摘要
本次设计的主要内容是操纵盖加工工艺规程及
2.0
9
4+
+
-φ孔钻孔夹具
的设计。操纵盖主要是用在汽车变速器上面，其主要加工表面及控制位置为
长度为97的底部大端面和
2.0
9
4+
+
-φ以及8
25H
φ。由零件要求分析可知，
保证
2.0
9
4+
+
-φ孔的精度尺寸的同时应该尽量保证其与底部大端面的垂直
度，这对于后工序装配和总成使用上来说都有重要影响。所以，工序安排时，
采取以97的底部大端面粗定位夹紧加工后，对
2.0
9
4+
+
-φ孔进行钻削加工同
时成型。因其粗糙度为Ra12.5，可通过钻、绞孔来满足。对于钻8
25H
φ孔时，主要以操纵盖的97的底部大端面定位，控制其自由度，以达到加工出来的产品满足要求并且一致性好的目的。本文的研究重点在于通过对操纵盖的工艺性和力学性能分析，对加工工艺进行合理分析，选择确定合理的毛坯、加工方式、设计高效、省力的夹具，通过实践验证，最终加工出合格的操纵盖零件。
【关键词】操纵盖加工工艺夹具设计夹具
Abstract
The connecting rod is one of the main driving medium of diesel engine, this text expounds mainly the machining technology and the design of clamping device of the connecting rod. The precision of size, the precision of profile and the precision of position , of the connecting rod is demanded highly , and the rigidity of the connecting rod is not enough, easy to deform, so arranging the craft course, need to separate the each main and superficial thick finish machining process. Reduce the function of processing the surplus , cutting force and internal stress progressively , revise the deformation after processing, can reach the specification requirement for the part finally .
【Keyword】Connecting rod Deformination Processing technology Design of clamping device
目 录
摘要 ..................................................................... 3 Abstract .......................................................................................................................................................4 第一章 绪 论 ............................................................................................................................................4 第二章 零件的分析 .. (5)
2.1、零件的作用 ...................................................................................................................................5 2.2、零件的工艺分析 .. (5)
第三章 毛坯的确定以及毛坯图和零件图的绘出 (8)
3.1、分析毛坯的制作以及其组成 ...................................................................................................8 3.2、加工余量和工序、毛坯尺寸的确定 .. (9)
第四章 操纵盖的工艺规程的设计 (10)
4.1、确定定位基准 ............................................................................................................................10 4.2、工艺路线的确定 ........................................................................................................................ 11 4.3、选择加工设备及刀、夹、量具 .............................................................................................13 4.4 确定切削用量及基本工时 ......................................................................................................13 4.4.1粗铣、精铣97，高74底部大端面 ............................................................................13 4.4.2 粗铣、精铣∮32顶部端面 . (13)
4.4.3钻∮018.0014++底孔∮13，绞∮13孔至尺寸 (13)
4.4.4钻、绞
2.00
94+
+-φ直孔 (13)
4.4.5钻、绞孔至尺寸762G φ- .............................................................................................20 4.4.6锪平∮20凸台至尺寸 .....................................................................................................13 4.4.7钻、攻M8X1.25-6H 螺纹孔底孔∮7，攻M8牙 ......................................................13 4.4.8粗镗、半精镗∮25H8深8孔至尺寸 . (13)
第五章 钻孔夹具的设计 ....................................................................................... 错误！未定义书签。
5.1选择定位基准 ....................................................... 29 5.2分析误差 ......................................................................................................... 错误！未定义书签。 5.3夹具的夹紧力和切削力的计算 (30)
5.4夹紧元件及动力装置确定 (33)
5.5夹具设计及操作的简要说明 (35)
小结 (36)
参考文献 (36)
致谢 (36)
第一章 绪 论
本文首先对操纵盖的零件进行分析，通过对操纵盖进行的研究和分析，描述了操纵盖零件的加工工艺的制定，各工序的加工工艺的分析以及切削用量和工时的计算等相关内容。为了提高劳动生产率，降低劳动强度，保证加工质量，与指导老协商后，觉得用夹具比较合适。
在这次毕业设计中，根据课题所给的零件图、技术要求，通过查阅相关资料和书籍，了解和掌握了的机械加工工艺和编程的一般方法和步骤，并运用这些方法和步骤进行了操纵盖的机械加工工艺及夹具设计。整个设计的指导思想“简便、高效、经济”。力求生产处符合要求的产品。
第二章 零件的分析
2.1 零件的作用
题目所给的零件是操纵盖，而操纵盖一般是压铸机压铸而成，上面钻或铣有直孔或者是螺纹孔，其作用是用来与其它部件进行连接的。同时操纵盖零件一般都是用在汽车变速器上面，而本课题的任务就是”汽车变速器操纵盖工艺及工装夹具设计“。
2.2 零件的工艺分析
（1）以零件图里正视于我们的面作为加工面。
操纵盖的016.0004
.062++-φ加工，中间孔018.00
14++φ的加工，底部大端面的加工，
其中016.0004
.062++-φ孔的表面粗糙度要求为m Ra μ6.1，018.00
14++φ孔的表面粗糙度要
求同样为m Ra μ6.1，底部大端面的表面粗糙度为m Ra μ2.3； （2）以剖视图中心轴线为中心的主要加工表面的加工面。
这一组加工表面包括：
825H φ内孔的镗削加工以及018
.00
14++φ孔的钻、绞削加工。
