公司简介:
跃进汽车股份有限公司(简称南汽跃进)是由南京汽车集团有限公司为主的股份有限公司,是我国最早的轻型卡车制造基地。
目前公司拥有6个专业厂(分公司),即总装厂、车身厂、车厢厂、冲压件分公司、底盘分公司、销售分公司,5家控股(参股)单位,主要从事跃进系列载货汽车及其底盘、客车及其底盘、皮卡车、多功能旅行车、专用车、越野车等的生产,公司产品品种达500余种。
项目背景和挑战:
我公司在设计部门长期使用CATIA三维设计软件,但由于软件的购买成本和使用成本过高,在工装夹具部门一直还是在使用AutoCAD在进行两维设计。
由于企业的快速发展,新产品开发更新换代的速度加快,产品的品种、系列和规格越来越多,形成了多样化的结果。性能可靠、装配时间短和灵活快速的组合夹具成为夹具的首选。

图1组合夹具分类
组合夹具是由一套预先制定好的由各种不同形式、不同规格尺寸的标准
组件和组合体组成。这些组件相互配合,部分尺寸精度高、硬度高、耐磨性好并且有完全的互换性。利用这些组件,根据被加工工件的工艺要求,可以很快地组装出机械加工及检验、装配等各工种用的夹具。
然而,多年来由于对组合夹具的设计和组装,由于时间、软件环境的限制,总体设计与系统结构只能串行不能并行。夹具工艺师对工件的定位、装夹设计主要依赖经验,定性分析较多,定量分析较少,且计算复杂,同时缺乏必要的优化设计,设计的图样不够直观。在装夹过程中,设计过程前期的潜在问题,在总装时汇总,达不到预期的效果,甚至造成返工。设计过程中的装配干涉问题,无法在设计中提前发现,造成工人的劳动强度增大,已经很难适应当今快速、多样化的制造需求。
组合夹具站需要使用一种成本适中的三维软件,既可创建三维实体模型,还可利用设计出三维模型进行模拟装配和静态干涉检查、机构分析、动态干涉检查、动力学分析、强度分析等。且同时由于组合夹具的组件全部是标准件和系列件,而且数量有限,还需要软件能够储存和检索组合夹具的各种零件。能够识别和使用CATIA的零件装配。
实施过程:
在软件选型的初期,我们首先确定软件可以识别STEP、IGES等格式的三维实体模型。其次软件的三维造型功能要较为强大,且易于上手。第三软件还要有一定的两维制图能力,以方便夹具的生产制造。
通过
AUTODESK公司售前工程师的演示和介绍,我们认可INVENTOR的三维造型和对CATIA数据的导入功能。但是作为组合夹具工艺人员,我们希望能有一种可行的方案能够解决组合夹具零件的系列造型,检索并二次使用的问题。(图1为组合夹具库结构图。)在AUTODESK的技术工程师的支持下,我们尝试使用INVENTOR的iPart(智能零件)功能生成系列零件。INVENTOR中的iPart是使用EXCEL参数表形成一个零件族 (本质上相似的零件或组件、特征的集合,但在一两个方面稍有不同,诸如大小或详细特征)。对于重复性高、相似性大的零件或者标准件,不需要每个规格都建立一个零件,而可以使用一个原始样本零件及参数表,生成iPart,即可代表无数个零件。任何时候,只要调出参数表内任一个零件的名称,即可自动产生一个照参数表所示尺寸比例的零件。
iPart提高了标准化组件的用途。它们允许在INVENTOR中表示实际的零件清单。同时,iPart使得组件中的零件和子组件容易互换,因为来自同一族零件的实例互相之间可以自动互换。图2—图4是以方形基础板为例说明创建零件库的操作步骤。

图2简式方形基础板原始样本组

图3相应符号对照件

图4简式方形基础板IPART数据库
认可了软件的功能后,我们于2004年12月购买了AUTODESK INVENTOR PROFESSIONAL 9.0网络版10套,并且开始应用于组合夹具的设计工作。
在实际设计工作中我们逐渐发现了INVENTOR设计的更多优点:
1、组合夹具动态虚拟装配
加工工件在组合夹具上的定位夹紧和最终装配是设计的关键部分。使用软件在计算机上完成产品零部件的实体造型,进行虚拟装配、干涉分析等多次协调的设计过程,杜绝了零件设计的错误积累导致产品返工的现象。INVENTOR完