工装夹具设计的基本方法和步骤

工装夹具设计的方法1、夹具设计的基本要求由于产品结构的技术条件、施焊工艺以及工厂具体情况等的不同，对所选用及设计的夹具均有不同的特点及要求。

目前，就装配焊接结构生产中所使用的多数夹具而言，其共性的要求有以下几方面：（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着多种力的作用，如焊件的自重、夹紧反力、焊接变形引起的作用力、翻转时可能出现的偏心力等，所以夹具必须有一定的强度与刚度。

（2）夹紧的可靠性夹紧时不能破坏工件的定位位置，必须保证产品形状、尺寸符合图样要求。

既不能允许工件松动滑移，又不能使焊件的拘束度过大而产生较大的拘束应力。

因此，手动夹具操作时的作用力不可过大，机动压紧装置作用力应采用集中控制的方法。

（3）焊接操作的灵活性使用夹具生产应保证足够的装配焊接空间，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地从夹具中取出，还要注意制品在翻转或吊运时不受损坏。

（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、吊装能力以及安装场地等因素，降低夹具制作成本。

2、工装夹具设计基本方法为保证用设计出的夹具生产出符合设计要求的工件，就要了解工件在生产中及本身构造上的特点及要求，这是设计夹具的依据，是设计人员应细致研究并掌握的原始资料。

夹具设计的原始资料包括以下内容：（1）夹具设计任务单任务单中说明工件图号、夹具的功用、生产批量、对该夹具的要求以及夹具在工件制造中所占地位和作用。

任务单是夹具设计者接受任务的依据。

（2）工件图样及技术条件研究图样是为了掌握工件尺寸链的结构、尺寸公差及制造精度等级。

此外，还需了解与本工件有配合关系的零件在构造上它们之间的联系。

研究技术条件是为了明确在图样上未完全表达的问题和要求，对工件生产技术要求获得一个完整的概念。

工装治具的设计与制作及管控流程1 目的将工装治具用于生产助定位作业，使生产之工序顺畅，防止制程之问题发生，确保生产顺利，提高生产效率，从而满足客户的品质要求，且达成公司的质量目标。

2 适用范围适用于建荣公司生产之制程。

3 治具设计的工作及注意事项3.1 明确了解工艺规程及产品效果图而设计治具之目标，应明确产品的生产性，根据设计策划、工艺规程和产品图纸进行设计。

务必注明产品的零件号、工件穴号、治具名称、制造的数量、要用的型号和规格以及其它特殊说明。

根据工艺规程可以了解工件的定位基准和夹紧面、本工序详细的加工要求、原始尺寸及技术条件和公差、加工余量、定位基准的精度和光洁度、工件的材料硬度和处理、以及表面处理的情况等。

务必了解各工序之间的相互关系，如在本工序之前的有关表面的尺寸和光洁度等。

根据产品图纸可以了解工件的全貌及尺寸，各个表面化的尺寸精度、光洁度及技术条件、检查工艺规程所规定的要求是否正确合理，确认治具状态。

3.2 确定设计方案就是根据生产性，所用的设备，工件的技术要求和使用要求，来确定治具的结构型式。

在考虑设计方案时，一般应依照下列要求：1）确定定位方式，包括确定定位之工件的结构及工件排位/排模之间距（一般来说，定位基准是工艺人员按产品之工艺要求指定的，必须注意治具上的产品在喷漆过程中要喷到油漆，但喷漆人员和治具的设计人员共同检讨提出好的意见）。