（3）以左视图视图方向的主要加工表面的加工面。
这一组加工表面包括：
2
.0094++-φ内孔的钻、绞削加工，以及M8X1.25-6H 螺孔的加工。
以下是该操纵盖零件的零件图。
图1-1 操纵盖零件图主视图
图1-2 操纵盖图左视图
图1-3 操纵盖图剖视图
第三章确毛坯的确定以及毛坯图和零件图的绘出
3.1、分析毛坯的制作以及其组成
“操纵盖”零件材料采用压铸而成。材料为ADC12，需要退火处理，生产类型为大批量生产，采用铸造毛坯。
由于零件尺寸不大，结构比较复杂，因此我们采用压铸的形式，从而提高劳动生产率，降低成本。
3.2、加工余量和工序、毛坯尺寸的确定
3.2.1、长度97，高74底部大端面的加工余量
通过分析操纵盖的各个工序，我们可以得知，加工长度97，高74底部大端面的时是需要经过铣削加工得到，所以各个工序的加工余量具体分配如下：根据标准，当材料为压铸件，且为ADC12时，粗铣的加工余量为2.1-6.5mm,根据实际情况，在这里，我们取2.5mm.其厚度偏差我们取-0.28mm。
同样地，根据标准，当材料为压铸件，且为ADC12钢时，精铣的加工余量为0.8-1.0mm,根据实际情况，在这里，我们取1mm.其厚度偏差我们取
-0.28mm。
所以通过计算可知：毛坯尺寸为：74+2.5+2.5=79mm。
经查表《实用机械制造工艺设计手册》可得，由于工件为ADC12钢，根据标准，压铸件的尺寸公差为CT6级，于是就有操纵盖毛坯的尺寸公差为
1.5mm。
根据以上分析可知：操纵盖毛坯件的理论尺寸经计算得：
74+2.5+2.5=79mm
操纵盖毛坯件的理论最小尺寸经计算得：79-0.8=78.2mm
操纵盖毛坯件的理论最大尺寸经计算得：79+0.8=79.8mm
操纵盖毛坯件的理论经过粗铣后的最大尺寸经计算得：
79.8-1-1=77.8mm
操纵盖毛坯件的理论经过粗铣后的最小尺寸经计算得：
78.2-1-1=76.2mm
操纵盖经过精铣后，尺寸与图示相符。
3.2.2、钻、绞
2.0
9
4+
+
-φ
直孔内孔的加工余量
通过分析操纵盖的各个工序，我们可以得知，加工
2.0
9
4+
+
-φ
的时候是
需要经过钻、绞两个工序得到，所以各个工序的加工余量具体分配如下：根据标准，当材料为铸件，且为ADC12钢时，钻孔的加工余量为2.0mm。
根据标准，当材料为铸件，且为ADC12钢时，绞孔的加工余量为0.3mm。
根据以上分析可知：操纵盖毛坯件的理论尺寸经计算得：φ9-2-2=φ5；
经查表《实用机械制造工艺设计手册》可得，由于工件为ADC12钢，根据标准，铸件的尺寸公差为CT6级，于是就有操纵盖毛坯的尺寸公差为1.1mm。
根据以上分析可知：操纵盖毛坯件的理论尺寸经计算得：φ9-2-2=φ5；
操纵盖毛坯件的理论最大尺寸经计算得：φ5+0.55=φ5.55；
操纵盖毛坯件的理论最小尺寸经计算得：φ5-0.55=φ4.45；
根据以上分析确定钻孔工序尺寸为φ5；
操纵盖经过铰孔后，尺寸与图示相符。
3.2.3、∮25H8深8孔的加工余量
通过分析操纵盖的各个工序，我们可以得知，加工∮25H8孔的时候是需要经过粗镗、精镗两个工序得到的，所以各个工序的加工余量具体分配如下：
根据标准，当材料为铸件，且为ADC12钢时，粗镗的加工余量为2.0mm。
根据标准，当材料为铸件，且为ADC12钢时，精镗的加工余量为0.3mm。
根据以上分析可知：操纵盖毛坯件的理论尺寸经计算得：φ
25-2-1-0.3=φ21.7；
经查表《实用机械制造工艺设计手册》可得，由于工件为ADC12钢，根据标准，铸件的尺寸公差为CT6级，于是就有操纵盖毛坯的尺寸公差为
1.1mm。
根据以上分析可知：操纵盖毛坯件的理论尺寸经计算得：φ25-2-1.3-0.3=φ21.7mm；
毛坯最大尺寸为φ21.7mm+0.55=φ22.25mm；
操纵盖毛坯件的理论最大尺寸经计算得：φ22.25.mm-0.55=φ21.7mm；
根据以上分析确定粗镗工序尺寸为φ21.7mm；
操纵盖经过精镗后，尺寸与图示相符。
第四章操纵盖工艺规程的设计
4.1、确定定位基准
4.1.1、确定粗基准
粗基准是开始加工工件的时候要用到的基准，其选择需要满足一下几点的需要：
1、一定要确保各个重要支撑孔的加工余量均匀分布。
2、在选择一个面作为粗基准时，需要确保工件的内壁留有一定的余量。
4.1.2、确定精基准
精基准的确定关系到整个零件的加工精度，是加工一个零件最重要的因
素，所以在加工工件之前，一定要准确无误地确定工件的精基准的确定。从操纵盖零件图可知，操纵盖的两组外圆端面最先就经过了粗铣工序实现，为
了车操纵盖中间的那个20033
.00Φ++的内孔，必须选择操纵盖的上面和已经车削出
来的40
039
.00
φ+内孔面作为精基准，因为这几个工序都已经加工出来了，并且有一定的精度，我们选择两面一孔，正好满足了基准的选定原则，符合操纵盖零件的加工工艺要求，只有这样，才能加工出满足图纸尺寸的零件来。
4.2、工艺路线的确定
工艺路线的确定的合适与否直接关系到工件的加工的生产效率以及质量，是机械加工中的第一要素，必要重点对待，在操纵盖这个零件中，我们必须遵循零件加工工艺的基本原则，即为先面后孔，先粗镗后精镗，在这里，我们先对操纵盖的上下两个端面进行铣削加工然后就是操纵盖零件的孔的钻削、绞削加工，最后就是粗、精镗内孔。
根据操纵盖零件的特点，确定操纵盖的加工工艺路线如下：
方案一：
铸造出毛坯外形 退火处理去除表面应力
工序1：粗铣、精铣97，高74底部大端面, 工序2：粗铣、精铣∮32顶部端面。 工序3：钻、绞
2.00
94++-φ直孔。
工序4：钻、绞孔至尺寸762G φ-。 工序5：锪平∮20凸台至尺寸。
工序6：钻、攻M8X1.25-6H 螺纹孔底孔∮7，攻M8牙。 工序7：粗镗、半精镗∮25H8深8孔至尺寸。 工序8：倒棱，去毛刺。 工序9：检验。
方案二：
压铸出毛坯外形
退火处理去除表面应力
工序1：粗铣、精铣97，高74底部大端面, 工序2：粗铣、精铣∮32顶部端面。 工序3：钻、绞
2.00
94++-φ直孔。
工序4：钻、绞孔至尺寸762G φ-。 工序5：锪平∮20凸台至尺寸。
工序6：粗镗、半精镗∮25H8深8孔至尺寸。
工序7：钻、攻M8X1.25-6H 螺纹孔底孔∮7，攻M8牙。 工序8：倒棱，去毛刺。 工序9：检验。 方案三： 铸造出毛坯外形 退火处理去除表面应力
工序1：粗铣、精铣97，高74底部大端面, 工序2：粗铣、精铣∮32顶部端面。 工序3：锪平∮20凸台至尺寸。
工序4：粗镗、半精镗∮25H8深8孔至尺寸。
工序5：钻、攻M8X1.25-6H 螺纹孔底孔∮7，攻M8牙。 工序6：钻、绞
2.00
94++-φ直孔。
工序7：钻、绞孔至尺寸762G φ-。 工序8：倒棱，去毛刺。 工序9：检验。
其中，方案二的工艺路线虽能方便工人安装加工，但在装夹加工过程中会对零件已加工好表面造成破坏，造成零件损失；方案三，能加工出所要的零件，但加工时对零件的装夹和拆卸较频繁，时间耽搁较长，生产率下降；所以，综合选定，方案一可用。
4.3、选择加工设备及刀、夹、量具
由图样分析，该图样需要铣削上下两端面的轮廓，在这里我们在铣轮廓时选用φ20mm 立铣刀。而钻削加工时我们可以选择直柄麻花钻头，量具可选用0--150mm 为75-100mm 的测量游标卡尺，外径千分尺，游标深度卡尺等。
4.4 确定切削用量及基本工时
4.4.1粗铣、精铣97，高74底部大端面
本工序为粗铣、精铣97，高74底部大端面的工序，所选刀具为硬质合金端铣刀。铣刀直径d=20mm,宽度L=40mm ，齿数z=10。根据《切削用量简明手册》表3.2选择铣刀的几何形状。由于加工材料为ADC12，b σ=145MPa ，硬度为160—180HBS ，铸件，有外皮。故选择0α=8°，0χ=+5°。
已知铣削宽度e α=61mm ，铣削深度5.2=p a mm 。机床为XA5032型立式铣床，工件装在虎口钳中。
（Ⅰ）确定每齿进给量z f
根据《切削用量简明手册》表3.5，当使用YG6，铣床功率为7.5Kw （《切削用量简明手册》表3.30）
z mm f z /18.014.0—=，采用对称铣，故取z mm f z /18.0=
（Ⅱ）选择铣刀磨钝标准以及刀具寿命
根据《切削用量简明手册》表3.7和表3.8，铣刀后刀面最大磨损量取为1.5mm ，由于铣刀的直径d=20mm ，故铣刀的寿命T=180min 。
（Ⅲ）确定铣削速度c v 和每分钟进给量f v 根据《切削用量简明手册》表3.27中公式计算：
v p u ωy f x p m q v k z a a a T d c v v
v v v v
=
公式中 V C =245 ,v q =0.2，v y =0.35，v x =0.15，v u =0.2，v p =0，m =0.32，
0d =80,e a =50,p a =2.3,v k =1.0。
110
5018.03.2180802450
2.035.015.0
3.02
.0??????=c v =91.16m/min
1000d v n c
π= =
π
??8016
.911000
=326.90r/min
根据《切削用量简明手册》表3.30，XA5032立式铣床主轴转速表，选择n=300r/min ，纵向进给量f v =235mm/min 。
实际切削速度和每齿进给量分别为
1000
0n
d v c π=
=
1000
300
80??π
=75.36m/min z
n v f c fz z =
=
10
300235
?
