汽车焊装夹具中气动元件的选用方法.pdf

A T M 碗界 汽车焊装夹具中气动元件的选用方法 摘要 焊装夹具是保障汽车白车身制造质量的关键 ，而气动元件是夹具动力的来源，其稳定性 是车身质量稳定的重要保证。本文对汽车焊装夹具气动元件进行了分析、归纳、总结。参考成组编 码技术，设计了夹具气动元件的实例命名规则 ，并建立实例库，在夹具设计时直接调用，提高了夹 具设计系列化和通用化的程度。建立气动元件的选用方法，以达到合理选用夹具气动元件、缩短夹 具设计周期、节约夹具成本、优化夹具设计的目的。 关键词 汽车 白车身 焊装夹具气动元件 中图分类号U 4 6 3 ． 8 2 1 ． 0 6 T G7 5 6 文献标识码B 焊装夹具是现代化大规模 汽车 生产 中必不可 少 的工艺装备 ，具有经验性很强的综合技术。在设计 夹 具时，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、明确工艺要求 ，然后 才能进行全方位的夹具设计。车身的焊装过程实际上 是 由众多具有复杂型面的薄板拼焊而成 ，每个拼焊搭 接位置都需要定位夹紧。焊装汽车 白车身时需要采用 大量高效、快速的气动焊接夹具 ，因此了解气动控制 原理、气动元件 的选用方法是设计焊装夹具 的关键环 节。这样 ，不仅可以保证装焊工件 的相对位置 ，而且 可以提高劳动生产率、减轻劳动强度 ，更为重要的是 可以保证产品质量。 1夹具气动控制基本原理 焊装夹具控制系统一般有气动控制和 电动控制2 种控制方式，对于单独使用的夹具，一般采用气动控 制来实现。气动控制只有1 个系统 ，设计 、安装、气 ■ 安徽江淮汽车股份有限公司 于海江 姜海涛黄星丽 路和操作都比较简单。对于回路较复杂，各个控制环 节关联性强，用气动控制很难实现的焊接场合 ，则使 用电动控制系统。 气动控制系统由各种先导元件和执行元件组合而 成 ，操作者通过对先导元件发出的信号 ，驱动执行元 件执行命令，以完成对整个系统的控制。 先导元件一般为两位三通人、机控制阀，执行元 件有两位五通 阀、三位五通 阀、两位三通 阀和三位三 通阀等。 从信号输入开始直至执行装置 ，上述各元素组成 了信号流的控制路径。根据从信号处理装置获得的信 号 ，控制元件控制执行装置。 2 夹具气动元件的组成及基本要求 焊装夹具气动元件一般包括气缸、气控 阀、接 头、气管、消声器 、过滤器、减压 阀、油雾器等。 气动动力由气缸提供 ，实现夹具的夹紧与打开。 1 6汽 车 T 艺 与 材 料A T M 2 0 1 2 年 第4 期 A T＆M 碗 界 气源由接头、气管、单向阀连接到用气设备中 ，实现 气体 的流向通路。接入的气源必须经过气源处理三联 件 过滤器、减压 阀、油雾器 的处理 ，以去除水 分、雾化润滑油和调节气源压力。信号通过气控 阀的 处理 ，将气源分配到各个气路 中。排出的气体经排气 消声器处理 ，以降低噪声，减少污染。 3 夹具气动元件选用的基本原则 夹具气动元件选用的基本原则如下。 a ． 气动元件应首先以满足焊装夹具的性能需求为 前提，依据生产纲领设计选用。 b ． 保证安全可靠 ，要有安全防护措施。 c ． 结构尽可能简单 ，以方便操作和维修。 d ． 合理利用材料 ，降低成本投入。 e ． 所有设计均应符合国家和相关行业标准。 f ． 能为夹具设计提供先进水平的气动元件。 4气动元件的选用方法 4 ． 1气缸的选用 1针对各种气缸的适用范围，选择具体的气 缸类型 ，具体如下。 a ． 普通夹具夹紧单元选用夹紧缸。 b ． 需要定位锁紧的夹具定位选用销钉夹紧缸。 c ． 销子有倾斜角度 时， ’ 伸缩定位单元选用带导杆 薄型气缸。 d ． 生产线上需要大行程翻转、定位及夹具用大型 气缸时选用标准气缸。 e ． 小空间，高精定位的夹紧单元选用紧凑型气缸。 f ． 复合运动的复杂夹紧单元选用复合型气缸。 2 通过气缸夹紧力的计 算得出气缸端应输 出 的力F 1 。 如图1 ，依据力矩平衡有F 1 XL 1 F 2 XL 2 其 中 夹紧力F 2 是 已知值 ，推 出F 1 F 2 X 2 1 ，计算 出 气缸端应输 出的力F 1 。 3通过放件 、取 件时工件 与夹具 的间距 要 求，选择气缸的打开角度 ，见图2 。再依据气缸打开 角度通过表1 选出气缸的行程。 图1 d≥ 2 5 mm 图2 气缸行程／ mm 有效行程／ ram 打开角度／ 。 4 通过气缸端应输出的力F 1 ，计算气缸缸径。 依据输出压力F 1 N压强 MP aX受压面 积 mm ，得出受压面积 ；再依据表2 选择标准圆 形气缸缸径。 2 0 1 2 年 第 4 期 汽车T艺与材料 A T M l 1 7 A T ＆M 碗 界 焊装夹具最常用接头为快换接头 ，分为接头和接 管两大类。接头主要用于与气缸、气控 阀、三联件等 的带螺纹联接 ，其中包括直通接头 K Q 2 H 、弯头 K Q2 L等。接管主要用于管与管之间的连接 ，其 中包括直通接管 K Q2 H 、弯管 K Q2 L 、插杆 减径接管 K Q2 R、T形接管 K Q2 T、Y 形接管 K Q2 U等。 2快换接头的选用 接头的选用原则主要是依据夹具上需要联接的元 器件的螺纹尺寸与联接管的管径共同决定的。焊装夹 具一般用直通接头、弯头与元器件连接，然后配合使 用接管连接气管，达到接通气路的 目的。一般情况下 连接气管时使用直通接管复杂线路设计时，在需要 三通 的情况下可以依据布管走向选择T 形接管、Y 形 接管 ；在需要变径的情况下使用插杆减径接管。接管 管径大小的选用主要是依据连接两端的管径决定 的， 在螺纹与管径 已知 的情况下依据表3 选择所用接头、 接管的具体型号。 类形 名称 及 编号 联 接螺 纹 与管径 适合软管外径 D ／ mm的快换接头 6 8 1 O 图片 直通接 管 KQ2 H／mm 6 mm KQ2 H0 6 0 0 8 mm 1 0 mm KQ2 H0 6 ‘ 0 8 KQ2 H0 8 0 0 KQ2 H0 8 。 1 0 KQ2 H1 0 。 0 0 插杆减径接管 KQ2 R ／ mm 6 mm 8 m m 1 0 mm KQ2 R0 6 0 8 KQ2 R0 6 。 1 0 KQ2 R0 8 1 0 2 0 1 2 年第4 期 汽 车 3 2 艺 与 材 料A T M I 1 9