工裝的案例
工裝夾具設(shè)計(jì)要點(diǎn)，全是內(nèi)部資料！
常用的工裝夾具按照功能性主要分為以下幾種：
01夾模
02鉆孔、銑面工裝
03數(shù)控、儀表夾頭
04試氣、試水工裝
05切邊、沖孔工裝
06焊接工裝
07拋光治具
08裝配工裝
09移印，激光刻字工裝
01夾模
定義：用產(chǎn)品外形定位裝夾的工具
設(shè)計(jì)要點(diǎn)：
1、此類夾模主要用于虎鉗上，其長度可以根據(jù)需要截取；
2、夾模上可以設(shè)計(jì)其他輔助定位裝置，一般采用焊接方式連接夾模；
3、上圖為簡圖，模腔結(jié)構(gòu)尺寸由具體情況確定；
4、在動(dòng)模上的適當(dāng)位置緊配直徑12的定位銷，定模相應(yīng)位置的定位孔滑動(dòng)配合定位銷；
5、裝配型腔在設(shè)計(jì)時(shí)需在無收縮的毛坯圖檔的外形面基礎(chǔ)上偏移放大0.1mm。
展開 線束工裝板圖繪制
圖6 管夾固定治具加限位撥片簡圖
4 多功能治具選用
在治具線束工裝板圖繪制時(shí)，圖紙局部輔材（扎扣、管夾等）較多，致使該部位工裝治具密集，操作人員在線束整理過程中非常不便，考慮線束加工過程的便捷性，在治具較為密集位置，采用伸縮卡釘?shù)姆绞娇蓽p少某一區(qū)域治具的密集度，為操作人員預(yù)留出空間。
伸縮卡釘治具的在線束工裝板上需求孔徑與普通卡釘治具需求的孔徑差異較大，在工裝板圖繪制初期標(biāo)明各類卡釘需求鉆孔大小，同時(shí)標(biāo)明所使用的鉆頭型號，提升加工過程的便捷性（如圖7）
圖7 伸縮卡釘
5 總結(jié)
通過以上論述，結(jié)合實(shí)際加工實(shí)踐。線束加工線束工裝板直接影響產(chǎn)品加工的過程質(zhì)量，工裝板圖繪制的完善性、準(zhǔn)確性和使用的直觀性、便捷性均對產(chǎn)品的加工過程起著至關(guān)重要的影響。
工裝板上治具的使用情況依據(jù)客戶的特性而定，針對圖紙?jiān)O(shè)計(jì)變更頻次低，訂單量穩(wěn)定，線束中輔材（扎扣、管夾等）較多的產(chǎn)品，建議使用帶工裝治具的線束工裝板，可以使加工過程一致性好，產(chǎn)品加工質(zhì)量穩(wěn)定性高。針對圖紙?jiān)O(shè)變頻次高，訂單量不穩(wěn)定，線束中輔材（扎扣、管夾等）少的產(chǎn)品，不推薦使用帶工裝治具的線束工裝板，設(shè)計(jì)變更非常頻繁，訂單量不穩(wěn)定、多品種、多批次、單次訂單容量小，致使工裝治具的利用率降低，過程工裝成本的投入劇增；線束工裝板可以由常見的塑料型材或木質(zhì)板材優(yōu)化成鋼板，治具的固定可以選取柔性工裝作為底座，實(shí)現(xiàn)快速換產(chǎn)。
展開 基于SimSolid的無網(wǎng)格實(shí)驗(yàn)工裝模態(tài)分析
最近接到一個(gè)實(shí)驗(yàn)工裝模態(tài)分析項(xiàng)目，零件比較多，全部是薄壁鈑金焊接裝配而成，要求一天出結(jié)果，按照正常流程的話，一天出結(jié)果是沒有什么難度的，但是比較繁瑣，要對所有部件抽取中面，然后采用焊接或者rbe2剛性連接，差不多也要大半天時(shí)間。突然想到無網(wǎng)格軟件SimSolid，決定快速驗(yàn)證一下結(jié)果。
實(shí)驗(yàn)工裝如圖1所示：
圖1 實(shí)驗(yàn)工裝
本次分析的實(shí)驗(yàn)工裝材料為45#鋼，每個(gè)部件之間相互焊接，工裝底部固定約束，分析其固有模態(tài)。