=0.08mm/z
(Ⅳ)检验机床功率
根据《切削用量简明手册》表3.24，当e a mm 52≤，mm a p 4.2≤，
mm d 800=，z=10,min /235mm v f =，近似kw p cc 1.1=。
根据XA5032型立式铣床说明书机床主轴允许的功率为，
kw p cw 63.575.05.7=?=，
故cw cc p p ≤，因此选择切削用量采用，即
mm a p 3.2=，min /235mm v f =，n=300r/min ，36.75=c v m/min ，
z mm f z /08.0=。
2）基本工时计算
f
m v L
t =
公式中l l L ?+=，l=140mm ，根据《切削用量简明手册》表3.26，对称安装铣刀入切量及超切量mm y 12=?+，则L=152mm 。
min 65.0235
152==m t
4.4.2 粗铣、精铣∮32顶部端面
本工序为粗铣、精铣操纵盖∮32顶部端面的工序我们选择机床：数控铣床 XK7132，功率P=13kw ；
刀具：选用高速钢圆镶齿三面刃铣刀 查 《机械制造工艺设计简明手册》
3.1—39，刀具数据如下：d=16 20z = 225w d = 1)铣削进宽度的选择
根据实际工况，我们通过《机械制造工艺设计简明手册》3.1—27可知
e a =1—2 这里取1.5
2)选择进给量
经过查表可知：f a =0.23 0.5p a =
3)选择铣削的速度 经查表可知
0.6/36/min v m s m ==
所以：1000100036
190/min 3.1460
v n r d π?=
==? 4)计算切削时间
查《机械制造工艺、金属切削机床设计指导》表1.4—15 可知：
()1212..0.2520192960
1590
137251580
z
z m m f L
T f f a z n L l l l l l L =
==??==++==--==--=
所以，1590 1.65min 960
z m L T f === 5)计算铣削力
根据实际工况，我们通过《机械制造工艺设计简明手册》有 ：
0.830.650.8309.81z z e f p F CF a a d a z -=
式中：
0301.50.2560
z e f CF a a d ====
200.5
p z a ==
所以，0.830.650.8309.81z z e f p F CF a a d a z -=
0.830.650.839.8130 1.50.25600.52093.9N
-=??????=
6)校核机床功率
查《切削用量简明手册》表3.28有 .93.936
3.381310001000
F v P kw kw ?=
==≤ 所以，机床的功率足够；
4.4.3 钻∮018
.0014++底孔∮13，绞∮13孔至尺寸
本工序为钻、绞018.0014++孔，根据实际工况，我们选择机床：Z3050组
合钻床，刀具我们选择麻花钻、扩孔钻、铰刀； （1）钻定位孔
查《机械制造工艺设计手册》表，我们知道， 切削深度p a ：mm a p 5.5=；
进给量f ：根据《实用机械工艺简明手册中》表2.4-39，取r mm f /25.0=； 切削速度V ：参照《实用机械工艺简明手册中》表2.4-41，取s m V /45.0= 机床主轴转速n ：min /78211
14.360
45.010*******r d V n ≈???==
π，取m i n
/500r n = 实际切削速度V '：s m n
d V /29.060
1000500
1114.31000
0≈???=
=
'π
被切削层长度l ：mm l 87=
刀具切出长度2l ：02=l 走刀次数为1
根据《切削用量简明手册》可知，有一下公式： 机动时间1j t ：min 20.0500
25.02
.520211≈?+=++=fn l l l t j （2）扩∮26孔
查《机械制造工艺设计手册》表，我们知道， 切削深度p a ：mm a p 425.0=
进给量f ：根据《实用机械工艺简明手册中》表 2.4-52，扩通孔
r mm f /8.0~4.0=取r mm f /6.0=
切削速度V ：参照《实用机械工艺简明手册中》表2.4-53，取s m V /3.0= 机床主轴转速n ：min /48485
.1114.360
3.010*******r d V n ≈???==
π 实际切削速度V '：s m n
d V /31.060
1000500
85.1114.31000
0≈???=
=
'π
被切削层长度l ：mm l 87=
刀具切入长度1l ：mm ctg r ctgk d D l 65.321202
1126)2~1(2
01
≈+?-=+-=
刀具切出长度2l ：02=l 走刀次数为1
根据《切削用量简明手册》可知，有一下公式： 机动时间2j t ：min 2975.0500
6.025
.287212≈?+=++=fn l l l j t
查《机械制造工艺设计手册》表3—42有
所以
m r X X d v n /85.2382814.32110001000===π
1计算切削深度
p
a
mm
d ap 142/28===
4)钻削扭矩的计算
查《机械制造工艺设计手册》表3—36有
0M Cmd xmfym =
310m m y x m m M C d f k -=?
式中
225.631.90.8
m m m C X y ===
所以 1.90.83
225.63220.351034.59.N m
-=???=
5)计算轴向力
查《机械制造工艺设计手册》表3—36有
轴向力
...f
F X Y F F F C d F K = 式中588.610.8
F F F C X Y ===
所以，;28.576835.0286.588N X X F ==
因零件材料为HB=150，查《机械制造工艺设计手册》表3—36有
0.6
0.6
1500.94
190190m F HB K K ????==== ?
???
??
所以，实际的切削扭矩和轴向力分别为：
34.590.9432.52.55910.945255.5M N m F N
=?==?=
6)计算切削功率
因为304/min 5.1/n r r s ==
查《机械制造工艺设计手册》表3—36有
3
5.13210
2 3.1435.6510n m P M π--=?=??? 1.12 1.5kw kw =≤
所以，机床功率足够; 4.4.4钻、绞
2.00
94++-φ直孔
本工序为钻、绞
2.00
94++-φ孔通孔，根据实际工况，我们选择机床：Z3050
组合钻床，刀具我们选择麻花钻、扩孔钻、铰刀； （1）钻定位孔
查《机械制造工艺设计手册》表，我们知道， 切削深度p a ：mm a p 5.5=；
进给量f ：根据《实用机械工艺简明手册中》表2.4-39，取r mm f /25.0=； 切削速度V ：参照《实用机械工艺简明手册中》表2.4-41，取s m V /45.0= 机床主轴转速n ：min /78211
14.360
45.010*******r d V n ≈???==
π，取m i n
/500r n = 实际切削速度V '：s m n
d V /29.060
1000500
1114.31000
0≈???=
=
'π
被切削层长度l ：mm l 87= 刀具切出长度2l ：02=l 走刀次数为1
根据《切削用量简明手册》可知，有一下公式： 机动时间1j t ：min 20.0500
25.02
.520211≈?+=++=
fn l l l t j （2）绞2.00
94++-φ孔
查《机械制造工艺设计手册》表，我们知道， 切削深度p a ：mm a p 425.0=
进给量f ：根据《实用机械工艺简明手册中》表 2.4-52，扩通孔
r mm f /8.0~4.0=取r mm f /6.0=
切削速度V ：参照《实用机械工艺简明手册中》表2.4-53，取s m V /3.0=
机床主轴转速n ：min /48485
.1114.360
3.010*******r d V n ≈???==
π 实际切削速度V '：
s
m n
d V /31.0601000500
85.1114.31000
0≈???=
=
'π
被切削层长度l ：mm l 87=
刀具切入长度1l ：mm ctg r ctgk d D l 65.3212021126)2~1(20
1
≈+?-=+-=
刀具切出长度2l ：02=l 走刀次数为1
根据《切削用量简明手册》可知，有一下公式：
机动时间2
