焊接夹具设计标准

焊装夹具通用技术标准

设计标准

编制：崔海滨

审核：崔海滨

批准：赵卯

会签：

工厂服务部

设备工装管理科:

环境安全科：

焊装车间：

2007年5月15日

目录

夹具基本结构示意图

1平台

①夹具平台

②夹具基准点

③坐标线

④吊点

⑤水平调整脚

⑥其它

平台参考图

2支撑定位

①支撑定位的种类

②支撑定位的构成

③加工基准/夹具基准

④夹紧器

⑤基准臂

⑥滑动装置

⑦旋转机构

基准销

3举升机构

4配管•配线

①配管（空气/冷却水管）

②配线（夹具内配线）

③ID表示（配管、配线）

5其它

①夹具上的固定焊钳

②2次电缆

③电极

④垫板

⑤焊钳导向

⑥粗导向

6铭牌

夹具的基本结构

一」2受台/

3.举升机构

|5.其它|

•铜垫板4「配管•配线

•焊钳导向

,粗定位

1.」

1.平台

平台的基本构造

①夹具平台

它是「车身焊装时使用的、制件定位的加工基准」、安装定位的平台。

(1)夹具平台的精度

夹具平台上表面的平面度0.1mm以下放在检查用的平台上测量

夹具底座上表面的粗糙度Ra3.2VV

*测量平台的水平度时，测量点的间距应该保证在300mmX300mm以上。

(2)夹具底座的强度

为保证安装在平台上的加工基准需要的强度，确定平台面的厚度、空腔的厚度、

加强筋的根数。(平台面的厚度建议为25mm。)

(3)低温退火

夹具平台焊接加工后，必须进行低温退火，同时在设计图中及零件清单中有低温

退火的标注。验收时，必须提供平台热处理记录。

②夹具基准点（JigBasePoint）

夹具平台必须设有安装定位的基点（JigBasePointJBP）

JBP也是装配检查的基准点

（1）JBP的位置、数量

为了便于测量，JBP在平台上的位置不应与其它装置干涉

JBP的位置、数量：在平台上的3个处以上间距1200mm以内

具体位置、数量在图纸会签时确定

（2）JBP的尺寸、精度

JBP的直径以及公差为①10mmH7

JBP间的相对位置公差士0.02mm

（3）保护盖

交货时，JBP中应装入中10mmL30mm的销，装上保护盖

保护盖的形状与C301的相同

*保护盖的设置实例

*JBP设置实例

JBP

（4）标识

在JBP的旁边打上JBP的位置标记*例

,—、、亥U

X=1200X印

Y=200!