實(shí)驗(yàn)工裝焊接如圖2所示：
圖2 實(shí)驗(yàn)工裝焊接示意圖
實(shí)驗(yàn)工裝底部固定約束，如圖3所示：
圖3 實(shí)驗(yàn)工裝約束圖
上述設(shè)置完成后，提交分析，模態(tài)結(jié)果如圖4所示：
圖4 實(shí)驗(yàn)工裝模態(tài)結(jié)果
由圖4可知，一階模態(tài)為100.03Hz，振型為XZ平面內(nèi)擺動(dòng)；二階模態(tài)為109.68Hz，振型為YZ平面內(nèi)擺動(dòng)。
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常用的工裝夾具按照功能性主要分為以下幾種：
01夾模
02鉆孔、銑面工裝
03數(shù)控、儀表夾頭
04試氣、試水工裝
05切邊、沖孔工裝
06焊接工裝
07拋光治具
08裝配工裝
09移印，激光刻字工裝
01夾模
定義：用產(chǎn)品外形定位裝夾的工具
設(shè)計(jì)要點(diǎn)：
1、此類夾模主要用于虎鉗上，其長度可以根據(jù)需要截取；
2、夾模上可以設(shè)計(jì)其他輔助定位裝置，一般采用焊接方式連接夾模；
3、上圖為簡圖，模腔結(jié)構(gòu)尺寸由具體情況確定；
4、在動(dòng)模上的適當(dāng)位置緊配直徑12的定位銷，定模相應(yīng)位置的定位孔滑動(dòng)配合定位銷；
5、裝配型腔在設(shè)計(jì)時(shí)需在無收縮的毛坯圖檔的外形面基礎(chǔ)上偏移放大0.1mm。
展開 
【機(jī)械設(shè)計(jì)】工裝夾具的設(shè)計(jì)要點(diǎn)總結(jié)！全是內(nèi)部資料！
常用的工裝夾具按照功能性主要分為以下幾種：
01夾模
02鉆孔、銑面工裝
03數(shù)控、儀表夾頭
04試氣、試水工裝
05切邊、沖孔工裝
06焊接工裝
07拋光治具
08裝配工裝
09移印，激光刻字工裝
01夾模
定義：用產(chǎn)品外形定位裝夾的工具
設(shè)計(jì)要點(diǎn)：
1、此類夾模主要用于虎鉗上，其長度可以根據(jù)需要截取；
2、夾模上可以設(shè)計(jì)其他輔助定位裝置，一般采用焊接方式連接夾模；
3、上圖為簡圖，模腔結(jié)構(gòu)尺寸由具體情況確定；
4、在動(dòng)模上的適當(dāng)位置緊配直徑12的定位銷，定模相應(yīng)位置的定位孔滑動(dòng)配合定位銷；
5、裝配型腔在設(shè)計(jì)時(shí)需在無收縮的毛坯圖檔的外形面基礎(chǔ)上偏移放大0.1mm。
展開 一種汽車內(nèi)外飾產(chǎn)品柔性試驗(yàn)工裝設(shè)計(jì)
同時(shí)，由于產(chǎn)品種類的多樣性和相同種類的產(chǎn)品又有多種狀態(tài)，相應(yīng)的工裝需求量就會(huì)很大，對工裝的維護(hù)、維修和管理造成不利的影響。
以組合夾具為基礎(chǔ)的柔性夾具是適用于不同機(jī)床、不同的產(chǎn)品或同一產(chǎn)品不同規(guī)格型號的夾具。柔性夾具更適用于數(shù)控機(jī)床、加工中心機(jī)床、柔性加工單元（FMC）和柔性制造系統(tǒng)（FMS），是現(xiàn)代夾具的一個(gè)主要發(fā)展方向。
因此，如何設(shè)計(jì)柔性試驗(yàn)工裝，可根據(jù)不同產(chǎn)品及不同的安裝狀態(tài)任意調(diào)整組合，滿足不同的試驗(yàn)需求，且可反復(fù)使用，節(jié)省試驗(yàn)成本和工裝存放空間，是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問題。
