李璞

[摘 要]我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)當(dāng)前正處于高速發(fā)展時(shí)期，汽車工業(yè)的歷史相對(duì)較短一些，但是發(fā)展迅猛，隨著汽車工業(yè)的發(fā)展以及汽車相關(guān)產(chǎn)業(yè)的逐步完善，重視產(chǎn)品的質(zhì)量與服務(wù)，逐漸成為各個(gè)商家進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)的一種有效手段。汽車焊裝和焊裝夾具是汽車生產(chǎn)當(dāng)中的重要一環(huán)，汽車的制造水平、生產(chǎn)的規(guī)模、生產(chǎn)效率以及產(chǎn)品的質(zhì)量，都受到它的直接影響。在進(jìn)行汽車車身設(shè)計(jì)的時(shí)候，個(gè)性化會(huì)更好的滿足消費(fèi)者需求，因而也會(huì)更容易得到青睞。個(gè)性化的生產(chǎn)要求廠方必須提高設(shè)計(jì)能力。文章對(duì)焊裝夾具的設(shè)計(jì)過程做了認(rèn)真的分析，從各個(gè)方面對(duì)設(shè)計(jì)的科學(xué)性以及合理性進(jìn)行了探討。

[關(guān)鍵詞]汽車車身；焊裝夾具；結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：F407.471 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）30-0002-01

引言

在汽車制造過程中，焊接工裝占有十分重要的地位。在焊接的準(zhǔn)備工作中，車身焊接夾具設(shè)計(jì)起關(guān)鍵性作用。它要求技術(shù)人員既要有豐富的經(jīng)驗(yàn)，又要有精湛的技術(shù)。在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，首先要考慮的是生產(chǎn)節(jié)拍，還要考慮產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及鈑金件焊接變形特點(diǎn)，把握零部件裝配精度及公差分配，熟悉工藝及質(zhì)量要求。只有這樣才能使夾具制造得更加完美，以滿足作業(yè)者及公司的要求。

一、汽車車身焊裝夾具的結(jié)構(gòu)

汽車車身焊裝夾具它是更好地的保證車身焊接質(zhì)量的重要的一個(gè)因素，它的作用不僅如此，它還深遠(yuǎn)的影響著整個(gè)汽車在制造精度上面和生產(chǎn)周期上面的好與壞。

焊裝夾具是由底板、支基和氣控這三個(gè)部分共同來(lái)組成的。汽車車身焊裝夾具最常見的結(jié)構(gòu)就是系統(tǒng)中的定位元件和夾緊元件這兩個(gè)重要元件來(lái)構(gòu)成的。其中的定位元件包括定位塊和定位銷等。這兩者均采用的是可以進(jìn)行調(diào)節(jié)調(diào)試的組織結(jié)構(gòu)，它們可以通過對(duì)墊片數(shù)量的具體情況調(diào)整來(lái)達(dá)到對(duì)定位塊的精確位置的具體調(diào)整。

隨著汽車行業(yè)發(fā)展的需求，汽車焊裝夾具也隨著汽車制造行業(yè)的發(fā)展使其種類越來(lái)越多樣化。按照汽車車身焊裝夾具的動(dòng)力源來(lái)進(jìn)行分類則是包括：手動(dòng)夾具，無(wú)驅(qū)動(dòng)夾具，液壓夾具，氣動(dòng)夾具，真空夾具，混合式夾具等。若按照汽車車身焊接夾具的用途功能來(lái)進(jìn)行分類，則包括焊接用夾具，裝配用夾具，檢驗(yàn)用夾具等。按照汽車車身焊接夾具的工作的范圍來(lái)分類則是：通用夾具；專用夾具。最后按夾具的結(jié)構(gòu)來(lái)區(qū)分分為固定式夾具、懸掛式夾具和移動(dòng)式夾具。