JBP'、痣=5妙/

③坐标线

为安装定位，在平台表面上，每200mm刻画坐标线。

坐标线刻到平台角的附近。（标出X.Y.Z）。坐标线刻在没有黑影的位置

*坐标线设置例

④吊点

设定夹具起吊用的点

起吊用吊环螺栓或起吊孔。

夹具重量方法

30Kg—300Kg吊环螺栓M26X1.5

300Kg以上吊孔

*吊孔设置实例

槽钢

槽钢的尺寸①DA

100X70Xt560280

125X75Xt670)80

150X75X6.5t80280

180X75Xt780>80

为能稳定起吊，应考虑重心位置。

起吊时，钢丝绳和夹具不要干涉。

II为使重心位置向内，调整吊环螺

栓的位置

⑤水平调整脚

为了调整焊装夹具水平，应该沿垂直方向设置调整的机构。

夹具与其它设备的相对位置有要求时，需要用地脚螺栓固定。

*设置例

手工夹具，为了不影响操作者的作业，地脚支架应设在夹具的内侧。

要考虑地脚螺栓的可装配性。

⑥其它

(1)平台的缺口

手工作业夹具，考虑到作业性，平台多余的部分应该切掉。

（2）使用车轮时

不使用通常的固定腿而使用车轮时，一定确保平台面的刚性。

使用车轮的强度一定经得住夹具的重量。

车轮应为金属制的车轮，或在金属车轮上贴上硬质聚氨脂橡胶。

车轮的转向轮应有锁止机构。

附图1保护盖参考图

附图2—1水平调整脚（腿）参考图组装图

夹具（底座）用调整式立脚

1规格

名称材质个数

1台SS41P1

SA01021701-SA01023501SGP

2支架SS41P1

SA01020002

3螺栓座SS41P1

SA01010002

4垫板SS41P1

SA01040001

5调整螺栓S45C1

SA01010003

6六角螺栓标准件10

9

7弹簧垫圈标准件10

982201200

8平垫圈标准件10

982121200

9六角螺母标准件1

9816622000

10膨胀螺栓（地脚）采购件2

M12

2.标准号

SA0104

标准号尺寸号

付图2—2

水平调整脚（腿）

零件图一1

夹具（底座）用调整式立脚

付图2—3

水平调整脚（腿）

零件图一2

夹具（底座）用调整式立脚

2.定位

对有「车身焊装时使用的、制件定位的加工基准」的定位作了规定。

①定位的种类

定位有以下的形式，按使用的基准、目的选定、组合使用。

可动销

②定位的构成

③加工基准/夹具基准

(1)加工基准/夹具基准的种类

车身焊装时，在焊接夹具使用的零件定位(加工基准)，叫做夹具基准。

夹具基准的种类如下。

NO名称符号内容

1基准孔零件定位用的基准孔

0①大写「H」称为1■正基准孔」，可以确定2个方向

④.篙

WL=Z

小写「h」称为「辅助基准孔」，可以确定1个方向

j心,七占

2变换基准孔由于零件形状、冲压加工方向的制约，不能使用零件的正

▽▽基准时而设定的孔基准。使用方法同正基准。

3固定基准孔有的零件一侧用正基准固定，另一侧不能固定在定位位置

上时而设的孔基准。使用方法同基准孔。

4基准面零件定位用的面基准。

©O大写「s」是正基准面、小写rsj是辅助基准面。用于消

除零件因自重产生的下垂。应设计成夹紧器可夹紧的结

构，以固定零件。

5基准端用于零件定位。以零件的端部作为定位的基准，使用方法

。Q同基准面。

6变换基准面由于零件形状、冲压加工方向的制约，不能使用零件的正

基准时而设定的面基准。

▽▽

7固定基准面有的零件以一侧作为正基准固定，另一侧不能固定在定位