1 傳統(tǒng)內(nèi)外飾產(chǎn)品實(shí)驗(yàn)工裝結(jié)構(gòu)與缺點(diǎn)
目前用于安裝固定內(nèi)外飾產(chǎn)品的試驗(yàn)工裝結(jié)構(gòu)大多是根據(jù)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)設(shè)計(jì)成固定的形式，通過焊接或鉚接方式進(jìn)行連接。本文以目前最為常用的焊接式的儀表板為例進(jìn)行分析。
圖1 為一種儀表板試驗(yàn)工裝結(jié)構(gòu)圖片。該儀表板試驗(yàn)工裝采用焊接固定方式，將工裝的各個(gè)結(jié)構(gòu)焊接到工裝基座上。雖然該固定方式保證了試驗(yàn)的順利進(jìn)行，但不利于多樣性和產(chǎn)品的設(shè)計(jì)變更，一個(gè)工裝只能安裝一種型號的產(chǎn)品，當(dāng)產(chǎn)品種類和型號多樣化時(shí)，需要做大量的工裝。產(chǎn)品設(shè)計(jì)變更時(shí)，工裝必須更改或者重新制作。采用該結(jié)構(gòu)，工藝一般是通過焊接拼裝成工裝總成，然后對工裝總成噴防銹漆。
2 柔性結(jié)構(gòu)內(nèi)容及優(yōu)勢
本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)的目的是提供一種柔性工裝，可根據(jù)不同產(chǎn)品及不同的安裝狀態(tài)任意調(diào)整組合，滿足不同的試驗(yàn)需求，且可反復(fù)使用，節(jié)省了大量的試驗(yàn)成本。同時(shí)滿足內(nèi)外飾產(chǎn)品的試驗(yàn)效率及制造質(zhì)量。
展開 機(jī)械設(shè)計(jì)干貨：特殊工裝夾具設(shè)計(jì)要點(diǎn)
04試氣工裝
設(shè)計(jì)要點(diǎn)：
1，上圖是試氣工裝的參考圖，具體結(jié)構(gòu)需依據(jù)產(chǎn)品的實(shí)際結(jié)構(gòu)來設(shè)計(jì)，思路就是用盡可能簡單的方式密封產(chǎn)品，讓需檢測密封的部分充滿氣體來確認(rèn)其密封性；
2，汽缸的大小可根據(jù)產(chǎn)品的實(shí)際大小來調(diào)整，同時(shí)也需考慮汽缸的行程是否能滿足取放產(chǎn)品的便捷；
3，與產(chǎn)品接觸的密封面一般采用優(yōu)力膠，NBR膠圈之類具有良好壓縮量的材料，同時(shí)注意如有與產(chǎn)品外觀面接觸的定位塊盡量使用白膠類的塑料塊并且在使用過程中蓋上棉布防止碰傷產(chǎn)品外觀；
4，設(shè)計(jì)時(shí)需考慮產(chǎn)品的定位方向，防止內(nèi)漏的氣體憋在產(chǎn)品型腔內(nèi)部而誤檢的情況出現(xiàn)。
05沖孔工裝
設(shè)計(jì)要點(diǎn)：上圖為沖孔工裝的常用結(jié)構(gòu)。底板作用為方便固定在沖床的工作臺(tái)；定位塊作用為固定產(chǎn)品，具體結(jié)構(gòu)按產(chǎn)品的實(shí)際情況而設(shè)計(jì)，中心點(diǎn)圍繞能方便安全的取放產(chǎn)品；擋板作用在方便產(chǎn)品從沖刀上脫離；支柱起固定擋板的作用。上述幾個(gè)部位的裝配位置和尺寸可按產(chǎn)品的實(shí)際情況設(shè)計(jì)。