2）确定夹紧力的方向和作用点。

3）确定动力来源.4）确定单件夹紧还是多件夹紧。

5）确定单工位还是多工位。

6）根据上述几点方案，选择合适的夹紧装置和结构。

4 定位基准的选择4.1、在定位时，每个工件在治具中的位置是不确定的，对同一批工件来说，各件的位置也将是不一致的。

工件位置的这种不确定性，工件有几个自由度，沿坐标轴的移动自由度和绕坐标轴的转动自由度。

未定位前的工件是自由体，因此，为了使工件在治具中有一个正确位置，必须对影响工件加工表面位置精度的自由度加以限制。

拨叉工艺规程及铣端面的工装夹具设计拨叉（也称拉杆）工艺规程：1. 原材料准备：- 选择合适的材料，通常会使用高强度钢材。

- 对材料进行切割或拉伸，使其达到所需的尺寸和形状要求。

2. 零件制造：- 使用车床、铣床等加工设备进行零件制造。

- 根据设计要求，进行精密加工和孔加工，确保零件的准确度和质量。

3. 拨叉组装：- 按照设计图纸，将各个零件进行组装，使用螺栓或焊接等方式进行连接。

- 确保拨叉的各个部件安装正确、牢固，并且具有良好的运动性能。

4. 表面处理：- 对拨叉进行除锈处理，以防止生锈和腐蚀。

- 然后进行喷漆或镀铬等表面处理，使拨叉具有美观的外观。

5. 检测和调试：- 对拨叉进行严格的检测，检查其尺寸、形状和功能是否符合要求。

- 如有必要，对拨叉进行调试，以确保其运动平稳、无卡滞现象。

铣端面的工装夹具设计：1. 确定夹具类型：- 根据铣削端面的形状和尺寸，选择合适的夹具类型，如机械夹具、气动夹具等。

2. 设计夹具结构：- 根据铣削端面的特点和工艺要求，设计夹具的结构。

- 确定夹具的定位装置、夹紧装置和支撑装置等部件，并确保其具有足够的刚性和稳定性。

3. 定位装置设计：- 根据铣削端面的形状和尺寸，设计合适的定位装置，以确保工件在夹具中的准确定位。

- 可使用V型槽或定位销等装置来实现准确定位。

4. 夹紧装置设计：- 根据铣削端面的形状和尺寸，设计夹紧装置来夹紧工件。

- 可使用夹紧螺钉、夹紧卡等装置，并确保夹紧力均匀、稳定。

5. 支撑装置设计：- 为了防止工件在铣削过程中发生振动或变形，设计适当的支撑装置。

- 可使用支撑块、支撑杆等装置，并确保其对工件施加适当的支撑力。

6. 安全考虑：- 在夹具设计中，必须考虑到安全因素，确保夹具的使用过程中不会对操作人员或设备造成危险。

- 可使用防护罩、安全开关等措施来提高安全性。

以上是拨叉工艺规程及铣端面的工装夹具设计的概述，具体的规程和设计细节可以根据具体情况进行调整和补充。

工装夹具课程设计说明书序言一、工装夹具设计任务1、产品零件图2、产品的重点技术要求分析二、工装夹具设计方案的确定1、基准面的选择（夹具体方式的确定）2、定位方式及元器件选择3、夹紧方式及元器件选择4、装配方案5、夹具总装结构三、定位误差分析与计算四、主要零件设计的说明1、夹具体2、定位元件3、压紧元件4、其它元件五、工装夹具的装配要求六、工装夹具的使用说明1、夹具的操作步骤夹具使用注意事项、保养及维护七、本次课程设计小结、体会及建议八、参考资料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。

（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。

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。

一、工装夹具设计的基本原则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。

1 焊接组合件的分析“长江750B摩托车”停车支架由6部分组成，分别由支撑板、踏杆、横管、站脚管、支撑管和限位块组成。

由被焊接零件图可知,可以通过横杆与站脚管的中心线来作为基准来对支架进行定位夹住。

停车支架总体结构是管状型，因此多采用钩型正压和侧压夹紧器固定整个管型焊件，横杆采用侧压夹紧器方便安装定位；在停车支架踏杆的右边设计一个挡块可以防止踏杆的左右移动并起到对踏杆定位的作用，再用钩型夹紧器将其夹住以防止踏杆的前后移动；在停车支架的支撑管处设计一直长杆螺栓和钩型正压夹紧器防止它左右前后移动；支撑板采用螺旋螺钉定位器防止前后左右移动；另外，限位块处设计两个楔形挡块用于定位。