j t ：
min 2975.0500
6.025
.287212≈?+=++=
fn l l l j t
查《机械制造工艺设计手册》表3—42有
所以
m
r X X d v n /85.2382814.32110001000===π
1计算切削深度
p
a
mm d ap 142/28===
4)钻削扭矩的计算
查《机械制造工艺设计手册》表3—36有
0M Cmd xmfym =
310m m y x m m M C d f k -=? 式中
225.631.90.8m m m C X y ===
所以
工装夹具设计 一、工装夹具的设计和使用目的 a)可以稳定地保证零件的加工质量，减少废品率 b)可以提高零件的生产率 c)可以扩大加工设备的工艺范围 d)可以改善劳动者的劳动条件 使用工装的最根本目的就是在保证产品零件的质量稳定，满足技术要求的前提下，还要达到提高产品零件的生产率，获得较好经济效益的目的。所以，设计工装夹具不仅是一个技术问题，而且还是一个经济问题，每当设计一套工装夹具时，都要进行必要的技术经济分析，使所设计的工装夹具获得更佳的经济效益。 二、工装夹具设计的基本方法和步骤 2-1熟悉产品零件的技术要求，确定工装夹具的更佳设计方案 在接到设计任务书后，要准备设计工装夹具所需要的资料，包括零件设计图样和技术要求、工艺规程及工艺图、有关加工设备等资料。在了解了产品零件的基本结构、尺寸精度、形位公差等技术要求后，还要找出零件的关键和重要尺寸（必须要保证的尺寸），再基本确定工装夹具的设计方案。 一些重要的工装夹具的设计方案，还需要进行充分的讨论和修改后再确定。这样，才能保证此工装设计方案能够适应生产纲领的要求，是更佳的设计方案。 2-2-1 夹具上的定位基准的确定 每设计一套工装，都应该将零件的关键和重要尺寸部位，作为工装夹具上的定位部位（定位设计），还要确定理想的定位设计（精度设计），确定主要的定位基准（第一基准）和次要的定位基准（第二基准）。
第一基准原则上应该与设计图保持一致。若不能保证时，则可以通过计算，将设计基准转化为工艺基准，但最终必须要保证设计的基准要求。 定位基准的选择应该具备二个条件： 应该选择工序基准作为定位基准，这样做能够达到基准重合，基准重合可以减少定位误差； 应该选择统一的定位基准，不仅能够保证零件的加工质量，提高加工效率，还能够简化工装夹具的结构（一般用孔和轴作为定位基准为佳）。 如在进行夹具的工装设计时，工装设计人员在选择定位基准时，先要看设计图的定位基准在哪里，再看工艺加工定位基准（工艺规程上已确定）在哪里，这两者确定的定位基准是否一致，若不一致时，则要通过计算，将设计基准转化为工艺基准，但最终必须要保证设计的基准要求。 2-2-3 定位基准选择后应选择合适的定位元件 a) 零件的六点定位方法 零件的定位基准和工装的定位元件接触形成定位面，以实现零件的六点定位（自由刚体的六个运动自由度）。 当然在大多数工装设计时，我们都不会采纳六点定位（三个沿坐标轴移动，三个挠坐标轴转动），往往采取六点以下大于二点以上的定位设计，这种定位设计不仅允许，而且还常常被采用。根据经验，有两个以上的定位就可以起到定位作用了。 另外在定位设计时，要注意不要因定位点太多（超过六点）而造成过定位（重复定位），过定位会出现定位不稳定的现象，将起反作用。 b) 常用的定位元件 常用的定位元件有支承钉、支承板、定位销、锥面定位销、V形块、定位套、锥度芯轴
摘要 焊装作为汽车生产过程的四大工艺之一，焊接质量的高低对轿车车身尺寸的影响至关重要，可以说，在车身制造过程中，焊装是关键工序，是整个车身制造的核心，白车身焊接质量的优劣决定了整车的制造质量。焊接夹具是保证车身焊接质量的最重要因素，焊接夹具的主要作用就是保证所有焊接冲压件之间的相对位置以及焊接件的尺寸精度，合理的夹具设计、焊点规划、焊钳选择，可以确保焊接质量，降低生产成本，提高生产效率。 本文首先分析了汽车车轮轮罩焊装夹具设计的必要性和可行性；然后围绕车轮轮罩焊装夹具设计这一核心，通过对汽车焊装生产线、汽车焊装夹具的结构特点进行分析，归纳了焊装夹具的设计步骤和要点；重点对汽车车轮轮罩进行焊装工艺分析，研究了汽车车轮轮罩焊装夹具正确的夹紧位置及定位设计方式；最终完成汽车车轮轮罩焊装夹具的结构设计。 关键词：汽车；轮罩；焊接；夹具；设计
ABSTRACT Welding production process as a vehicle one of the four processes, the level of welding quality on body size of car is essential, can be said that the manufacturing process in the body, welding is the key process is the core of the whole body manufacturing, white body determines the merits of quality welding vehicle manufacturing quality.Welding fixture is guarantee body welding quality most important factor, the main role of welding fixture to ensure that all welding is the relative position between the stamping and welding parts for dimensional accuracy, and reasonable fixture design, solder joint planning, welding clamp selection, to ensure weld quality, reduce production costs and increase productivity. Firstly, this paper analyzes the automobile wheel cover design of welding fixture necessity and feasibility; Then around the wheel cover on the core welding fixture design, welding production line of automobile, car welding fixture to analyze the structural characteristics, summarizes the steps and welding fixture design elements; Focus on the car hood for welding wheel analysis of the technology of automobile wheel cover clamp welding fixture correct location and orientation design approach; Finally completed the car wheel covers the structural design of welding fixture. Key words: Automobile; Wheel Casing; Welding ; Jig; Design
材料成型及控制课程设计 （焊接部分——焊接工装夹具设计） 指导书
重庆大学材料学院材料成型及控制系 第一章焊接工装夹具及其在生产中的作用 焊接工装夹具就是将焊件进行准确定位和可靠夹紧，便于焊件进行装配和焊接、保证焊接结构精度方面要求的工艺装置。在现代焊接结构生产中，积极推广和使用与产品结构相适应的工装夹具，对提高产品质量，减轻焊接工人的劳动强度，加速焊接生产实现机械化、自动化进程等诸方面起着非常重要的作用。 焊接工装夹具的主要作用有以下几方面： 1)准确、可靠地定位和夹紧，可以减轻甚至取消下料和装配时的划线工作。减小制品的尺寸偏差，提高了零件的精度和互换性。