06焊接工裝
焊接工裝主要起固定焊接組件中各零部件的位置，控制焊接組件中各零部件的相對尺寸，其結(jié)構(gòu)主要是定位塊，需根據(jù)產(chǎn)品的實(shí)際結(jié)構(gòu)來設(shè)計(jì)。值得注意的情況在產(chǎn)品放置在焊接工裝上不得用工裝之間產(chǎn)生密封空間，防止焊接加熱過程中導(dǎo)致密封空間壓力過大影響零部件焊接后的尺寸。
07拋光治具
08裝配工裝
裝配工裝主要應(yīng)用在組件的裝配過程中輔助定位的裝置。其設(shè)計(jì)思路為根據(jù)組件裝配的結(jié)構(gòu)能便捷的取放產(chǎn)品，在裝配過程中不能損壞產(chǎn)品的外觀表面，在使用過程中能蓋上棉布來保護(hù)產(chǎn)品。在材料的選用上面盡量用白膠等非金屬材料。
09移印，激光刻字工裝
設(shè)計(jì)要點(diǎn)：根據(jù)產(chǎn)品實(shí)際情況的刻字要求來設(shè)計(jì)工裝的定位結(jié)構(gòu)，需注意產(chǎn)品取放的便捷性，和產(chǎn)品外觀的保護(hù)，定位塊和與產(chǎn)品接觸的輔助定位裝置盡量采用白膠等非金屬材料。
展開 工程師必須了解：工裝夾具設(shè)計(jì)的基本原則與夾具的設(shè)計(jì)要點(diǎn)
04 試氣工裝
設(shè)計(jì)要點(diǎn)：
1. 上圖是試氣工裝的參考圖，具體結(jié)構(gòu)需依據(jù)產(chǎn)品的實(shí)際結(jié)構(gòu)來設(shè)計(jì)，思路就是用盡可能簡單的方式密封產(chǎn)品，讓需檢測密封的部分充滿氣體來確認(rèn)其密封性；
2. 汽缸的大小可根據(jù)產(chǎn)品的實(shí)際大小來調(diào)整，同時(shí)也需考慮汽缸的行程是否能滿足取放產(chǎn)品的便捷；
3. 與產(chǎn)品接觸的密封面一般采用優(yōu)力膠，NBR膠圈之類具有良好壓縮量的材料，同時(shí)注意如有與產(chǎn)品外觀面接觸的定位塊盡量使用白膠類的塑料塊并且在使用過程中蓋上棉布防止碰傷產(chǎn)品外觀；
4. 設(shè)計(jì)時(shí)需考慮產(chǎn)品的定位方向，防止內(nèi)漏的氣體憋在產(chǎn)品型腔內(nèi)部而誤檢的情況出現(xiàn)。
05 沖孔工裝
設(shè)計(jì)要點(diǎn)：上圖為沖孔工裝的常用結(jié)構(gòu)。底板作用為方便固定在沖床的工作臺(tái)；定位塊作用為固定產(chǎn)品，具體結(jié)構(gòu)按產(chǎn)品的實(shí)際情況而設(shè)計(jì)，中心點(diǎn)圍繞能方便安全的取放產(chǎn)品；擋板作用在方便產(chǎn)品從沖刀上脫離；支柱起固定擋板的作用。上述幾個(gè)部位的裝配位置和尺寸可按產(chǎn)品的實(shí)際情況設(shè)計(jì)。
06 焊接工裝
焊接工裝主要起固定焊接組件中各零部件的位置，控制焊接組件中各零部件的相對尺寸，其結(jié)構(gòu)主要是定位塊，需根據(jù)產(chǎn)品的實(shí)際結(jié)構(gòu)來設(shè)計(jì)。值得注意的情況在產(chǎn)品放置在焊接工裝上不得用工裝之間產(chǎn)生密封空間，防止焊接加熱過程中導(dǎo)致密封空間壓力過大影響零部件焊接后的尺寸。
07 拋光治具
08 裝配工裝