在夹具设计过程中要充分考虑到对其形位公差的要求，确保精确定位是关键。

2 工装夹具定位原理、定位方式及设计原则2.1 定位原理工件及工装夹具的定位原理，自由物体在空间直角坐标系中有6个自由度，即沿OX，OY，OZ三个轴向的平动自由度和三个绕轴的转动自由度；要使工件在夹具体中具有准确和确定不变的位置，则必须限制6个自由度，工件的6个自由度均被限制的定位叫做完全定位；工件被限制自由度少于6个自由度，但仍然能保让加工要求的定位叫不完全定位。

在焊接和生产中，为了调整和控制不可避免产和应力和变形。

有些自由度不必限制，故可采用不完全定位的方法。

2.2 定位方式工件在夹具中的定位，是通过工件上的定位基准与定位器的工件表面接触或配合来实现的。

在设计夹具时首先应根据工件的形状选择合理的基准，尽量选用零件粗糙度适宜的面作为基准。

从“长江750B摩托车”停车支架各个零件可以看出，整个被焊件的主结构是圆柱形，由此工件可以采取以外圆柱面定位。

本定位器采用钩型正压管夹紧器，由于此压紧器有V形支撑座，安装方便而且定位对中性好。

2.3 工装夹具设计原则焊接工装设计是焊接生产准备工作的重要内容之一。

工装设计的质量对生产效率，加工成本，产品质量以及生产安全等具有直接影响。

工装夹具设计一般是在零件的机械加工工艺过程制订之后按照某一工序的具体要求进行的。

制订工艺过程，应充分考虑夹具实现的可能性，而设计工装夹具时，如确有必要也可以对工艺过程提出修改意见。

工装夹具的设计质量的高低，应以能否稳定地保证工件的加工质量，生产效率高，成本低，排屑方便，操作安全、省力和制造、维护容易等为其衡量指标。

一、工装夹具设计的基本原则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加工过程；3、满足装夹过程中简单与快速操作；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、尽可能选用标准件作为组成零件；8、形成公司内部产品的系统化和标准化。

二、工装夹具设计基本知识一个优良的机床夹具必须满足下列基本要求：1、保证工件的加工精度。

保证加工精度的关键，首先在于正确地选定定位基准、定位方法和定位元件，必要时还需进行定位误差分析，还要注意夹具中其他零部件的结构对加工精度的影响，确保夹具能满足工件的加工精度要求。

