浅析汽车焊装夹具的特点及其设计方法的探讨.pdfVIP

浅析汽车焊装夹具的特点及其设计方法的 探讨 赵少业 许腾飞 长城汽车股份有限公司 河北 保定 071000 摘要：汽车制造业是全球性重要支柱产业，在当前经济的发展情况下，必须根据市场需求， 尽快地制造出客户满意的个性化汽车。焊装是汽车制造的四大工艺之一，焊装生产系统的快 速高效建造是汽车制造业快速响应市场需求的重要条件之一。夹具在汽车焊装线上占有相当 大的比例，它的设计制造精度和进度直接影响汽车的制造精度和生产周期。过去，国内汽车 焊装夹具多采用传统的手工方法进行设计，效率低，周期长，随着敏捷制造、柔性生产和计 算机集成制造系统的逐步实施和采用，传统设计方法已不能满足先进焊接生产技术发展的要 求。 关键字：汽车；焊装夹具；特点；设计方法 中图分类号：F407.471 文献标识码：A 引言: 本文对汽车焊接夹具标准化设计中的关键技术进行讨论，建立了类似零部件的标准化数 据库，对汽车焊接夹具设计中的常见运动机构进行了原理分析。工程实践表明，汽车焊接工 艺特点进行简单论述，其次对车身焊装夹具的设计要求进行分析，重点汽车焊接夹具标准化 设计的关键技术为大家详细阐述，汽车焊装夹具标准化库的使用能够有效缩短夹具设计周 期，从而满足汽车零部件制造业产品更新快速的行业特点，显著提升经济效益。 一、汽车焊接工艺特点 1.材料与结构 汽车焊接材料主要是低碳钢的冷轧钢板，镀锌钢板，及少量的热轧钢板。它们可焊性好， 适宜大多数的焊接方法，但由于是薄板件，因而刚性差、易变形。 在结构上，焊接散件 大多数是具有空间曲面的冲压成形件，形状、结构复杂。有些型腔很深的冲压件，除存在因 刚性差而引起的变形外，还存在回弹变形。 2.焊接方法 汽车焊接方法主要有CO2 气体保护焊和电阻焊。CO2 气体保护焊应用范围较广，且对夹 具结构要求不十分严格。电阻焊对夹具要求严格，尤其是多点焊、反作用焊和机器人点焊。 因汽车焊接以电阻焊为主，所以本文将针对电阻焊夹具的设计进行探讨。 3.焊接工艺流程 汽车焊接的基本特征就是组件到部件再到总成的一个组合再组和过程。 从组件到车 身焊接总成的每一个过程，既相互独立，又承前启后，因此组件的焊接精度决定着部件总成 的焊接精度，最后影响和决定着车身焊接总成的焊接精度与质量，这就要求相互关联的组件、 部件及车身焊接总成夹具的定位基准应具有统一性和继承性，只有这样才能保证最终产品质 量，即使出现质量问题也易于分析原因，便于纠正和控制。 焊接过程以流水线生产为主， 所以夹具设计应有利于流水线的布置和设计，同时也考虑给生产管理提供方便。 二、车身焊装夹具的设计要求 1.对车身装焊夹具的基本要求 （1）对于冲压零件装焊后应具有互换性的车身合件及总成，应使用车身的各配合部位， 特别是孔洞的形状尺寸符合技术要求。 （2）能快速准确地进行装配定位、夹紧，被焊部位要便于操作，松开夹紧机构后，焊件 能从夹具上方便地卸下，且安全可靠。 （3）在设计夹具时，要注意夹具上的某些零部件出现导电，绝缘等问题，提高车身的装 焊质量。 （4）由于车身结构复杂，因此，对所设计的定位件、夹紧件等要充分考虑其加工工艺性 及零部件的通用化和标准化，便于更换易损件和恢复原设计精度。 （5）车身总成的装焊夹具比较复杂笨重，在制造使用中常需调整样架来进行调整校正。 2. 装焊定位基准的选择 装夹工件时，使工件在夹具中占有正确位置所采用的基准，称为定位基准，定位基准的 选择正确与否将直接影响工件的装配精度。 3.定位方法和定位元件 车身装焊夹具装夹的主要对象是冲压件，由于制作外形复杂且易变形，因此在夹具设计 时应考虑用曲面外形、曲面上经过整形的平台、工件经拉延和弯曲成形的台阶、经修边的窗 口和外部边缘、装配用孔和工艺孔等部位定位。 4.工件夹紧装置 车身装焊时，必须借助夹紧机械对工件施以夹紧力，以克服工件的弹性变形和其他外力 的影响，保证车身冲压件的定位基准面与不定位块紧密贴合。装焊时，对工件施加外力，使 它始终保持既定位置的装置称为夹紧器。夹紧器的种类很多，按作用原理分，有杠杆，斜楔， 螺旋副、偏心轮等;按外力的来源分，有手动，气动、液压式等，这些夹紧机构的设计与一 般机床夹具设计大同小异，可参考借鉴。 5.车身总成装焊夹具