位置上而设定的面基准。使用方法同基准面。

8暂定基准孔用于零件定位，在零件质量育成阶段，适用于不稳定的部

位的孔基准。根据图纸尺寸，应设计成可调整的结构。调

整量可管理。零件质量稳定后固定。

9暂定基准面用于零件定位，在零件质量育成阶段，适用于不稳定的部

@©位的面基准。根据图纸尺寸，应设计成可调整的结构。调

整量可管理。零件质量稳定后固定。

10矫正基准面用于零件定位的面基准。零件焊接时，用于矫正零件位置。

基本是图纸尺寸，应设计成可调整的结构。调整量可管理。

11夹具辅助面为了稳定零件在装配•焊接加工时的装配精度，在焊接夹

夹具辅助孔©具上设置的辅助面、孔、端。根据图纸尺寸，应设计成可

夹具辅助端调整的结构。调整量可管理。

12临时基准孔量产前的品质育成时使用的基准孔、面。主要设在外板。

临时基准面量产时不用。量产时将其拆下。

@0

13装配基准在车身骨架上装配零件时使用的基准。

□□在表面覆盖件的装配夹具上使用。

（2）加工基准/夹具基准的精度

从测量基准到加工基准的精度要求如下。

基准销径、销座径公差为h7/H7。

（i）基准销

基准销径公差（h7）（图1）

①D基准尺寸（mm）上限公差下限公差

6V①DW100—0.015

10V①<180—0.018

18V中W300—0,021

图1

图3

基准销的位置公差±O.lmm（图2）

基准销座径公差（图3）

中D基准尺寸（mm）上限公差下限公差

6＜中长100.0150

10V①W180.0180

18〈中W300.0210

（ii）基准面

（iii）辅助面①

零件

公差+Omm

公差-0.5mm

(3)定位的刚性

必须保证定位端部(夹具基准)的刚性。使用lOKg的力向下压时，定位端部的变形量应

该在0.1mm以下。作用力的方向取决于车身零件的定位方向，即装配车身零件时的受力方

向。

(4)基准销的基本结构

①零@@Fl0WX

。臼

尽可能使用MISUMI标准销。(推荐TLATAN型、TLNTAN型：参照参考图)

对新设计的基准销，尽可能从FCC已经使用的基准销中选择。

基准销要求规格

基准销的表面硬度：RHC50以上

基准销表面光洁度：Rai.6

基准销的外径公差：h7

基准销的有效长度：5~7mm

一材质：SCM415渗碳\淬火55HRC〜工

TLATAN型(MISUMI)TLNTAN型(MISUMI)

进入2扣

(i)基准销固定方法

与基准面不在同一面上

(ii)基准销固定方法

与基准面在同一面上(下述的任一方法)

(iii)基准销固定方法

禁止使用螺纹销

基准销折断时，断在里边的部分

很难取出

原则上禁止使用螺纹销

如果空间狭小，必须使用螺纹销

时，从后面用螺母固定。

（iv）可动式基准销的结构

标准型标准部件10—62（参照参考图）

刮板

按需要设置

防尘密封垫圈

刮板和防尘密封

（在方案讨论时确定）板

固定螺栓

+螺母衬套

拔销时

辛

JUL

作业孔

（按需要设置）

确保以上

基准销气缸、1mm

从设备清单中

选择衬套

拔销时，衬套遮挡

D+2mm以上

作业孔

灰尘会进入衬套内

确保2mm以上

OD

/\NG

(V)可动式基准销的结构

使用带导向的气缸时

带导向的气缸

(从设备清单中选择)

（vi）可动基准销的结构

使用销转换气缸/销夹紧气缸

满足基准销的刚性基准

销切换时令与（lOKg负荷变形（.1mm以下）

满足基准销的刚性基准

A（10Kg负荷变形0.1mm以下）

垫片

由'