2)有效地防止和减小焊接变形。 3)使工件处于最佳的施焊位置，焊缝的成形性优良，工艺缺陷明显降低，焊接速度得以提高。 4)以机械装置取代手工装配零部件时的定位、夹紧及工件翻转等繁重工作，改善了工人的劳动条件。 5)可以扩大先进工艺方法和设备的使用范围，促进焊接结构生产机械化和自动化的综合发展。 —个完整的焊接工装夹具，一般由定位器、夹紧机构和夹具体三部分组成。夹具体（底板）起工作平台的作用，在其台面上开有安装槽、孔，用来安放和固定各种定位器和夹紧器件，有时还用于焊件的支承。其中，定位是夹具结构设计的关健问题，定位方案一旦确定，则其它组成部分的总体配置也基本随之而定。 第二章工件的定位及常用定位器 自由物体在空间直角坐标系中有六个自由度，即沿Ox、Oy、Oz 三个轴向的相对移动和三个绕轴的相对转动。要使工件在夹具中具有准确和确定不变的位置，则必须限制这六个自由度。工件的六个自由度均被限制的定位称为完全定位；工件被限制的自由度少于六个，但仍能保证加工要求的定位称为不完全定位。在焊接生产中，为了调整和控制不可避免产生的焊接应力与变形，有些自由度是不宜限制的，故可采用不完全定位的方法。在焊接夹具设计中，按加工要求应限制
工装夹具设计知识 一、工装夹具设计的基原则 1.满足使用过程中工件定位的稳定性和可靠性; 2.有足够的承载或夹持力度以保证工件在工装夹具上进行的施工过程; 3.满足装夹过程中的简单与快速操作; 4.易损零件必须是可以快速更换的结构，条件充分时最好不需要使用其它工具进行; 5.满足夹具在调整或更换过程中重复定位的可靠性; 6.尽可能的避免结构复杂、成本昂贵; 7.尽可能选用市场上质量可靠的标准品作组成零件; 8.满足夹具使用国家或地区的安全法令法规; 9.设计方案遵循手动、气动、液压、伺服的依次优先选用原则; 10.形成公司内部产品的系列化和标准化。 二、工装夹具设计基本知识 1、夹具设计的基本要求 (1)工装夹具应具备足够的强度和刚度(2)夹紧的可靠性(3)焊接操作的灵活性 (4)便于焊件的装卸(5)良好的工艺性 2.工装夹具设计的基本方法与步骤 (1)设计前的准备 夹具设计的原始资料包括以下内容： 1)夹具设计任务单; 2)工件图样及技术条件; 3)工件的装配工艺规程; 4)夹具设计的技术条件; 5)夹具的标准化和规格化资料，包括国家标准、工厂标准和规格化结构图册等。 (2)设计的步骤 1)确定夹具结构方案2)绘制夹具工作总图阶段3)绘制装配焊接夹具零件图阶段
4)编写装配焊接夹具设计说明书5)必要时，还需要编写装配焊接夹具使用说明书，包括机具的性能、使用注意事项等内容。 3.工装夹具制造的精度要求夹具的制造公差，根据夹具元件的功用及装配要求不同可将夹具元件 分为四类： 1)第一类是直接与工件接触，并严格确定工件的位置和形状的，主要包括接头定位件、V形块、定位 销等定位元件。 2)第二类是各种导向件，此类元件虽不与定位工件直接接触，但它确定第一类元件的位置。 3)第三类属于夹具内部结构零件相互配合的夹具元件，如夹紧装置各组成零件之间的配合尺寸公差。 4)第四类是不影响工件位置，也不与其它元件相配合，如夹具的主体骨架等。 4.夹具结构工艺性 (1)对夹具良好工艺性的基本要求 1)整体夹具结构的组成，应尽量采用各种标准件和通用件，制造专用件的比例应尽量少，减少制造劳 动量和降低费用。 2)各种专用零件和部件结构形状应容易制造和测量，装配和调试方便。3)便于夹具的维护和修理。(2)合理选择装配基准 1)装配基准应该是夹具上一个独立的基准表面或线，其它元件的位置只对此表面或线进行调整和修配。 2)装配基准一经加工完毕，其位置和尺寸就不应再变动。因此，那些在装配过程中自身的位置和尺寸尚 须调整或修配的表面或线不能作为装配基准。 (3)结构的可调性 经常采用的是依靠螺栓紧固、销钉定位的方式，调整和装配夹具时，可对某一元件尺寸较方便地修磨。 还可采用在元件与部件之间设置调整垫圈、调整垫片或调整套等来控制装配尺寸，补偿其它元件的误差，提高夹具精度。 (4)维修工艺性进行夹具设计时，应考虑到维修方便的问题。 (5)制造工装夹具的材料
汽车车体焊接夹具设计基础 一、概念 汽车车体（BODY）大约由1000件以上的部件构成，大部分为铁皮。这些铁皮大多以点焊的方式结合在一起。焊接和时候必须把每个部件固定在规定的位置，这种有定位功能紧固功能的工具就叫夹具（JIG，治具）。制造车体的专用夹具叫车体夹具（车体设备）。 二、分类 动力源：手动夹具、气动夹具、电动夹具； 用途：通用夹具、专用夹具、组合夹具； 构造：固定式夹具、移动式夹具、悬挂式夹具； 设备：夹具、电焊机械、机器人、专用生产钱。 三、功能 A：精确定位； B：夹紧； C：引导； D：使用便捷； E：改善工作条件，降低产品成品。 四、设计流程 工件数模处理（WORK 预处理）→根据仕样书检讨定位夹紧位置→GUN插入→设计（2D、3D）→客户承认（相应出现的仕样变更和修改）→出图（2D）→提出购入品→精度表、回路图、节拍图 五、番线的作用 番线就是空间位置的号码线。 车身基准坐标（0线）是前车轴中心以及车宽的中心线。 下面主要介绍日本三大车系的番线表示方法： 丰田：左右都是用正数表示（当左右有差异的时候，仕样书上用RH/LH指示）； 本田：左右都是用正数表示（当左右有差异的时候，仕样书上用BR/BL指示）； 日产：车前进方向左侧用正数，右侧用负数。
六、夹具设计 车体夹具的定位原理：六点定 任何物体在在空间都有六个自由度。车体工件定位是用夹具将工件置于正确位置，也就是消除要件相对于夹具的六个自由度；定位方法一般用点、线、面的接触来实现。 我们常用的定位基本元件有： A、托块和压块； B、LOCATOR PIN（销）； C、V 槽和导向挡块。 1、常规夹具的部品名称；
汽车座椅骨架的焊接夹具毕业设计说明书 公司内部档案编码：[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08]
摘要 本文研究的是汽车座椅骨架的焊接夹具设计问题，要求使工件定位迅速，装夹迅速，省力，减轻焊件装配定位和夹紧时的繁重体力劳动。实现机械化，使焊接条件较差的空间位置焊缝变为焊接条件较好的平焊位置，劳动条件的改善，同时也有利于提高焊缝的质量。 本文首先分析了汽车座椅骨架焊装夹具设计的必要性和可行性；然后围绕座椅骨架焊装夹具设计这一核心，通过对汽车焊装生产线、汽车焊装夹具的结构特点进行分析，归纳了焊装夹具的设计步骤和要点；重点对汽车座椅骨架夹具的设计，包括基准面的选择，定位器的设计，夹具体设计，夹紧装置的设计。其中，基准面的选择是根据总成件的大小，确定基板的尺寸，然后从标准件库选出合适的基板；定位器的设计是保证焊件在夹具中获得正确装配位置的零件和部件，应利用先装好的零件作为后装配零件某一基面上的定位支撑点，可以减少定位器的数量，提高装配精度；夹具体的设计是通过控制焊件角变形的夹紧力计算和控制焊件弯曲变形的夹紧力计算来确定的，通过公式计算得出拘束角变形所需的单位长度（焊缝）夹紧力q为N，阻挡弯曲变形所需的夹紧力q为208711N，再根据焊件形状、尺寸来完成夹具体的设计。 夹紧装置的设计是本文设计的重中之重，这次设计的主要核心是通过气缸来改善传统手动夹紧的的繁重体力消耗以提高生产效率。根据要求，设计气缸主要是对工件的夹紧，所以应该选择双作用气缸。本文通过公式的计算确定一种缸径D为50mm，另一种缸径D为75mm。合理的气缸选择，合理的气动原理思路，极大地提高了生产效率和产品质量。
焊接工装夹具应用讲解
焊接工装夹具及其在生产中的运用 焊接工装夹具就是将焊件准确定位和可靠夹紧，便于焊件进行装配和焊接、保证焊件结构精度方面要求的工艺装备。在现代焊接生产中积极推广和使用与产品结构相适应的工装夹具，对提高产品质量，减轻工人的劳动强度，加速焊接生产实现机械化、自动化进程等方面起着非常重要的作用。 在焊接生产过程中，焊接所需要的工时较少，而约占全部加工工时的2/3以上的时间是用于备料、装配及其他辅助的工作，极大的影响着焊接的生产速度。为此，必须大力推广使用机械化和自动化程度较高的装配焊接工艺装备。 焊接工装夹具的主要作用有以下几个方面： （1）准确、可靠的定位和夹紧，可以减轻甚至取消下料和划线工作。减小制品的尺寸偏差，提高了零件的精度和可换性。
（2）有效的防止和减轻了焊接变形。 （3）使工件处于最佳的施焊部位，焊缝的成型性良好，工艺缺陷明显降低，焊接速度得以提高。 （4）以机械装置代替了手工装配零件部位时的定位、夹紧及工件翻转等繁重的工作，改善了工人的劳动条件。 （5）可以扩大先进的工艺方法的使用范围，促进焊接结构的生产机械化和自动化的综合发展。 夹具设计的基本要求 （1）、工装夹具应具备足够的强度和刚度。夹具在生产中投入使用时要承受多种力度的作用，所以工装夹具应具备足够的强度和刚度。 （2）、夹紧的可靠性。夹紧时不能破坏工件的定位位置和保证产品形状、尺寸符合图样要求。既不能允许工件松动滑移，又不使工件的拘束度过大而产生较大的拘束应力。