裝配工裝主要應(yīng)用在組件的裝配過程中輔助定位的裝置。其設(shè)計(jì)思路為根據(jù)組件裝配的結(jié)構(gòu)能便捷的取放產(chǎn)品，在裝配過程中不能損壞產(chǎn)品的外觀表面，在使用過程中能蓋上棉布來保護(hù)產(chǎn)品。在材料的選用上面盡量用白膠等非金屬材料。
展開 特殊工裝夾具設(shè)計(jì)要點(diǎn)
04試氣工裝
設(shè)計(jì)要點(diǎn)：
1、上圖是試氣工裝的參考圖，具體結(jié)構(gòu)需依據(jù)產(chǎn)品的實(shí)際結(jié)構(gòu)來設(shè)計(jì)，思路就是用盡可能簡單的方式密封產(chǎn)品，讓需檢測密封的部分充滿氣體來確認(rèn)其密封性；
2、汽缸的大小可根據(jù)產(chǎn)品的實(shí)際大小來調(diào)整，同時(shí)也需考慮汽缸的行程是否能滿足取放產(chǎn)品的便捷；
3、與產(chǎn)品接觸的密封面一般采用優(yōu)力膠，NBR膠圈之類具有良好壓縮量的材料，同時(shí)注意如有與產(chǎn)品外觀面接觸的定位塊盡量使用白膠類的塑料塊并且在使用過程中蓋上棉布防止碰傷產(chǎn)品外觀；
4、設(shè)計(jì)時(shí)需考慮產(chǎn)品的定位方向，防止內(nèi)漏的氣體憋在產(chǎn)品型腔內(nèi)部而誤檢的情況出現(xiàn)。
05沖孔工裝
設(shè)計(jì)要點(diǎn)：上圖為沖孔工裝的常用結(jié)構(gòu)。底板作用為方便固定在沖床的工作臺(tái)；定位塊作用為固定產(chǎn)品，具體結(jié)構(gòu)按產(chǎn)品的實(shí)際情況而設(shè)計(jì)，中心點(diǎn)圍繞能方便安全的取放產(chǎn)品；擋板作用在方便產(chǎn)品從沖刀上脫離；支柱起固定擋板的作用。上述幾個(gè)部位的裝配位置和尺寸可按產(chǎn)品的實(shí)際情況設(shè)計(jì)。
06焊接工裝
焊接工裝主要起固定焊接組件中各零部件的位置，控制焊接組件中各零部件的相對尺寸，其結(jié)構(gòu)主要是定位塊，需根據(jù)產(chǎn)品的實(shí)際結(jié)構(gòu)來設(shè)計(jì)。值得注意的情況在產(chǎn)品放置在焊接工裝上不得用工裝之間產(chǎn)生密封空間，防止焊接加熱過程中導(dǎo)致密封空間壓力過大影響零部件焊接后的尺寸。
07拋光治具
08裝配工裝
裝配工裝主要應(yīng)用在組件的裝配過程中輔助定位的裝置。其設(shè)計(jì)思路為根據(jù)組件裝配的結(jié)構(gòu)能便捷的取放產(chǎn)品，在裝配過程中不能損壞產(chǎn)品的外觀表面，在使用過程中能蓋上棉布來保護(hù)產(chǎn)品。在材料的選用上面盡量用白膠等非金屬材料。
09移印，激光刻字工裝
設(shè)計(jì)要點(diǎn)：根據(jù)產(chǎn)品實(shí)際情況的刻字要求來設(shè)計(jì)工裝的定位結(jié)構(gòu)，需注意產(chǎn)品取放的便捷性，和產(chǎn)品外觀的保護(hù)，定位塊和與產(chǎn)品接觸的輔助定位裝置盡量采用白膠等非金屬材料。
展開 案例分享｜基于 Altair SimSolid 的大型通用工裝結(jié)構(gòu)力學(xué)仿真分析及試驗(yàn)對標(biāo)
產(chǎn)品名稱
材料種類
楊氏模量/GPa
泊松比
密度t/mm3
屈服強(qiáng)度/MPa
鋁合金
6061
69
0.33
2.70×10??
260
鈑金
DC01
205
0.30
7.85×10??