2、提高生产效率。

专用夹具的复杂程度应与产能情况相适应，应尽量采用各种快速高效的装夹机构，保证操作方便，缩短辅助时间，提高生产效率。

3、工艺性能好。

专用夹具的结构应力求简单、合理，便于制造、装配、调整、检验、维修等。

4、使用性能好。

工装夹具应具备足够的强度和刚度，操作应简便、省力、安全可靠。

在客观条件允许且又经济适用的前提下，应尽可能采用气动、液压等机械化夹紧装置，以减轻操作者的劳动强度。

工装夹具还应排屑方便。

必要时可设置排屑结构，防止切屑破坏工件的定位和损坏刀具，防止切屑的积聚带来大量的热量而引起工艺系统变形。

5、经济性好。

专用夹具应尽可能采用标准元件和标准结构，力求结构简单、制造容易，以降低夹具的制造成本。

因此，设计时应根据订单及产能情况对夹具方案进行必要的技术经济分析，以提高夹具在生产中的经济效益。

液压工装夹具的设计及关键结构设计分析摘要：夹具是工业生产制造过程的一项重要工具，通过生产过程中的实际需要来进行不同的设计，液压工装夹具就是其中的一种设计。

通过分析设计液压夹具的基本依据和实际应用的具体情况，可以对机械制造的发展产生一定的影响。

本文结合这一话题来对液压工装夹具的设计以及关键结构设计进行分析。

关键词：液压工装；夹具设计；关键结构设计近几年，我国的工业发展迅速，制造技术也在逐步的发展。

这其中离不开液压工装夹具所发挥的作用，应用液压工装夹具可以有效的控制生产的节奏和生产的质量，并且可以将生产的劳动强度有所降低，进而能实现自动化生产。

所以我们要加强对液压工装夹具的设计和应用进行分析。

1.液压工装夹具应用的现状在我国目前的工业自动化生产设备中，液压工装夹具是其中尤为重要的，它可以有效的将生产质量和工作效率有一定的提高，并且降低了劳动强度。

随着机械设备自动化水平在不断的提高，液压工装夹具发挥自身的高效、通用、稳定的优势，被广泛应用于批量生产加工环节中。

但是在实际应用的过程中，液压工装夹具也存在一定的缺陷。

首先，液压工装夹具上都是由同一组液压阀控制所有的执行元件的动作，这就导致在生产的过程中，先后动作顺序将无法的实现，也没有办法完成切换过程，也无法保证定位的精准。

从而出现了生产工件变形的情况。

其次，要重视液压工装夹具的辅助功能，在实际应用的过程中，单向节流阀不能限制辅助进油量，如果打开了单向节流阀，油液会进入到辅助支撑油缸中，这样就无法保证加工的质量。