（3）、焊接操作的灵活性。使用夹具生产应保证足够的装焊空间，使操作人员有良好的视野和操作环境，使焊接生产的全过程处于稳定的工作状态。 （4）、便于焊件的装卸。操作时应考虑制品在装配定位焊或焊接后能顺利的从夹具中取出，还要制品在翻转或吊运使不受损害。 （5）、良好的工艺性。所设计的夹具应便于制造、安装和操作，便于检验、维修和更换易损零件。设计时还要考虑车间现有的夹紧动力源、吊装能力及安装场地等因素，降低夹具制造成本。 一、夹具设计任务 1、焊接产品（复合件）“撑杆焊接组合”的产品图 撑杆焊接组合由撑杆、喇叭支座、螺母M6和发动机衬管构成；撑杆的材料是20钢，喇叭支座的材料是10钢，发动机衬管的材料是35钢，
工装夹具设计手册 工装夹具设计的基本知识 1. 夹具设计的基本要求 (1).工装夹具应具备足够的强度和刚度 (2).夹紧的可靠性 3焊接操作的灵活性 4便于焊件的装卸 (5)良好的工艺性 2工装夹具设计的基本方法与步骤 (1)设计前的准备 夹具设计的原始资料包括以下内容: 1夹具设计任务单 2工件图样几技术条件 3工件的装配工艺规程 4夹具设计的技术条件 5夹具的标准化和规格的标准化资料，包括国家标准，工厂标准和规格化结构图册等。 (2)设计的步骤 1.确定夹具结构方案 2.绘制夹具工作总图阶段 3.绘制装配焊接夹具零件图阶段 4.编写装配焊接夹具设计说明书
5.必要时，还需要编写装配焊接夹具使用说明书，包括机具的性能，使用注意事项等内容。 (3)工装夹具制造的精度要求 1.第一类是直接与工件接触，并严格确定工件的位置和形状的，主要包括接头的定位件，V形块，定位销等定位元件。 2.第二类是各种导向件，此类元件虽不与定位工件直接接触，但它确定第一类元件的位置。 3.第三类属于夹具内部结构零件相互配合的夹具元件，如夹紧装置各组成零件之间的配合尺寸公差。 4.第四类是不影响工件位置，也不与其它元件相配合，如夹具的主体骨架等。 (4)夹具结构工艺性 1)对夹具良好工艺性的基本要求 1.整体夹具结构的组成，应尽量采用各种标准件和通用件，制造专用件的比例应尽量少，减少制造劳动量和降低费用。 2.各种专用零件和部件结构形状应容易制造和测量，装配和调试方便。 3.便于夹具的维护和修理。 2)合理选择装配基准 1.装配基准应该是夹具上一个独立的基准表面或线，其它元件的位置只对此表面或线进行调整和修理。 2.装配基准一经加工完毕，其位置和尺寸就不应再变动。因此那些在装配过程中自身的位置和尺寸尚须调整或修配的表面或线不能作为装配基准。 3.结构的可调性
汽车焊接工装夹具设计 汽车焊接工装的设计概述 汽车车身夹具的设计是一门经验性很强的综合性技术，在设计时首先要确定生产纲领，熟悉产品结构，了解变性特点，把握制件及装配精度，通晓工艺要求。只有做到这些，才能对焊接夹具进行全方位的设计。 一、六点定则在车身焊装夹具上的应用 在设计车身焊装夹具时，常有两种误解:一是认为六点定则对薄板焊装夹具不适用;二是看到薄板焊装夹具上有超定位现象。产生这种误解的原因是把限制六个方向运动的自由度理解为限制六个方向的自由度，这种限制不仅依靠夹具的定位夹紧装置，而且依靠制件之间的相互制约的关系。只有正确认识了薄板冲压件焊装生产的特点，同时又正确理解了六点定则，才能正确应用这一原则。 从定位原则看，支撑对薄板来说是必不可少的，可消除由于工件受夹紧力作用而引起的变形。超定位使接触点不稳定，产生装配位置上的干涉，但在调整夹具时只要认真修磨支撑面，其超定位引起的不良后果是可以控制在允许范围内的。 上世纪八十年代，车身焊接使用的夹具形式大量是从冲压模具的定位面截切而来的，即在车身冲压零件的型腔上定位，被称为“定位块”。其具有的特点为:定位面积大、设计及制造周期长成本高的特 点。随着工装制造水平与检测手段的提高，车身焊接夹具的定位转化为定位板定位，板厚在16、20、25几档中选用，整个夹具本体改为焊接合件，在制造、装配上都缩短了周期，相对降低了成本。定位块与定位板相比较，二者有如下特点:1、定位块是加工件，其余支撑部分为铸铁件，定位块在装配调整后再配作定位销。在外观上它有两种式样:大面积的定位块、小面积的气动或手动压头;大面积的定位块、大面积的气动或手动压头。前者造成定位块加工复杂，产生车身零件压紧
课程设计 课程名称：焊接工艺与工装课程设计 设计题目：“长江750B摩托车”侧停支架焊接工艺与工装设计 专业：焊接技术与工程班级： 姓名：学号： 评分：指导教师(签名)： 2013 年 1 月 18 日
长江750摩托车”侧停支架焊接工艺与工装设计 学生姓名：班级： 指导老师： 摘要：在“长江750B摩托车侧停支架”的焊接中，焊接的夹具在施焊的过程中必不可少，良好的焊接夹具可以保证焊接尺寸的准确性，保证焊接过程的快速稳定，以保证零件和产品的质量，并以提高生产效率。焊接工装设计是生产准备工作的重要内容之一，也是焊接生产工艺设计的主要任务之一，焊接工装夹具就是将焊件准确定位和可靠夹紧，便于焊件进行装配和焊接、保证焊件结构精度方面要求的工艺装备。在现代焊接生产中积极推广和使用与产品结构相适应的工装夹具，对提高产品质量，减轻工人的劳动强度，加速焊接生产实现机械化、自动化进程等方面起着非常重要的作用。 关键词：焊接；设计；侧停支架
目录 1 序言 (1) 1.1 焊接工装夹具的运用 (1) 1.2 焊接工装夹具设计的基本要求 (1) 2 夹具设计任务 (3) 2.1 焊接产品（复合件）“长江750B摩托车侧停支架”的产品图 (3) 2.2 焊接产品“侧停支架”连接的重点技术要求分析 (3) 3 侧停支架焊接组合装焊夹具装焊方案 (4) 4 主要零件设计的说明 (4) 4.1 底板 (4) 4.2 插销机构 (4) 4.3 螺旋夹紧机构 (4) 4.4 V型块 (6) 4.5 钩形夹管器 (6) 4.6 非标准主要零件的设计 (7) 5 夹具的装配 (7) 5.1 夹具的操作步骤 (7) 5.2 夹具使用注意事项 (7) 6 本次课程设计小结 (8) 参考文献 (9) 致谢 (10) 附录A 工艺规程路线单 (11) 附录B 焊接工艺规程 (12)
基于CATIA汽车焊装夹具设计流程 1 Project文档Directory的预备 1.1创建Project Directory 具体位置请向你的System Administrator问询。其目录结构，如图1.1所示： 图1.1 文档目录结构 1.2 文件名命名规则 ◆工件：工位代号—UNIT号—零件序号（与相应图纸图号相比，少项目代号） 例：FW002L-00-00 ——FW002L工位的GA FW002L-01-00 ——FW002L工位的U01 FW002L-01-01——FW002L工位U01的零件01 ◆标准件：名称与标准件号一致。但若文件内容更改，文件名也要作相应修改。 ◆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” ◆国标件：国标号_型号例：GB93-87_8 代表弹簧垫圈8
2 CATIA 设计过程中的工作环境 如图2.1所示，设计所涉及的模块包括： 2.1零部件设计 做基本PART 的设计，对某个PART 一般设计和修改时所在的工作状态。 2.2装配件设计 在对PRODUCT 操作和修改时所在的工作状态。可以完成装配和新建产品和零部件。 2.3草图绘制器 图2.1 CATIA 主要模块
当新建文件时要先画草图再拉伸，当在PART下画草图时自动进入该状态。按工作台按钮自动退出。 2.4工程图绘制 做二维图时所在的状态。新建DRAWING时自动进入。 2.5线框和曲面设计/创成式外形设计 是在操作PART时的一种状态，可以和零部件设计状态互换，当一些操作在零部件设计状态下不能完成时可以在该状态下完成。如画圆、作曲面的有关操作时。 3设计步骤 3.1 新建PRODUCT文件为工位总成 图3.1 新建产品对话框
焊接工装夹具设计说明书
课程设计 课程名称：焊接工艺与工装课程设计 设计题目：“长江750B摩托车”侧停支架焊接工艺与工装设计 专业：焊接技术与工程班级： 姓名：学号： 评分：指导教师(签名)： 2013 年 1 月 18 日
长江750摩托车”侧停支架焊接工艺与工装设计 学生姓名：班级： 指导老师： 摘要：在“长江750B摩托车侧停支架”的焊接中，焊接的夹具在施焊的过程中必不可少，良好的焊接夹具可以保证焊接尺寸的准确性，保证焊接过程的快速稳定，以保证零件和产品的质量，并以提高生产效率。焊接工装设计是生产准备工作的重要内容之一，也是焊接生产工艺设计的主要任务之一，焊接工装夹具就是将焊件准确定位和可靠夹紧，便于焊件进行装配和焊接、保证焊件结构精度方面要求的工艺装备。在现代焊接生产中积极推广和使用与产品结构相适应的工装夹具，对提高产品质量，减轻工人的劳动强度，加速焊接生产实现机械化、自动化进程等方面起着非常重要的作用。 关键词：焊接；设计；侧停支架