180
表1 大型通用工裝材料參數(shù)
3.3 分析工況
為了驗(yàn)證工裝的可靠性，需要保證工裝具有一定的剛性，同時(shí)，在大載荷作用下，工裝具備足夠的強(qiáng)度。因此，對工裝采用剛度和強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)力學(xué)分析。
約束：對工裝底部4個(gè)腳進(jìn)行全約束，即約束dof1～dof6。
載荷：對工裝與產(chǎn)品的連接點(diǎn)進(jìn)行加載，剛度載荷大小為1000N，測量點(diǎn)位上橫梁中間位置，目標(biāo)值為≤0.5mm；強(qiáng)度載荷大小為5000N，最大應(yīng)力＜材料屈服強(qiáng)度×0.8。
工裝仿真分析工況如圖5所示：
圖5 工裝仿真分析工況示意圖
3.4 仿真分析結(jié)果
工裝剛度仿真分析結(jié)果如圖6所示：
圖6 工裝剛度仿真分析位移云圖
由圖6所示，工裝剛度工況，指定點(diǎn)位移為0.104mm。
工裝強(qiáng)度仿真分析結(jié)果如圖7所示：
圖7 工裝強(qiáng)度仿真分析應(yīng)力云圖
由圖7所示，工裝強(qiáng)度工況，最大應(yīng)力為45.8MPa，低于材料屈服強(qiáng)度的0.8倍。
展開 焊接機(jī)器人工裝怎么用？
（3）安全方便的固定 在工件焊接過程中，工裝轉(zhuǎn)臺(tái)不能旋轉(zhuǎn)，必須有安全可靠、方便操作的固定裝置。
最終設(shè)計(jì)方案如圖1所示。
（a）夾具與工裝安裝側(cè)視圖
1.原有夾具 2.圓錐滾子軸承 3.旋轉(zhuǎn)軸 4.深溝球軸承 5.隔套 6.支撐座
（b）夾具與工裝安裝俯視圖
圖?1
4. 工裝使用方法
（1）將工裝各個(gè)部分按照圖樣要求裝配好，機(jī)器人原廠夾具底部的軸插入工裝后，將軸端擋圈安裝好。然后將組裝好的工裝夾具用原廠配置的螺栓固定在變位機(jī)托架上，如圖2所示。
圖2? 兩輪臺(tái)車架
（2）將組裝點(diǎn)焊好的兩輪臺(tái)車架（見圖3）固定在機(jī)器人夾具上，由示教人員進(jìn)行示教編程（見圖4）。
圖3
圖4
（3）松開固定銷，將夾具旋轉(zhuǎn)180°后用固定銷重新固定，由示教人員進(jìn)行示教編程。
（4）使用機(jī)器人原廠的變位機(jī)將托架旋轉(zhuǎn)180°，由示教人員進(jìn)行示教編程。
5. 效果驗(yàn)證
通過實(shí)踐檢驗(yàn)，兩輪臺(tái)車架焊達(dá)率如附表所示。
通過對原有夾具改造，兩輪臺(tái)車架的焊達(dá)率提高到73.3%，基本滿足生產(chǎn)需求，有效提高了焊接機(jī)器人工作站的性能。
作者簡介：馬鳳杰等。
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那是你不懂特殊工裝夾具，這些設(shè)計(jì)要點(diǎn)值得擁有
09移印，激光刻字工裝
設(shè)計(jì)要點(diǎn)：根據(jù)產(chǎn)品實(shí)際情況的刻字要求來設(shè)計(jì)工裝的定位結(jié)構(gòu)，需注意產(chǎn)品取放的便捷性，和產(chǎn)品外觀的保護(hù)，定位塊和與產(chǎn)品接觸的輔助定位裝置盡量采用白膠等非金屬材料。
案例分享｜基于 Altair SimSolid 的大型通用工裝結(jié)構(gòu)力學(xué)仿真分析及試驗(yàn)對標(biāo)
因此，對工裝采用剛度和強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)力學(xué)分析。
約束：對工裝底部4個(gè)腳進(jìn)行全約束，即約束dof1～dof6。
載荷：對工裝與產(chǎn)品的連接點(diǎn)進(jìn)行加載，剛度載荷大小為1000N，測量點(diǎn)位上橫梁中間位置，目標(biāo)值為≤0.5mm；強(qiáng)度載荷大小為5000N，最大應(yīng)力＜材料屈服強(qiáng)度×0.8。
工裝仿真分析工況如圖5所示：
圖5 工裝仿真分析工況示意圖
3.4 仿真分析結(jié)果
工裝剛度仿真分析結(jié)果如圖6所示：
圖6 工裝剛度仿真分析位移云圖
由圖6所示，工裝剛度工況，指定點(diǎn)位移為0.104mm。