销

销转换气缸

（从设备清单中选择）

销夹紧气缸

（从设备清单中选择）

(vii)暂定基准(销)的结构

使用固定基准销/带导向的气缸时

基准销原则上是不调整的，但暂定基准为调整结构。为了调整暂定基准，与之配

合的基准孔需要设计为可调整的结构。

量产前固定

由FCC指导

使用垫片时以要保证螺栓有足够的长度不使用垫片时

调整部尽可能设在基准附近。

摆动、滑动的限位以及连接板不调整。

(vii)暂定基准(销)的结构

可动基准销的情况

基准销原则上是不调整的，但暂定基准为调整结构。为了调整暂定基准，与之

配合的基准孔需要设计为可调整的结构。

(5)基准面的基本结构

基准面使用16—20mm厚的钢板，支撑块尽量标准化。

基准面要求规格

表面硬度：按下表。

适用领域部位材质热处理、表面硬度

车身骨架s面S45C不要

S面以外SS400不要

侧围S1111S55C淬火HRC40±3

S面以外SS400不要

车身下部全基准面S55C淬火RHC40±3

表面光洁度：制件支撑面Rai.6▽▽▽其它面Ra3.2▽▽

涂装要领如下所示。

制件支撑面无涂装

接合面无涂装

机械加工面▽以上无涂装、为防锈金色清漆

其它面指定的夹具颜色

*除）外，基准前端的外周涂红色。涂装宽度从前端起10mm。

*各基准支撑上打上零件号。

基准形状：加工基准进行C1.0的倒角。（但，内板件的基准不倒角）

涂红色、下涂漆，RaL6

涂金色清漆、乙

10mm

安装面

不涂漆

支撑

.2

垫片

不涂漆

刻印零件号

10mm

安装晅

不涂忘

基准车型

Ra3.2

加工面颜色

涂金色清漆1车型

非加工面

刻印零件号2车型

涂夹具颜色

3车型

01-01-003

安装支架基准车型表示方法

对象车型=颜色参

考涂装方法

(i)基准面的结构

V

々出不能与零件

(ii)矫正/暂定基准面的结构

夹具辅助面的结构O

调整部尽可能设在基准附近

摆动、滑动的限位和连接板不调

（iii）支撑外板时，防止磕碰

支撑外板如果是基准，根据需要使用防磕碰的聚氨脂橡胶（讨论方案时确定）

使用夹具用聚氨脂（邵氏硬度60—80）（由于耐油性性的问题，不能使用橡胶）

:约0.5mm

聚氨酯比支撑面高出约0.5mm。

夹紧时，通过调整聚氨酯，来避

聚氨脂支撑面聚氨脂免损伤零件

标准结构

NGOK

按照负荷的方向为防止聚徽酯变形，连接聚氨酯

设定支撑时，要使用套管和垫板。

④夹紧器

夹紧器是使零件的加工基准紧贴在夹具的基准面上，以防止在加工过程中，零件发生窜

动等变化，并将零件压紧的工具。

（1）夹紧方法

■零件应完全固定在基准面上。

•夹紧的位置应为正基准面（接触面积应在70%以上）

如果不能直接夹紧正基准面（受到零件形状、夹具/设备限制、作业性等的影响），可

以通过设置J面来直接夹紧（J面夹紧时，为使制件紧贴在S面上，J面是可调的。）

使用间接夹紧时，应设置限位和调整机构。

推荐

s面

（2）夹紧方向

・夹紧器应该垂直夹紧在车身零件上，不能垂直夹紧时，角度应控制在5度以内。

■夹紧时，夹紧臂的横向摆动为0.5mm以内。

・夹紧角度超过5度，横向摆动超过0.5mm时，设夹紧器的限位机构，以防止摆动。

夹紧

口

夹紧

夹紧的角度超过5°,

或夹爪摆动时口

（3）夹紧器的端面形状

•夹紧器的端面（与零件接触的部分）应该导角C1.0到C1.5。内板件不用倒角。

（4）夹紧器的回避量

■手工操作的夹紧器的回避量参照下图。

（5）夹紧器的结构

■夹紧器的标准结构如下。通常使用标准型。

・连杆式夹紧器在打开时，距离零件较远，可提高作业性，但气缸连杆根部受到的负荷

大，易松动，尽量不使用（方案讨论时确定）。

夹爪臂

标准夹紧器

连杆式夹紧器

*连杆的限位高度应该在

*1个加紧器夹紧2个以上部位时

多个面同时夹紧，先接触的面能够有效夹紧。为了让所有的面都能有效夹紧，所以需要将夹

紧器设计为摆动式或可调整式。

夹紧

摆动式夹爪两个面均能夹紧

夹紧

两个面均能夹紧

、田超小+g调整夹爪

调整式夹爪

*夹紧器的偏移量

原则上，夹紧器中心和夹紧面中心的偏移量应该在30mm以内。

偏移量超过30mm时，应该设置限位机构。

偏移量

（6）限位器安装方法

