焊裝夾具在汽車制造中的應用

摘 要:由于汽車是當今社會普遍的交通工具，因此其制造也在國民經(jīng)濟中占有重要地位。本文主要介紹了汽車制造中所用焊裝夾具的重要性、應用范圍和特點以及焊裝夾具在汽車制造中的設計要求。

關鍵詞:焊接焊裝夾具設計

中圖分類號:U466文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)06(c)-0072-01

1 引言

汽車不僅是當今社會的重要交通運輸工具，而且其制造水平也代表了該國家的科學技術發(fā)展水平，并對推動世界的制造業(yè)邁向一個新臺階有著非常重要的作用。同時由于汽車制造行業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模比較大、技術與資金高度的密集、經(jīng)濟與輻射具有強大的帶動作用，自然地就在整個機械制造行業(yè)中占有至關重要的地位。而在汽車的制造的整個過程中比不缺少的就是焊接程序，且焊接還占有很大比例，因此焊接所使用的焊裝夾具也就自然而然的成為重要的設備之一了。基于對汽車質(zhì)量和性能的考慮，焊接時所用的焊裝夾具的設計的重要性就可圈可點了。

2 焊裝夾具

2.1 焊裝夾具在焊接中應用

汽車車身是屬于汽車的四大部件(車身、電器、系統(tǒng)底盤、發(fā)動機系統(tǒng))之一，其性能好壞決定了汽車的基本形狀、大小及用途等方面的質(zhì)量優(yōu)劣。汽車的車身主要是先用薄板沖壓的零件焊成一定的組合件，再由此組合件及其零件來焊接成，因此焊接就自然地成為車身制造成形的關鍵點。鑒于車身的零件一般是為一塊整的薄壁板件，其剛性就比較差，因此采用各種形式的焊裝夾來夾緊零件就是行街過程的重要步驟，此步驟決定了各個零件在每個焊接處的相互位置和貼合度是否恰當，尤其是門和窗等此種孔位之間的位置。

2.2 焊裝夾具的特點

焊裝夾具是產(chǎn)品生產(chǎn)時焊接所用到的輔助工具的一種，其功能是準確迅速地把需要焊接的零件進行定位并在預定的位置上固定。焊接夾具作為技術焊接的重要輔助工具，是金屬焊接工藝中用于維持并控制焊接產(chǎn)品的外形，同時使焊接工人操作方便，提高產(chǎn)品的生產(chǎn)速度。在焊接產(chǎn)品剛出現(xiàn)時，所用的焊接夾具結構比較簡單，容易設計，因此沒有引起社會的重點關注。直到汽車在近代產(chǎn)生并廣泛地應用在交通運輸中，焊接工具的重要性才逐漸的顯現(xiàn)出來，并且隨著汽車制造業(yè)的發(fā)展逐漸形成一項專門的技術并具有自身獨特的設計理論方法。

(1)汽車焊裝夾具的結構特點

由于汽車焊裝夾具結構復雜，體積較龐大，因此為了更方便的制造、裝配、維修和檢測，必須對焊裝夾進行結構分解。汽車車身的總裝夾具一共有三個裝配的基準:底板、右側(cè)圍、左側(cè)圍，車身的平面都要求加工上基準槽與坐標線，其定位夾緊的組合單元應嚴格的按照各自的基準槽來進行裝配、檢測，最后組合三大部分成一套完整的夾具。

(2)汽車焊裝夾具的定位特點

汽車車身焊裝夾具目前主要用的是沖壓件的曲面外型，在車身的曲面上拉延和壓彎后成型的臺階、整形的平臺、工藝孔定位、裝配孔、外部邊緣、修邊窗口等，由于以上原因汽車車身焊裝夾具的定位元件必須具有特殊的形狀。焊裝夾具在定位的時候要對被焊接的工件分別進行定位，保證其之間沒有干擾;其次在固定定位元件的時候要充分地利用每個工件裝配的相互依賴關系來進行自然定位支承。

(3)汽車車身焊裝夾具的夾緊特點

在汽車車身的沖壓件完成裝配之后，還要用到電阻焊接。采取這種措施就可以避免工件承受扭轉(zhuǎn)力矩，如果工件的重力與焊接時的加亞方向一致，那么焊接壓力就可以阻止工件產(chǎn)生彈力變形，并且還能同時保持準確的裝配位置以及定位基準貼合，此時就可以不使用夾緊工具。

