汽车行业的装配操作可能会很复杂、容易出现质量问题，并且在效率和时间方面不可预测。此外，虽然制造辅助工具常用于改善成本、质量、时间和人体工程设计，但它们通常非常复杂并需要频繁修改。

如今，虽然3D打印非复杂制造辅助工具已成为一项成熟应用，但使用增材制造(AM)优化夹具、固定装置、量规、定位器和抓手仍具有巨大的、目前尚未被开发的潜力；

制造辅助工具用于整个车辆的开发和制造过程，其通过多种方式实现降低成本的最终目标，例如：加快生产速度，以更少的时间和劳动力实现更高的产量；通过提高精确度控制来减少错误；或者简化装配线。除了降低成本外，快速获取制造辅助工具来实现快速生产，也在当今愈加精细化和定制化的汽车开发和生产过程中扮演着日益重要的角色。

在本应用简介中，将介绍

增材制造可整合多种功能，例如真空夹紧、操作顺序说明、碎屑清除，等等。

真空钻床夹具

真空钻床夹具

最终装配包含有接合面的部件时，通常需要使用数控固定装置。采用安全、增材方式制造的数控固定装置可以防止因部件安装不当而常导致的主轴故障。为了降低生产成本，可采用模块化方式设计和生产增材制造数控固定装置。借助数字工作流程，还可以制造固定装置来匹配部件的实际尺寸，并且能够更加可靠地固定住部件（相较于其他方法）。增材制造固定装置也可用于焊接。

模块化数控固定装置

机器人是生产线的关键因素。增材制造可实现快速定制，将旧有的抓手装配件整合到专为最终功能设计的单个组件中。这包括进行轻量化设计，以提升实现整体性能和集成安全功能的速度，而无需增加步骤或装配操作。

利用增材制造生产通过/失败量规可加快质量控制速度，同时改进设备的人体工程设计。对复杂的表面或路线来说，可实现精确度和特征细节的立体光固化成型技术不失为一种理想的解决方案。

装配辅助工具或定位器用于简化装配流程。许多标准系统可以出色地处理简单工件。然而，对于可能需要在不同方向进行定位或安装的复杂部件，增材制造可提供必要的设计自由度，以最大效率生成装配辅助工具、定位器或安装器设计。

制造辅助工具提供了许多提高制造效率的机会。利用增材制造的设计自由度，您可以将特征整合到单个几何形状中，并采用模块化方法来改进通用或自定义人体工程设计，从而制造高效的夹具、固定装置、抓手、量规和装配辅助工具。

在特定情况下，使用增材制造方式生产的制造辅助工具能够以逆向工程数据为依据，以加快制造辅助工具的创建速度并对功能进行改进（例如优化工件夹持）。

增材制造支持采用迭代方法，通过生产团队以及工业和制造工程师的反馈来提高制造辅助工具的效率并改进人体工程设计。我们的制造辅助工具增材解决方案提供了快速生产迭代设计的能力，使辅助工具满足严格公差和设计特征，从而让团队交付更多设计迭代并提高装配效率。

装配操作的时间和效率通常难以预测，这增加了工具规划的难度，可能造成生产风险。我们的增材制造解决方案可让您根据需要快速制造辅助工具，确保您可以按需进行更换以维持正常运行时间，避免出现过量生产或生产浪费，同时最大限度地降低传统制造成本。

随着时间的推移，制造辅助工具会受到外力、应力和磨损的影响。过去，增材制造材料的特性限制了该技术在功能性较低的辅助工具上的使用。3D Systems经过全面测试的先进材料将增材制造的用途扩展到更大、更复杂的夹具和固定装置。

制造辅助工具的典型特征是小批量、设计复杂程度高，这两者都是造成高制造成本的主要因素。采用立体光固化成型技术(SLA)、选择性激光烧结技术(SLS)和Figure 4技术的增材制造消除了成本与复杂性之间的关连，使这些技术非常适合用于生产中小批量的制造辅助工具。