二、夾具設(shè)計(jì)任務(wù)書

1）確定夾具的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。為了保證車身零件正確的裝配和保證裝配精度，在裝焊工裝設(shè)計(jì)中也采用了汽車車身產(chǎn)品圖相同的標(biāo)準(zhǔn)方法，都以空間三維坐標(biāo)來(lái)標(biāo)注尺寸，從而使裝焊夾具的空間位置與被焊工件位置一致。裝焊夾具的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與汽車車身產(chǎn)品圖的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)相同，在裝焊夾具的支座及大型的平面上都按設(shè)計(jì)基準(zhǔn)設(shè)計(jì)出基準(zhǔn)刻線。

2）明確設(shè)計(jì)依據(jù)。清楚工件的產(chǎn)品圖，被焊工件的焊接位置、焊接順序、焊接方式、焊鉗的種類和規(guī)格尺寸、焊點(diǎn)數(shù)量、夾緊方式及工件先后順序等。

3）定位部位的選擇。工件定位標(biāo)準(zhǔn)盡量采用產(chǎn)品圖附上已有的孔或定位面，優(yōu)先選擇平面，盡量避免選擇曲線面。否則定位塊的設(shè)計(jì)和加工難度加大，同時(shí)，夾緊定位面的選擇除應(yīng)滿足本工序夾緊定位的需要外，應(yīng)盡量使本工序與下道工序特別是分總成裝焊臺(tái)與總成裝焊臺(tái)所取的夾緊定位面選擇在同一部位。這樣做有利于統(tǒng)一定位基準(zhǔn)，有利于提高夾具的重復(fù)定位精度，有利于簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，便于夾具的加工制造。

三、汽車車身焊裝夾具設(shè)計(jì)

1、確定夾具類型，必須合理的分解車身的焊裝合件

用兩種或兩種以上工藝手段得到的部件就是焊合件，再把這些小焊合件組裝成大的話，會(huì)形成以下四種：前圍焊合件、后側(cè)圍焊合件、地板焊合件和頂蓋焊合件——汽車的駕駛室就是由這四個(gè)東西組東西組成的。因?yàn)?，要根?jù)駕駛室的具體情況來(lái)合理地分割那四個(gè)焊合件，在這個(gè)原理上再對(duì)其進(jìn)行合理的焊合件設(shè)計(jì)，會(huì)提高產(chǎn)品的質(zhì)量，也會(huì)提升產(chǎn)品的生產(chǎn)率。

2、焊接夾具設(shè)計(jì)的分塊定位

車身的焊接在設(shè)計(jì)焊接夾具時(shí)要考慮到車身的分塊定位。分塊方式需要遵循的規(guī)律大致一致，但會(huì)隨著車型的差異而有所不同，具體可以包括以下三點(diǎn)：其一是因?yàn)榈装鍛抑每椎奈恢猛ǔＪ堑装宓募訌?qiáng)梁，所以焊裝時(shí)的懸置孔相對(duì)位置必須準(zhǔn)確，否則車架和車身無(wú)法順利連接，另外前后懸置孔也要保證精度。其二是前后風(fēng)窗口裝配尺寸要求很高，其形成位置或者位于分裝夾具，或者位于總裝夾具，設(shè)計(jì)夾具時(shí)要充分考慮。其三是門洞部分的裝配尺寸必須確保，如果有側(cè)圍分塊，則側(cè)圍的焊接夾具才是形成門洞的正確位置，如果總成焊接沒有側(cè)圍分塊，則和前后立柱相關(guān)的分裝夾具必須以前后立柱定位。

3、柔性焊接夾具設(shè)計(jì)

隨著科技的發(fā)展，現(xiàn)在制造業(yè)中夾具的要求越來(lái)越高。人們提出了柔性焊接夾具設(shè)計(jì)的概念，并且在該領(lǐng)域作了大量的研究。柔性焊接夾具系統(tǒng)能夠快速地適應(yīng)不同幾何形狀零件的裝夾要求，對(duì)不斷變化的零件裝夾需求能做出快速響應(yīng)，以滿足加工要求。柔性焊接夾具的主要特點(diǎn)表現(xiàn)如下：