1.液压工装夹具设计的原则在设计机械夹具的过程中，要将工具定位在夹具上是特别重要的。

运用液压夹具进行工件加工时，特别注意的是要将工件位置进行确认，这是加工工件的基础保证，也是非常重要的环节。

要调整刀具、机床、夹具，这样才能确保加工的位置正确，并且保证加工质量符合要求。

在实际的操作中，将每个工具都要精准的定位，防止出现误差等情况，根据要求和标准来进行设置，还要检验调整后结果，对位置的进行反复确认确保其精准。

工装夹具设计方案
工装夹具是指在工业生产过程中用以固定、夹紧、支承、定位、测量等的一种工具设备。

它们通常由夹具基座、夹紧装置、定位装置和传感器等部件组成。

在进行工装夹具设计时，需要考虑到工装夹具的使用环境、夹紧力的大小、夹紧方式的选择以及夹具的制造工艺等因素。

首先，要根据工装夹具的使用环境来设计夹具的材料和结构。

如果工装夹具需要在高温、腐蚀等特殊环境下使用，就需要选择具有抗高温、抗腐蚀等特性的材料，并采用相应的结构设计来确保夹具的稳定性和安全性。

其次，要考虑夹紧力的大小。

夹具的夹紧力大小将直接影响到工件的固定稳定性。

要根据工件的特性和加工要求来确定夹紧力的大小，并选择适当的夹紧装置来实现夹紧力的调节。

然后，要选择适当的夹紧方式。

夹紧方式有方向夹紧、点夹紧、边夹紧等多种方式。

夹紧方式的选择要根据工件的形状和加工要求来确定。

比如，对于圆柱形工件，可以选择采用方向夹紧的方式来夹紧工件；对于平面工件，可以选择采用点夹紧或边夹紧的方式来夹紧工件。

最后，需要考虑夹具的制造工艺。

夹具的制造工艺包括加工工艺和装配工艺。

加工工艺要求对夹具进行加工、成形、表面处理等；装配工艺要求对夹具的各个部件进行组装、调试、测试等。

要根据夹具的材料和结构来确定适合的制造工艺，并确保夹具的质量和可靠性。

总之，工装夹具设计方案需要综合考虑使用环境、夹紧力、夹紧方式和制造工艺等因素，以确保夹具的性能和稳定性。

同时，还需要根据具体的加工要求和工件特性来确定夹具的具体设计方案。

通过合理的工装夹具设计，可以提高工作效率、降低生产成本，并提高产品质量。

工装夹具设计的基本原则及规范化概述
工装夹具设计一般是在零件的机械加工工艺过程制订之后按照某一工序的具体要求进行的。

制订工艺过程，应充分考虑夹具实现的可能性，而设计工装夹具时，如确有必要也可以对工艺过程提出修改意见。

工装夹具的设计质量的高低，应以能否稳定地保证工件的加工质量，生产效率高，成本低，排屑方便，操作安全、省力和制造、维护容易等为其衡量指标。

一、工装夹具设计的基本原则
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加工过程；
3、满足装夹过程中简单与快速操作；
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、尽可能选用标准件作为组成零件；
8、形成公司内部产品的系统化和标准化。

二、工装夹具设计基本知识
一个优良的机床夹具必须满足下列基本要求：
1、保证工件的加工精度保证加工精度的关键，首先在于正确地选定定位基准、定位方法和定位元件，必要时还需进行定位误差分析，还要注意夹具中其他零部件的结构对加工精度的影响，确保夹具能满足工件的加工精度要求。

2、提高生产效率专用夹具的复杂程度应与产能情况相适应，应尽量采用各种快速高效的装夹机构，保证操作方便，缩短辅助时间，提高生产效率。

3、工艺性能好专用夹具的结构应力求简单、合理，便于制造、装配、调整、检验、维修等。

4、使用性能好工装夹具应具备足够的强度和刚度，操作应简便、省力、安全可靠。

在客。

1 序言在“中国制造2025”的时代背景下，中国制造向自动化、智能化迈进，机器人装备作为自动化生产的主力军，在改革的大潮中得到了长足的发展。

本文针对机器人焊接的焊装夹具设计过程进行研究，焊装夹具作为机器人自动化焊接的重要辅助设备，即保证了焊接工作的高效安全，也保证了焊接产品的质量稳定性。

2 焊装夹具的应用领域及主要作用焊装夹具是汽车生产线上的重要工艺设备，事关整个汽车的产品质量，在焊接生产中，焊装夹具即能完成本工序的零件组装、定位焊接，同时还能够检验和校正上一道工序的焊接质量；焊装夹具依靠准确、可靠的定位和夹紧系统，有效地防止和减轻焊接变形，减小制品的尺寸偏差，以自动化设备代替手工劳动，大大改善了工人的作业条件，实现机械化及自动化焊接生产过程。

本文针对某项目焊装夹具设计过程进行分析，夹具布置如图1所示，简述焊装夹具的设计流程及基本原则。

3 焊装夹具设计流程3.1 焊装夹具设计依据设计依据是以客户提供的产品三维模型、产品图样、产品技术要求和有关技术要求等输入信息，在设计焊装夹具之前，应了解产品结构特征、工艺需要等信息，并结合企业自身的加工制作水平进行设计。

认真分析用户提供的产品图样，将各零部件的基准定位信息记录并标记，如图2所示，方便在后续设计中查阅。

3.2 设计前准备工作在正式开始焊装夹具设计之前，应根据之前分析图样得到的信息，在产品三维模型上，将产品需要焊接的位置标记焊缝位置分布，如图3所示，以免在设计过程中丢漏焊缝，造成设计时间延误。

根据产品图样的定位信息，确定产品在焊装夹具底板上的摆放位置，在满足支撑定位的前提下，尽量使产品里夹具底板近一些，方便产品靠近夹具底板一侧焊缝在变位机旋转180°时，机器人可以更好的焊接姿态进行焊接；同时确定焊接所采用的焊枪型号，并要求提供焊枪的完整数模，将焊枪以合理的角度摆放至产品焊缝上，直观的反应焊接过程，一般每条焊缝放置两把焊枪，位于焊缝两端，焊枪布置应与产品对接面有45°夹角，如图4所示，与焊缝走向有75°夹角，如图5所示。