进行增材制造设计(DfAM)时，要考虑的事项通常取决于制造辅助工具的功能和要求，以及您想要整合的特征。但是，无论您如何具体使用夹具、固定装置、抓手、装配辅助工具，许多指南都广泛适用。如前所述，如果从一开始就以增材制造设计原则指导您的决策，则可显著提高效率和质量。

上图：根据扫描数据与基准数据的对比情况，在修改注塑模具的同时，也会将此汽车发动机罩通风口的数控固定装置用于组件修改。将接触面优化为一个主要区域和三个次要区域有助于加快扫描到CAD的流程，并确保固定装置上的材料安全。

上图：此钻床夹具结合了两个真空系统：其中一个将夹具夹紧在面板上，另一个实时清除钻孔过程中产生的灰尘和碎屑。夹具分为两个等级。较低等级的夹具体积轻薄，可灵活适应面板的形状。因此夹具能贴合面板，而不让面板变形。夹持力为90千克。第二种真空组件连接到车间真空系统，可有效防止操作人员接触碎屑和灰尘，同时确保碎屑不会转移到车辆的其他区域。

圆形图像所示为燕尾形凹槽和密封件，其有助于在使用后保留密封件。可以在设计阶段轻松集成这样的功能。

上图：在此数控固定装置中，仅4个选定区域采用了真空夹紧方式，4个垫子上的夹持力共为145千克。

通过整合大量特征，可在设计阶段实现夹具或固定装置的设计意图，例如固定、夹持、钻孔或导向。这些特征将促进用户与夹具或固定装置的交互，并提高整体性能。

钻孔顺序将直接影响真空钻床夹具中清除碎屑和灰尘的效率，此信息会直接打印在夹具上

经过优化的用例说明也可以直接打印在固定装置上（例如钻床夹具上的钻孔顺序），从而最大限度地提高性能、提升除尘效率，或确保设备方向正确。

此二维码采用Figure 4技术打印，可以通过扫描设备轻松扫描到手机。光线穿过薄膜可提供所需的对比度

为了更有效地处理并减少替换件采购需求，钻床夹具操作所需的钻头直接存放于部件中。如果钻头丢失或损坏，操作人员可以使用夹具上的部件编号轻松订购替换件

上图：数控固定装置中的模块化镶件将替换仅限制为磨损部件，并且支持扫描到CAD来改善夹持力，以避免高价值部件变形。

留意壁厚有助于避免打印过程中发生潜在变形。这也有助于实现最高的精确度和最少的材料用量。

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采用SLS技术生产的制造辅助工具通常经过喷砂处理，然后进行浸染着色，以便于识别。

合适的增材制造解决方案只是确保成功的一个因素。如何上手、集成和实施增材制造都对取得成功有影响。

拥有至少一名经过培训的内部增材制造专家对于公司成功采用增材制造大有帮助。3D Systems通过应用创新小组提供各种培训，让您的技术能手跟上步伐，帮助您开启良好开端。3D Systems根据您的特定需求定制培训内容，并指导您如何使用增材制造最大限度地提高制造辅助工具的应用效率。

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无论是与3D Systems合作还是跨部门合作，强大的合作伙伴关系都有助于提供顺畅有效的增材制造体验。为了最大限度地提高系统的生产力和输出，设计师、增材制造专家和后处理专家之间的定期沟通是必不可少的。

与传统注塑成型组件相比，增材制造通过实现更快的设计迭代以及优化的制造性能和生产力，从而对制造辅助工具的盈亏产生切实影响。3D Systems在增材制造方面的进步已经改变了专为汽车使用而设计的部件的长期稳定性和性能。

在为汽车制造辅助工具选择增材制造解决方案时，您希望能高效封装各系统、缩短整体工作流程，并在整个制造和装配过程中交付高质量产品。3D Systems新开发了可长时间使用的创新型材料，以及得到汽车和运输行业验证的设备和解决方案产品组合。

3D Systems与汽车行业领先企业密切合作，开发出了由集成硬件、软件和材料以及专业应用知识（包括现场实地服务）组成的完整解决方案包。与其他3D打印机提供商不同，3D Systems适用于复杂汽车组件开发的完整解决方案是与行业在许多应用中持续合作的结果。

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