目录 1 序言 (1) 1.1 焊接工装夹具的运用 (1) 1.2 焊接工装夹具设计的基本要求 (1) 2 夹具设计任务 (3) 2.1 焊接产品（复合件）“长江750B摩托车侧停支架”的产品图 (3) 2.2 焊接产品“侧停支架”连接的重点技术要求分析 (3) 3 侧停支架焊接组合装焊夹具装焊方案 (4) 4 主要零件设计的说明 (4) 4.1 底板 (4) 4.2 插销机构 (4) 4.3 螺旋夹紧机构 (4) 4.4 V型块 (6) 4.5 钩形夹管器 (6) 4.6 非标准主要零件的设计 (7) 5 夹具的装配 (7) 5.1 夹具的操作步骤 (7) 5.2 夹具使用注意事项 (7) 6 本次课程设计小结 (8) 参考文献 (9) 致谢 (10) 附录 A 工艺规程路线单 (11) 附录 B 焊接工艺规程 (12)
摘要 本次设计的主要内容是操纵盖加工工艺规程及 2.0 9 4+ + -φ孔钻孔夹具 的设计。操纵盖主要是用在汽车变速器上面，其主要加工表面及控制位置为 长度为97的底部大端面和 2.0 9 4+ + -φ以及8 25H φ。由零件要求分析可知， 保证 2.0 9 4+ + -φ孔的精度尺寸的同时应该尽量保证其与底部大端面的垂直 度，这对于后工序装配和总成使用上来说都有重要影响。所以，工序安排时， 采取以97的底部大端面粗定位夹紧加工后，对 2.0 9 4+ + -φ孔进行钻削加工同 时成型。因其粗糙度为Ra12.5，可通过钻、绞孔来满足。对于钻8 25H φ孔时，主要以操纵盖的97的底部大端面定位，控制其自由度，以达到加工出来的产品满足要求并且一致性好的目的。本文的研究重点在于通过对操纵盖的工艺性和力学性能分析，对加工工艺进行合理分析，选择确定合理的毛坯、加工方式、设计高效、省力的夹具，通过实践验证，最终加工出合格的操纵盖零件。 【关键词】操纵盖加工工艺夹具设计夹具
Abstract The connecting rod is one of the main driving medium of diesel engine, this text expounds mainly the machining technology and the design of clamping device of the connecting rod. The precision of size, the precision of profile and the precision of position , of the connecting rod is demanded highly , and the rigidity of the connecting rod is not enough, easy to deform, so arranging the craft course, need to separate the each main and superficial thick finish machining process. Reduce the function of processing the surplus , cutting force and internal stress progressively , revise the deformation after processing, can reach the specification requirement for the part finally . 【Keyword】Connecting rod Deformination Processing technology Design of clamping device
汽车焊装夹具设计
主要内容 工艺分析流程 夹具三维建模 ?二维转图及尺寸标注 零件加工流程 气路分析 学习体会 2011年11月17 2
在开始进行夹具设计前需要进行工艺分析条件注入，要求我们完成以下几个工作内容: 1、根据数模|、产品图、参考车工艺进行焊接SE分析，编制焊接工艺流程并提出定位孔并编MLP、 MCP； 2、根据设计纲领、数模|、产品图、参考车工艺、焊接工艺流程，初步确定夹具数量； 3、根据工艺路线、夹具数量进行工艺平面布置图 的设计； 4、初选焊钳图库； 5、工位节拍、安全管理及详细工艺方案； 6、物流要求。 夹具公司根据整车厂提供资料将完成夹具的设计制造，如下图所示 2011年11月17 3
2011年11月17 4 数模 焊接图、涂胶图等装配数模夹具清单 确定工件摆放姿态焊钳选型、建模 初编工艺卡 指导生产 焊点分析 建模完成焊接操作性检查修改焊钳模型二维图检查确定装焊顺序 计算动作节拍 MLP 、MCP 生产线节拍 二维出图加工制造
其中动作时间的计算参考标准如下： 1、装件时间：小件2秒，大件5秒； 2、夹紧、松开时间：每级2秒； 3、夹具举升、旋转时间：各5秒； 4、滑台平移（气动）：根据平移距离按平均0.1米/ 秒的速度计算；（一般行程0.5米） 5、输送线升降时间：根据升降高度按平均0.1米/秒 的速度计算：（一般行程0.5米） 6、输送线前进、后退时间：根据升降高度按平均8 米/分钟的速度计算；（一般升降高度4米） 2011年11月17 5
焊接时间的参考计算； 1、点焊：3——5秒每点，根据焊接部位、焊钳大小 操作方便性确定。一般中小夹具：每点4秒，地板 大焊钳工位每点5秒，侧围补焊、车身补焊每点3秒。 换枪时间5秒。以上包括焊枪移动时间。 2、弧焊：连续焊10毫米/秒 3、凸焊螺母、植钉：5秒/个 4、涂胶：连续涂胶20毫米秒，涂胶胶点2秒点。 2011年11月17 6
汽车白车身焊接夹具的结构设计 汽车工业装备是最近兴起并迅猛发展的一个新兴行业。其实在这之前它也存在着，但由于汽车制造厂的车型更换没有现在这么的频繁，种类这么的多样化，且车型更换时变化最大的就是白车身。这就要求其对应的焊装线能跟上汽车车型和种类的变换。在这种情况下突出了焊装线在汽车生产和制造中的作用，使得人们越来越重视它。在汽车焊接流水线上，真正用于焊接操作的工作量仅占30%～40%，而60%～70%为工件的辅助和装夹工作。因为工件的装夹是在焊接夹具上完成的，所以夹具在整个焊接流程中起着重要作用。 在焊接过程中，合理的夹具结构，有利于合理安排流水线生产，便于平衡工位时间，降低非生产用时节降低生产成本。对于具有多种车型的企业，比如说一汽、沈汽、上汽等。如能科学地考虑共用或混型夹具，还有利于建造混型流水线，提高生产效率。 为提高我们汽车焊接夹具的设计水平，对汽车焊接夹具原理、结构及设计方法、原则有一个更深入的了解，在此把我自己的一些见解和经验与大家一起探讨。 一、汽车焊接工艺特点 （一）白车身的材料与结构 汽车焊接材料主要是低碳钢的冷轧钢板，镀锌钢板等。它们可焊性好，适宜大多数的焊接方法，但由于是薄板件，因而刚性差、易变形。在结构上，焊接散件大多数是具有空间曲面的冲压成形件，形状、结构复杂。有些型腔很深的冲压件，除存在因刚性差而引起的变形外，还存在回弹变形。这都是在夹具设计构成中应该考虑的问题。
（二）焊接方法 汽车焊接方法主要有CO2气体保护焊和电阻焊。CO2气体保护焊应用范围较广，且对夹具结构要求不十分严格。主要注意防止焊接产生的飞溅。相应采取的措施有主要有夹具表面镀铜、主要夹紧定位部件包铜皮、加装保护盖板等措施。 电阻焊是在汽车白车身焊接中主要采用的一种焊接方法。对夹具要求严格，尤其是多点焊和机器人点焊。要求焊接夹具对工件定位准确，操作方便且焊接牢固可靠。 （三）焊接工艺流程 汽车焊接的基本特征就是单个零件到部件再到总成的一个组合再组合的过程。从零件到白车身焊接总成的每一个过程，既相互独立，又相互联系，因此组件的焊接精度决定着部件总成的焊接精度，最后影响和决定着车身焊接总成的焊接精度与质量，这就要求相互关联的组件、部件及车身焊接总成夹具的定位基准应具有统一性和继承性，只有这样才能保证最终产品质量，即使出现质量问题也易于分析原因，便于纠正和控制。 白车身的焊接过程以流水线生产为主，所以夹具设计应有利于流水线的布置和设计，同时也考虑给生产管理提供方便。 （四）可操作性 我们这里讲的科操作性就是指焊接夹具的使用操作是否方便灵活。一台焊接夹具不仅要保证工件的定位准确，夹紧牢固可靠。还要保证操作者能方便的把零件摆放到夹具上定位夹紧，方便的操作焊枪进行焊接，方便的取出工件。我总结为“三个方便”。要实现这三个方便就要从整体去考
