焊装生产线及夹具的工艺设计.docxVIP

图1 全顺B线本体夹具（平移式）　　焊接生产线是汽车制造中的关键，焊接生产线中各种工装夹具又是焊装线的重中之重，而焊接夹具的设计则是前提和基础。全顺焊装生产线及夹具的工艺设计经历了全顺两代车型的开发，本文主要阐述了全顺焊接生产线的结构和特点，以及其本体夹具的设计特点和发展方向。　　汽车制造四大工艺中，焊装尤其重要。在焊装的前期工艺规划中，车身焊接夹具以及生产线的设计是非常关键的环节。工装夹具设计是一门专业性很强的综合性技术，设计工装夹具时，不仅要考虑生产纲领，还必须熟悉产品结构，了解钣金件变形特点，掌握冲压、涂装以及总装工艺的诸多要求内容，通晓零部件装配精度及公差分配。只有做到这些，才能对焊接夹具进行全方位设计，满足生产制造的要求。本文结合现有江铃汽车股份有限公司全顺汽车厂（以下简称“全顺厂”）车身焊装夹具设计以及未来的规划，就焊装线结构和夹具的选择进行了阐述，以求在未来全顺C线上设计出高生产效率且满足市场需求变化的焊接生产线。焊装生产线及夹具的结构　　目前国内使用的汽车焊装线主要是由输送部分、工装夹具、焊接设备及其他辅助设备等部分组成，主要结构形式有：步进式焊装输送、夹具移动输送、往复输送（Shuttle Bus）、滑橇输送和自行或手动吊具输送等。1.步进式焊装线　　该焊装线的基本原理：工件的水平输送是通过调频电机驱动齿轮、齿条做往复运行实现的，顶升、落下装置采用电机带动曲柄旋转180°，从而实现输送线本体顶升、落下。这种形式的焊装线结构简单合理、稳定性好、辅助时间较短且重复定位精度较高，基本满足点焊、弧焊机器人的使用条件，适用于生产能力为5～10万辆/年的生产线。目前，国内很多汽车厂采用了该形式的焊装线，如全顺V348的侧围即采用了这种形式。图2 全顺A线本体夹具前部定位（铰链式）2.夹具移动输送　　该生产线在韩系汽车厂被大量采用，基本原理为：定位夹具与输送为一体，定位夹具在生产线上运动，从第一站到最后一站，然后从循环的回路返回到第一站，车型的切换就是在第一站根据生产排成选择所需的定位夹具，输送到第一站等待物料。该线柔性强、传输快且定位精，满足点焊、弧焊机器人的使用条件，但是投资巨大，北京现代轿车二厂采用了这种形式。3.滑橇输送焊装线　　该焊装线通过采用往复杆或辊床输送滑橇来实现工件水平输送，可分为两种形式：往复杆输送滑橇式和辊床输送滑橇式。工件上、下运动一般由固定工位的气动或液压顶升装置实现。滑橇上装有定位装置，重复定位精度较高，一般为±0.3mm，基本满足点焊、弧焊机器人的使用条件。目前，此类输送线在国内的轿车厂应用较多。4.往复输送机　　该线水平输送工件是通过电动机驱动往复输送机在钢轨上运行，工件顶升、落下采用气缸顶升装置实现，使用该种输送方式的生产线也不少，如全顺V348焊接主线和南京福特的马自达主线等。5.自行或手动吊具输送　　该线水平输送工件是通过折叠吊具在两工位间来回吊运工件，要求工位间有吊具的空间，主要优点：结构简单，夹具定位设计不会受传输运动装置影响，投资较少；但是输送线节奏慢，空中运输有安全隐患。采用这种方式的输送线不多，全顺VE83以及土耳其的全顺工厂骨架线采用的是此种方式。焊装线的对比　　对于焊装线结构形式的选择，最需要考虑的是生产纲领、产品结构和工艺特点、投资规模和夹具设计制造技术水平以及厂房等情况，在细部结构上要结合产品的寿命周期、市场定位和质量要求，并对相关因素进行综合比较来进行选择。全顺厂焊装车间有全顺A线、全顺B线，未来要规划全顺C线，我们将这三条线做个比较（如表）。全顺厂各焊装生产线对比　　从全顺A、B和C线对比来看：A线投资少，但是吊具输送速度慢且有安全隐患，适合小批量的生产线；B线适合5～10万台的生产线，但是生产线过长会影响到重复定位，导致定位变形松动，影响整车质量；C线相对更适合柔性布局，质量也最好，但是需要考虑滑撬等设备的回转系统。本体焊接夹具的对比　　对于白车身而言，本体线的装焊工艺主要由预装配、点固焊和补焊三部分组成，其中点固焊工序最为关键，基本都在本体夹具内完成。焊装生产线中的本体夹具决定了白车身的质量、生产线的柔性度及生产节拍，非常重要。目前，国内所采用的本体夹具主要有三种形式，在全顺工厂都有应用。1.平移式夹具　　图1为平移式夹具，其动作顺序为：输送线将预装白车身送入总焊工位定位夹紧点定→输送线抬起→将点定成形的车身水平送入后续的工序补焊。此类夹具定位精度和可靠性高，可适用于不同长度、宽度以及高中低顶的白车身大批量混流生产，柔性度高。图3 全顺A线本体夹具后部定位（立柱式）2.铰链翻转式夹具　　图2所示的铰链翻转式夹具和平移式夹具的工作原理类似，区别是左右侧围总成的定位组件的打开方式不同：平移式夹具沿垂直于线体输送方向水平移动，而铰链翻转式夹具则是绕铰链轴旋转打开，这