低成本、高效率、靈活制造福特野馬三角窗校準(zhǔn)夾具
2023.02.06Stratasys/文
1903年，亨利·福特創(chuàng)立了福特汽車公司，總部設(shè)在美國(guó)密歇根州的迪爾伯恩，現(xiàn)已是全球知名的汽車制造商。福特野馬系列自1964年開始投入生產(chǎn)，是福特公司生產(chǎn)最久的車型。
挑戰(zhàn)
用于精準(zhǔn)定位并安裝福特野馬的三角窗的夾具存在數(shù)個(gè)需要改進(jìn)的問題。
昂貴
制造這種工具需經(jīng)過耗時(shí)的數(shù)控加工和焊接過程。
低效
目前的工具設(shè)計(jì)限制了視線，增加了安裝難度，外部的氣動(dòng)管路也增加了夾具的占用空間。
笨重
整個(gè)金屬夾具里有空氣管路和定位裝置，因此非常笨重，不符合人體工程學(xué)，難以使用。
未采用增材制造技術(shù)時(shí)的校準(zhǔn)夾具
解決方案
使用FDM技術(shù)制造新型夾具改進(jìn)設(shè)計(jì)：
a.扳機(jī)式的雙控開關(guān)，改善人體工程學(xué)。
b.現(xiàn)有的定位夾具細(xì)節(jié)、安裝支架和氣動(dòng)控制裝置可以繼續(xù)使用。
c.集成的氣動(dòng)管定位器和經(jīng)優(yōu)化的氣動(dòng)閥和開關(guān)支架。
d.人體工程學(xué)手柄。
在需要提高強(qiáng)度之處提高材料密度，其他不需要的地方則降低密度。
采用增材制造技術(shù)制造的校準(zhǔn)夾具
效果
在完成第一次設(shè)計(jì)迭代后，福特察覺到了仍需進(jìn)行額外的改進(jìn)。車窗吊架上的細(xì)節(jié)被車架的上桿遮擋住了，此外，當(dāng)主真空吸盤被激活時(shí)，在橫向方向上出現(xiàn)了偏移。為了解決這些問題，上軌被上移，細(xì)節(jié)支架也得到了重新設(shè)計(jì)，以便在生產(chǎn)過程中提供更好的視野。
另外，還新增了一個(gè)內(nèi)肋管，以增加框架強(qiáng)度，在不改變外部形狀的情況下增加橫向剛度。這款?yuàn)A具使用了Nylon 12碳纖維材料，在不影響強(qiáng)度和剛度的前提下，還減輕了重量。3D打印的校準(zhǔn)夾具在完全組裝后其重量降低至不到5kg，減輕了操作人員的負(fù)擔(dān)。
增材制造使福特能夠進(jìn)行設(shè)計(jì)迭代并進(jìn)行測(cè)試，還能快速進(jìn)行額外的修改。與使用數(shù)控加工技術(shù)相比，增材制造成本更低、速度更快。
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