好人00共享一、工装夹具设计的基本原则 好人00共享1.满足使用过程中工件定位的稳定性和可靠性； 2.有足够的承载或夹持力度以保证工件在工装夹具上进行的施工过程； 3.满足装夹过程中的简单与快速操作； 4.易损零件必须是可以快速更换的结构，条件充分时最好不需要使用其它工具进行； 5.满足夹具在调整或更换过程中重复定位的可靠性； 6.尽可能的避免结构复杂、成本昂贵； 7.尽可能选用市场上质量可靠的标准品作组成零件； 8.满足夹具使用国家或地区的安全法令法规； 9.设计方案遵循手动、气动、液压、伺服的依次优先选用原则； 10.形成公司内部产品的系列化和标准化。 二、工装夹具设计基本知识 1、夹具设计的基本要求 （1）工装夹具应具备足够的强度和刚度 （2）夹紧的可靠性 （3）焊接操作的灵活性 （4）便于焊件的装卸 （5）良好的工艺性 2．工装夹具设计的基本方法与步骤 （1）设计前的准备 夹具设计的原始资料包括以下内容： 1）夹具设计任务单； 2）工件图样及技术条件； 3）工件的装配工艺规程； 4）夹具设计的技术条件； 5）夹具的标准化和规格化资料，包括国家标准、工厂标准和规格化结构图册等。 （2）设计的步骤 1）确定夹具结构方案 2）绘制夹具工作总图阶段
3）绘制装配焊接夹具零件图阶段 4）编写装配焊接夹具设计说明书 5）必要时，还需要编写装配焊接夹具使用说明书，包括机具的性能、使用注意事项等内容。3．工装夹具制造的精度要求 夹具的制造公差，根据夹具元件的功用及装配要求不同可将夹具元件分为四类： 1）第一类是直接与工件接触，并严格确定工件的位置和形状的，主要包括接头定位件、V 形块、定位销等定位元件。 2）第二类是各种导向件，此类元件虽不与定位工件直接接触，但它确定第一类元件的位置。3）第三类属于夹具内部结构零件相互配合的夹具元件，如夹紧装置各组成零件之间的配合尺寸公差。 4）第四类是不影响工件位置，也不与其它元件相配合，如夹具的主体骨架等。 4．夹具结构工艺性 （1）对夹具良好工艺性的基本要求 1）整体夹具结构的组成，应尽量采用各种标准件和通用件，制造专用件的比例应尽量少，减少制造劳动量和降低费用。 2）各种专用零件和部件结构形状应容易制造和测量，装配和调试方便。 3）便于夹具的维护和修理。 （2）合理选择装配基准 1）装配基准应该是夹具上一个独立的基准表面或线，其它元件的位置只对此表面或线进行调整和修配。 2）装配基准一经加工完毕，其位置和尺寸就不应再变动。因此，那些在装配过程中自身的位置和尺寸尚须调整或修配的表面或线不能作为装配基准。 （3）结构的可调性 经常采用的是依靠螺栓紧固、销钉定位的方式，调整和装配夹具时，可对某一元件尺寸较方便地修磨。还可采用在元件与部件之间设置调整垫圈、调整垫片或调整套等来控制装配尺寸，补偿其它元件的误差，提高夹具精度。 （4）维修工艺性 进行夹具设计时，应考虑到维修方便的问题。（如图9-29所示） （5）制造工装夹具的材料
汽车车身焊装夹具设计 摘要：通过对汽车车身焊接夹具设计的一般规律进行探讨，提出了在焊接夹具设计中所应该遵循的基础条件。在现生产中，焊接夹具的设计充满了丰富的特殊性，因此，具体问题须具体对待。关键词：焊接夹具设计经验性综合技术 汽车车身焊接夹具的设计是一门经验性很强的综合性技术，在设计时首先要确定生产纲领，熟悉产品结构，了解变形特点，把握制件及装配精度，通晓工艺要求。只有做到这些，才能对焊接夹具进行全方位的设计。 一、生产纲领 生产纲领决定焊接夹具的自动化水平及焊接工位的配置，是通过生产节拍体现的。生产节拍由夹具动作时间、装配时间、焊接时间、搬运时间等组成。夹具动作时间主要取决于夹具的自动化程度；装配时间主要取决于冲压件精度、工序件精度、操作者的熟练程序；焊接时间主要取决于焊接工艺水平、焊接设备的自动化程度、焊钳选型的合理化程度等；搬运时间主要取决于搬运的自动化程度、物流的合理化程度等。只要把握住以上几点，就能合理地解决焊接夹具的自动化水平及制造成本这对矛盾。 二、汽车车身的结构特点 汽车车身一般由外覆盖件、内覆盖件和骨架件组成，覆盖件的钢板厚度一般为0.8-1.2mm，骨架件的钢板厚度多为1.2-2.5mm，也就是说它们大都为薄板件。对焊接夹具设计来说，有以下特点： 1、结构形状复杂，构图困难 汽车车身都是由薄板冲压件装焊而成的空间壳体，为了造型美观和壳体具有一定的刚性，组成本身的零件通常是经过拉延成型的空间曲面体，结构形状较为复杂。 2、刚性差、易变形 经过成型的薄板冲压件有一定的刚性，但和机械加工件相比，刚性要差得多，而且单个的大型冲压件容易变形，只有焊接成车身壳体后，才具有较强的刚性。 3、以空间三维坐标标注尺寸 汽车车身产品图以空间三维坐标来标注尺寸。为了表示覆盖件在汽车上的位置和便于标注尺寸，汽车车身一般每隔200mm或400mm划一坐标网线。三个坐标的基准是：前后方向(Y向)———以汽车前轮中心为0，往前为负值，往后为正值；上下方向(Z向)———以纵梁上平面为0，往上为正值，往下为负值；左右方向(X向)———以汽车对称中心为0，左右为正负。 三、装配精度
机械工艺与工装夹具的设计 一．工装夹具设计的基础 ㈠．具备机械设计方面的知识； ㈡．具备机械原理、液压（气压）传动原理、电机电气等方面的知识； ㈢．具备制造工艺方面的知识； ㈣．具备材料工程方面的知识； ㈤．具备检测方面的知识； ㈥．具备机械绘图（特别是计算机辅助设计）方面的知识； ㈦．具备有关国家、企业标准方面的知识； 二．制造工艺的简单介绍 Ⅰ、机床的分类 机床主要是按加工方法和所用刀具进行分类，根据国家制定的机床型号编制方法，机床分为11大类：车床，钻床，镗床，磨床，齿轮加工机床，螺纹加工机床，铣床，刨插床，拉床，锯床和其他机床。在每一类机床中，又按工艺范围，布局型式和结构性能分为若干组，每一组又分为若干个系（系列）。 除了上述基本分类方法外，还有其它分类方法： 1.按照万能性程度，机床可分为：
①通用机床工艺范围很宽，可完成多种类型零件不同工序的加工，如卧式车床、万能外圆磨床及摇臂钻床等。 ②专门化机床工艺范围较窄，它是为加工某种零件或某种工序而专门设计和制造的，如铲齿车床、丝杠铣床等。 ③专用机床工艺范围最窄，它一般是为某特定零件的特定工序而设计制造的，如大量生产的汽车零件所用的各种钻、镗组合机床。 2.按照机床的工作精度，可分为普通精度机床、精密机床和高精度机床。 3.按照重量和尺寸，可分为仪表机床、中型机床（一般机床）、大型机床（质量大于10t）、重型机床（质量在30t以上）和超重型机床（质量在100t以上）。 4.按照机床主要器官的数目，可分为单轴、多轴、单刀、多刀机床等。 5.按照自动化程度不同，可分为普通、半自动和自动机床。 三．自动机床具有完整的自动工作循环，包括自动装卸工件，能够连续的自动加工出工件。半自动机床也有完整的自动工作循环，但 装卸工件还需人工完成，因此不能连续地加工。 Ⅱ、刀具种类 （一）刀具分类 由于机械零件的材质、形状、技术要求和加工工艺的多样性，客观上要求进行加工的刀具具有不同的结构和切削性能。因此，生产中所使用的刀具的种类很
目录 序言 (2) 一、夹具设计任务 (3) 1、焊接产品（复合件）“撑杆焊接组合”的产品图 (3) 2、焊接产品“撑杆焊接组合”的重点技术要求分析 (3) 二、“撑杆焊接组合”装焊夹具设计方案的确定 (3) 1、基准面的选择（夹具体方式的确定） (3) 2、定位方式及元器件选择 (4) 3、夹紧方式及元器件选择 (4) 4、装焊方案 (4) 5、装焊夹具结构 (5) 三、主要零件设计的说明 (5) 1、夹具体 (5) 2、压板 (5) 3、插销机构主体 (5) 4、快撤式螺旋夹紧器件 (5) 四、夹具的装配要求 (5)
五、装焊夹具使用说明 (6) 1、夹具的操作步骤 (6) 2、夹具使用注意事项、保养及维护 (6) 六、本次课程设计小结、体会及建议 (6) 七、参考资料 (7) 序言 焊接工装夹具及其在生产中的运用 焊接工装夹具就是将焊件准确定位和可靠夹紧，便于焊件进行装配和焊接、保证焊件结构精度方面要求的工艺装备。在现代焊接生产中积极推广和使用与产品结构相适应的工装夹具，对提高产品质量，减轻工人的劳动强度，加速焊接生产实现机械化、自动化进程等方面起着非常重要的作用。 在焊接生产过程中，焊接所需要的工时较少，而约占全部加工工时的2/3以上的时间是用于备料、装配及其他辅助的工作，极大的影响着焊接的生产速度。为此，必须大力推广使用机械化和自动化程度较高的装配焊接工艺装备。 焊接工装夹具的主要作用有以下几个方面： （1）准确、可靠的定位和夹紧，可以减轻甚至取消下料和划线工作。减小制品的尺寸偏差，提高了零件的精度和可换性。 （2）有效的防止和减轻了焊接变形。