零件作用,见图7,材料45号钢,厚16mm,热处理HRC38-43。
根据装配功能尺寸要求,图示装配尺寸已规范化,型面定位尺寸根据设计要求具体选定确定。
图7
压板:
气缸驱动压紧零件的连接机构,焊接件,见图8,材料Q235钢。
根据装配功能尺寸要求,图示气缸、连接板的装配尺寸已规范化,其它尺寸根据设计要求确定。
按经验设计法,两孔距离L等于气缸工作行程的一半,气缸张开角度位置最佳。
图8
调整垫片:
通过增减垫片达到夹具微调目的,组合件,厚度有1mm、0.5mm,见图9,材料Q235钢。
根据装配功能尺寸要求,图示尺寸已规范化,其它尺寸根据设计要求具体确定。
图9
销:
零件主定位作用,一般有圆销和菱形销,圆销起主定位,菱形销起副定位作用。
见图10,材料45号钢,热处理HRC38-43,销径d为孔径D-0.05mm,有效长度优先采用L大于等于20,并且其工作表面应高于工件6-8mm。
根据装配功能尺寸要求,图示尺寸已规范化,其它尺寸根据设计要求具体确定。
图10
销支架:
连接销作用,见图11,材料45号钢,热处理HRC38-43,与销配合安装。
根据装配功能尺寸要求,图示与连接板装配、销配合尺寸已规范化,其它尺寸根据设计要求具体确定。
图11
限位:
限位作用,见图12,组合件,由凸凹件配合,材料45号钢,热处理HRC38-43。
与连接板、压板连接方式使用沉头内六角螺栓,图示装配尺寸已规范化,其它尺寸根据设计要求具体确定。
图12
气缸:
外购件,在气动行业已形成标准化产品,根据行程和夹紧力设计需要选择。
国内外厂家有德国的FESTO、日本的SMC、中国的江都永坚,可根据客户需要选择。
5结束语
根据“N-2-1”定位原理和基准统一原则,建立汽车焊接夹具定位部件规范化设计库,科学进行汽车焊接夹具设计,可缩短设计周期,降低生产成本,为企业创造利润。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 焊接 夹具 气缸 动作 程序化 设计
![提示](https://static.bdocx.com/images/bang_tan.gif)