（1）夾具組成元件少，拆裝方便，一次裝夾能夠同時(shí)進(jìn)行多個(gè)表面的加工。

（2）工件的形狀和尺寸有一定變化后，夾具不僅能適應(yīng)這種變化，并且還能繼續(xù)使用，適應(yīng)加工對(duì)象的變換。

（3）夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，元件的拼裝環(huán)節(jié)少，避免誤差的累加，提高裝夾精度。

（4）柔性?shī)A具強(qiáng)度高和剛度大，為了降低準(zhǔn)備時(shí)間，加工過程中可采用大切削用量。

（5）柔性焊接夾具通用性好，夾具元件可適應(yīng)于多個(gè)夾具系統(tǒng)，滿足柔性制造系統(tǒng)數(shù)控加工的需要。

4、繪制夾具裝配工程圖（三維轉(zhuǎn)二維）

在繪制夾具裝配工程圖時(shí)，首先，應(yīng)注意投影選擇，用最少的視圖和剖面將夾具的結(jié)構(gòu)完全清楚地表達(dá)出來(lái)。其次，夾具裝備圖上應(yīng)標(biāo)注以下5種尺寸：①夾具外形的最大輪廓尺寸。它表示夾具在機(jī)床上所占空間位置和可能活動(dòng)范圍，方便校核所設(shè)計(jì)的夾具是否和機(jī)床、刀具等發(fā)生干涉。②工件與定位元件間的聯(lián)系尺寸，如工件定位基準(zhǔn)和定位元件的配合尺寸及配合性質(zhì)，各定位元件間的位置尺寸及相互位置要求等。③夾具與刀具的聯(lián)系尺寸。這一類尺寸用來(lái)確定夾具上引導(dǎo)或?qū)Φ堆b置的位置，如鉆套的內(nèi)徑尺寸，各鉆套之間、鉆套或?qū)Φ秹K與定位元件之間的位置尺寸及相互位置要求。④夾具與機(jī)床連接部分的尺寸。這一類尺寸用來(lái)確定夾具在機(jī)床上的相對(duì)位置。⑤其他裝配尺寸。這類尺寸屬于夾具內(nèi)部的配合尺寸。它們和工件、刀具、機(jī)床無(wú)關(guān)，主要是為了保證夾具裝配后能滿足規(guī)定的使用要求而標(biāo)注的。

夾具裝配圖的技術(shù)條件除上述各元件間的相互位置要求外，還應(yīng)包括夾具的平衡、熱處理等特殊要求及其他裝配使用方面的要求。

夾具裝配圖上公差配合的選用有兩類情況。一是與工件加工尺寸直接有關(guān)的，一般取工件加工尺寸公差的1/2～1/6作為夾具有關(guān)尺寸的公差。具體選用時(shí)，要結(jié)合工件的加工精度要求、生產(chǎn)批量的大小、工廠在夾具制造方面的生產(chǎn)技術(shù)水平等因素，進(jìn)行全面綜合考慮。二是與工件加工尺寸公差無(wú)直接關(guān)系的，應(yīng)按其在夾具中的功用和裝配要求來(lái)選用。

結(jié)語(yǔ)

車身是汽車整體構(gòu)造上非常重要的部件之一，提高它的整體質(zhì)量對(duì)汽車整體的競(jìng)爭(zhēng)力也是非常有幫助的。一個(gè)汽車質(zhì)量的好壞完全可以根據(jù)它的焊裝夾具的好壞來(lái)判斷，這項(xiàng)技術(shù)也是幫助企業(yè)縮短生產(chǎn)周期、增強(qiáng)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的一個(gè)重要表現(xiàn)。焊裝夾具的重要性是不言而喻的，在企業(yè)發(fā)展的同時(shí)，一定要正確看待焊裝夾具，并隨時(shí)根據(jù)自身的要求來(lái)調(diào)整，如此，便可以讓企業(yè)長(zhǎng)期處于領(lǐng)先地位，立于不敗之地。

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