推荐图的防偏机构。为防止积尘要垂直安装。不得已必须水平安装时，凸部向上。

扁为防止灰尘

应该垂田安装

突出部位

向上

f0（T）限位器

3W（外购品）

水平安装时

为减小限位固定螺栓的剪切负荷，从限位器面和夹紧器较链轴的延长线的夹角不得超过30

度。

受剪切力

*限位器标准图（参考）

（7）夹紧器支点的结构

■夹紧器的支点采用连接销。

•连接销采用平垫圈+开口销、键板、U型螺母、开口环防止脱落。（尽量不采用开口环）。

■夹紧器支点的连接销不设衬套。孔径大致=销径+O.lmm。

•特大型夹紧器，根据需要，可以设计成基准臂的结构。（方案讨论时确定）

ii）键板方式

因需要用专用工具进行拆卸，尽

量不使用

使用时，需要与一汽轿车协商

开口环

iii）U型螺母方式iv）开口环方式

（8）夹紧器涂装方法

夹紧器的涂装要领参照下图，颜色参照涂装要领。

（9）外板保护

夹紧外板时，根据需要使用防止外板磕碰用的聚氨脂。（方案讨论时确定）。

使用夹具用的聚氨脂（邵氏硬度60—80）。（由于有耐油性的问题，不使用橡胶）

MC尼龙硬度高，易导致磕碰伤，没有特殊指定，不使用。

为防止聚氨脂变形，

装配时，应加套管和

带聚氨脂夹紧器

有形状部位支撑的夹紧器，用聚氨脂定位。

聚氨脂受力时，用金属件支撑。

⑤基准臂

在使用可动加工基准时采用基准臂，基准臂以较链轴为中心转动。

（1）基准臂的基本结构、刚性

■一定要确保夹具基准部的刚性。施以lOKg力时的变形量

,负荷lOKg

负荷LOKg在变形量＜0.1mm

变形量＜0.1mmC一

负荷lOKg、

变形量＜0.1mm

带导向的限位O

驱动部分（气缸）

钱链

基准臂

（2）钱链部的结构

•基准臂支点部位的钱链轴的直径要大于驱动用气缸支点钱链销的直径。

（但是，对横向摆动等，基准臂重量，使用小径气缸时，根据基准臂的负荷决定。）

•轴支撑使用轴承。（相当于直径系列2,3的轴承，密封型）

•要考虑负荷方向（轴向/径向/复合）的强度、刚性、精度。

•无润滑轴承。

•轴部结构参照标准图。

*轴承图（参考）

d10~20mm

主要寸法保敌牌容囿氏速度呼5s号

mirt1

mm为一双港油渣高

ns盟攻形典院

dDBr.»«!!•­"ZZLLBZLBLLHLLU翻底沪建沪3力比

31)487

二

一

—-一-

155o.30.1O.395744X15.71000012000—

—

196o.d32O.12257185114.8320003800024000ZZLLB二LLU

22.87327—•ZZLLBLLU

0.-34始29W14.0300003600021000

102683/5Z

o.S1.29(3946512.429000340002500021000ZZLLBLLHLLU

3090.60.552C02ZZLLBLLU

3O44班13225000300002100018000LLH

350.60.5&doa58353ZZLLBLLU

1111.423000270002000016000LLH.

4必62

_二-

1850..5301154s383009500-LLF

211.,04062900035000—20000LLB

61295为14zzU.U

24,4649LLB二

。M^2700032000—19000zzr-LL-U

7匚oQ

OQOQ.5Ol

LLB

R03—CinWO9441922600030000910001R000UU

LL8LLHUU

zzLLH

32106.102.7522000260002000016000zzLLBLLU

37129.7042020000240001900015000LLH

开放型、密封型（ZZ、非接触密封型（LLB、LLF）、低扭矩密封型（LLH）,接触密封型（LLU）

*较链部标准图（参考）

（3）带导向的限位的结构

•为防止积尘，垂直安装。

不得已必须水平安装时，凸部向上。

・定位时为不积留异物（灰尘、焊接飞溅等），下部开放。

回",昌㈡官

为防止灰尘积留,

垂直安装

NG凸部向上

如果下部堵塞

积留灰尘NG

NG

(4)其它结构

•在大型基准臂的返回端按需要安装限位器(为保护气缸，在方案讨论时决定)