3 汽車車身焊裝夾具設計要點

汽車車身焊裝夾具是指把所需要的汽車車身的沖壓件按一定的要求定形、定位、夾緊，并組合成預定的車身組件、合件、分總成以及總成，同時還要借助合適的焊接來輔助組裝，因此在汽車車身的大規(guī)模的生產(chǎn)中，焊接夾具裝置是不可避免的。

3.1 合理分解車身的焊合件，確定所用夾具種類

焊合件是由兩種或者兩種以上的沖壓件經(jīng)過焊接后形成的工件，若干小的焊合件組裝成大的焊合件，最后喲大的焊合件形成前圍焊合件、地板焊合件、后側(cè)焊合件、頂蓋焊合件等四種焊合件，并用此四種焊合件焊接成汽車才駕駛室。因此根據(jù)駕駛室的生產(chǎn)過程來對進行合理的分割焊合件，并根據(jù)分割的焊合件來設計合適的焊裝夾具。這樣既利于保證產(chǎn)品的質(zhì)量，又可提高車身的焊接生產(chǎn)率。

3.2 確定裝焊夾具自動化程度高低

汽車的年產(chǎn)量是決定于焊裝夾具的自動化水平和焊接位置的配制。為了提高汽車的生產(chǎn)率，可以用氣缸一次性的完成焊裝夾具的夾緊與松開動作，根據(jù)焊裝夾具的自動化水平應用自動的傳輸裝置來運輸工位。

3.3 確定大型焊裝夾具的設計基準

汽車焊裝夾具的夾具上的所有元件位置一般都是直接設計夾具來確定其基準，因此才能制造數(shù)合格結構的焊裝夾具。根據(jù)焊接工人的焊接的高度就可以初步的決定該焊裝夾具固定位置高度，也就是焊裝夾具的地板的高度;然后根據(jù)此高度再繪制出焊裝夾具的工件圖，包括該工位上所需焊接的沖壓件的外形以及規(guī)定的焊點位置，并以此為基礎設置焊裝夾具;接著是合理布置焊裝夾具的位置，此時就必須清楚的了解沖壓件組合關系、焊點布置、空間形狀、裝焊順序，合理的設計出焊裝夾具的正確安放位置和大致的結構;最后根據(jù)所有的情況繪制出夾具總體方案設計草圖。

3.4 合理地選擇焊裝夾具定位

焊接夾具的定位主要包含孔定位與面定位兩種。孔定位的時必須優(yōu)先考慮沖壓工序的定位孔，此孔的位置和尺寸要相對的準確可靠;盡量使用下道的工序來裝配孔，這樣才不會因為孔尺寸的誤差影響到下一個工序的裝配。另外定位孔要盡可能的使用較大的孔，這樣才能保證定位銷的強度，否則就會增加折斷定位銷的概率。要優(yōu)先選用沖壓件上的形狀可靠、穩(wěn)定面作為定位面，且定位面最好是平面。同時面定位的部件還一定要有足夠的精度。此外，設置定位的時候還要充分的考慮焊接置與其他焊接設備，不僅要做到不能影響最終焊接件取出，也還要使焊鉗或者焊槍可以順利到達焊接位置。

3.5 正確設計夾緊機構

當焊裝夾具確定好沖壓件的定位后，為了使焊接過程中各工件裝配的準確及減緩工件的彈性變形，一般還需要一定數(shù)量的夾緊機構。利用此夾緊結構裝置，可以將工件與定位面、工件與支承面及工件和工件之間能夠貼合緊密。為了縮短裝卸工件的輔助時間，夾緊裝置應該使用高效快速的裝置和多點的聯(lián)動機構。對薄板沖壓件來說，其夾緊力的作用點必須作用于支承面上，只有剛性好的工件才能夠作用在由幾個支承點組成的平面內(nèi)，為的就是避免夾緊力造成的工件彎曲或是脫離定位基準。

4 結語

汽車車身是汽車的重要零部件之一，它的制造質(zhì)量關系到提高汽車的整體競爭力。而汽車車身的焊裝夾具是確保其制造質(zhì)量、減小制造周期重要手段。所以，充分了解焊裝夾具的結構特點及設計要點對改善及提高焊裝夾具設計手段和水平是非常重要的，也是汽車制造企業(yè)在激烈競爭中能夠生存必須解決的問題之一。

參考文獻

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