工裝強(qiáng)度仿真分析結(jié)果如圖7所示：
圖7 工裝強(qiáng)度仿真分析應(yīng)力云圖
由圖7所示，工裝強(qiáng)度工況，最大應(yīng)力為45.8MPa，低于材料屈服強(qiáng)度的0.8倍。
小結(jié)：有限元仿真分析網(wǎng)格劃分、連接、分析設(shè)置等，總共耗時(shí)7天時(shí)間（平均每天按照7個(gè)小時(shí)計(jì)算）。
備注：此有限元仿真分析為工作一年工程師的效率。
四、SimSolid仿真分析
鑒于有限元仿真分析耗時(shí)耗力，因此考慮 SimSolid 無網(wǎng)格軟件。
展開 薄壁殼體液壓自制工裝的設(shè)計(jì)
通過應(yīng)用該工裝夾具加工，事實(shí)證明該夾具大大提高了加工工件的幾何公差精度和加工工件尺寸的穩(wěn)定性及工件的合格率。
該設(shè)計(jì)為以后的夾具設(shè)計(jì)提供了一種新的設(shè)計(jì)思路，通過簡易的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)快捷的自動(dòng)夾緊，低投入成本和夾緊加工的便捷性，為后續(xù)工裝夾具的設(shè)計(jì)提供了全新的參考。
作者： 黃華賓
單位： 山東常林機(jī)械集團(tuán)股份有限公司
來源：《金屬加工（冷加工）》雜志
激光焊接的工裝優(yōu)化改進(jìn)
通過優(yōu)化相應(yīng)工裝的設(shè)計(jì)，以減少自動(dòng)焊接的校對輔助時(shí)間，保證焊縫質(zhì)量和批量生產(chǎn)需求。
隨著我國工業(yè)的快速發(fā)展，激光焊接技術(shù)在機(jī)械、軌道車輛、汽車制造、電子及航空航天中得到了廣泛應(yīng)用。在使用我廠現(xiàn)有激光焊接設(shè)備時(shí)發(fā)現(xiàn)，在焊接設(shè)備過程中更換不同的焊接產(chǎn)品時(shí)，對零件初始焊接點(diǎn)的校對需要花費(fèi)大量時(shí)間；另外，焊接時(shí)受激光光斑大小的限制對零件裝夾位置的重復(fù)定位精度要求較高，從而對零件上一工序的加工精度要求也相對提高，因此增加了加工成本。
為減少校對的輔助時(shí)間，降低加工成本，我們設(shè)計(jì)了工裝更換定位板、校對對針，并增加了激光焊縫跟蹤系統(tǒng)。
1. 焊接設(shè)備的工作過程
我廠的激光焊接系統(tǒng)先通過機(jī)器人對零件的焊接路徑進(jìn)行采點(diǎn)，同時(shí)將焊接程序編制完成，調(diào)試運(yùn)動(dòng)無誤后，由機(jī)器人帶動(dòng)焊接頭在防護(hù)房內(nèi)對零件進(jìn)行焊接。
2. 工裝的設(shè)計(jì)
（1）工裝更換定位板的設(shè)計(jì)
原焊接系統(tǒng)中是將焊接工裝通過壓板直接固定在工作臺(tái)上，在只焊接同一種零件時(shí)未發(fā)現(xiàn)問題，當(dāng)更換不同的焊接零件時(shí)，發(fā)現(xiàn)先期加工過的零件再進(jìn)行焊接，相應(yīng)的焊接工裝在工作臺(tái)上前后兩次固定位置偏移較大，零件裝夾到位后焊接初始點(diǎn)仍需重新校對，增加了焊接準(zhǔn)備時(shí)間。因此，我們設(shè)計(jì)了定位板，如圖1所示。
將定位板固定在焊接工作臺(tái)上，焊接不同產(chǎn)品時(shí)工裝安裝位置是固定的，如圖2、圖3所示。
更換不同的焊接零件時(shí)，按照固定的位置進(jìn)行裝夾，這樣零件焊縫的位置相對于機(jī)器人便不會(huì)出現(xiàn)較大位移，從而減少焊接初始點(diǎn)的重復(fù)校對次數(shù)。
（2）校對對針的設(shè)計(jì)
我廠的激光焊接系統(tǒng)是通過機(jī)器人帶動(dòng)焊接頭對零件進(jìn)行焊接的，焊接初始點(diǎn)的采集就相當(dāng)于數(shù)控機(jī)床加工零件時(shí)的對刀，直接影響到后續(xù)零件的加工精度。影響激光焊接質(zhì)量的主要因素有激光功率、光斑大小、焊接速度、保護(hù)氣體、零件精度及其表面質(zhì)量等。
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