•大型的摆臂结构在排气时，会因自重而产生下垂，为了防止下垂，应该采用返回带锁紧的

气缸。（方案讨论时确定）

■车身下部的支撑等,以及负重比较大的摆臂，设计时要考虑零件重量对气缸的影响。（方

案讨论时确定）

*例

零件重量

零间的重量将

导致摆臂夹紧

摆动轴

⑥滑动装置

加工基准可动时，采用滑动装置，滑动装置应在导轨上平行移动。

（1）滑动装置的基本结构、刚性

■必须确保夹具基准的刚性。施加上10Kg的力的变形量在0.1mm以内。

■导轨使用LM导轨

（从使用设备的清单中，选择满足上述规格的LM导轨）

保护里

/5

iniiinrrrmyi

•LM导轨使用带金属刮板的，固定用螺栓孔都安装保护盖。

•LM导轨根据需要安装保护罩。（规格讨论时确定）

（2）LM导轨的固定方法

♦LM导向的固定（为固定的定位）采用以下的任何方法。（导轨、导块）

i）直销固定

滑动装置

用2根直销定位（轨道长300mm）

直销导轨长度超过300mm时，使用多个直销定

位，直销之间的间距应小于300mm。

滑动装置的定位靠LM导轨A和2根直销，

LM导轨LM导轨B按LM导轨A找中心后固定。

ii）键板固定

用2块键板定位

滑动装置的定位靠LM导轨A和2根直销,

LM导轨B按LM导轨A找中心后固定。

iii）机械加工、靠台阶固定

靠机械加工出的台阶定位

滑动装置的定位靠LM导轨A和台阶，

LM导轨B按LM导轨A找中心后固定。

iv）大型可动零件（Setter装置、Pre-Setter装置等）的固定

导轨的固定挡销（LM导轨A）的对面

（LM导轨B）,设轨道挡块（2处）。

v）用NC定位孔进行组装时的固定

用NC定位孔进行组装时可以采用以下任何的方法。

（a）固定型

导轨:用4个直销定位（导轨长300mm）

LM导轨

导轨长度超过300mm时，使用多个直销定

位，直销之间的间距应小于300mm。

导块：用2根直销定位，用锁板夹紧。

导轨的固定导块的固定

滑动装置的定位是靠放在NC定位孔的直销来定位A、B两个LM导轨的。

（b）线性锁使用型轨道：用2根平行销定位

导轨：用2个直销定位，再用线性锁

锁紧（导轨长300mm）

导轨长度超过300mm时，使用多个直销定

位，直销之间的间距应小于300mm。

导块：用2个直销定位，再用线性锁压紧。

导轨的固定

导块的固定

滑动装置的定位是靠放在NC定位孔的直销来定位A、B两个LM导轨的。

（3）限位器的结构

<----S55C：淬火HRC40±3

L_Hz按需要加上垫片等调整机构

、1星,调整式基准的基准位置的调整原则上不用该方法。

•限位器在前进侧和返回侧两侧设置。

•限位器的固定按以下方法。

i）打入直销

为防止灰尘，留出3mm间隙。

ii）用直销做挡销

ii）用直销做挡销iii）通过机械加工出iv）用键板做挡块

的台阶作限位

（4）驱动部

■转换行程超过400mm时，可动部和气缸杆的连接采用浮动连轴节。

浮动联轴节

（5）其它结构

■超过300mm行程的气缸使用带有制动的气缸。

•超过300mm行程的气缸使用3通阀。（中位关闭或中位加压）

中位加压

•大型的摆臂结构在排气时，会因自重而产生下垂，为了防止下垂，应该采用返回带锁紧的

气缸。（方案讨论时确定）

⑦旋转机构

在加工基准可动时使用旋转机构，加工基准在台面上旋转移动。

旋转机构的基本机构、刚性

■确保夹具基准部的刚性。受10kg力时的变形量在.01mm以内。

■止夕

11

Catalog0.¥单年1~43

LHdRW

TypeIMItaimmfSMW12思IATANLATDNTIATANTLATDND-ATAND-ATDK