同3 車身焊裝夾具設(shè)計(jì)探析

楊永輝（唐山松下產(chǎn)業(yè)機(jī)器有限公司,河北唐山063000）

同3 車身焊裝夾具設(shè)計(jì)探析

楊永輝
（唐山松下產(chǎn)業(yè)機(jī)器有限公司,河北唐山063000）

摘要:本文討論了汽車焊接夾具的類型，由于車身的殼體非常薄的，因此在要使用六點(diǎn)定位的方式，六點(diǎn)定位的過(guò)程包括如何選擇基準(zhǔn)面和夾緊的受力點(diǎn)，而且還要控制好精度，使得車身的焊接尺寸得到保證。

關(guān)鍵詞:車身;焊接;夾具;定位方式

0前言

白車身的質(zhì)量的優(yōu)劣會(huì)直接影響到整車的加工制造的后續(xù)過(guò)程。如果在焊接的過(guò)程中控制好焊接的精度，將誤差控制到最小，這樣能大大提高機(jī)車的性能和質(zhì)量。影響焊接誤差的情況有很多種，主要包括以下幾個(gè)方面：產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工裝夾具、各個(gè)零件的質(zhì)量、焊接質(zhì)量以及操作準(zhǔn)確度。

焊接夾具就是焊接過(guò)程使用的夾具[1]。在汽車焊接的過(guò)程中，真正用于焊接的占少部分，而用于工件裝夾的工作量是非常大的，而裝夾卻是在焊接夾具上實(shí)現(xiàn)的功能，因此夾具在整個(gè)焊接過(guò)程中是非常重要的。焊接夾具的基本作用就是保證焊裝兩零件之間的位置和精度的，避免零件在焊裝時(shí)發(fā)生變形，從而提高的產(chǎn)品的質(zhì)量，提高了生產(chǎn)率。工藝如何安排、焊點(diǎn)的位置如何分布和沖壓件的形狀都是焊裝夾具的設(shè)計(jì)時(shí)要考慮的必要因素，并且還要根據(jù)車身產(chǎn)品的樣圖等工藝。

1焊裝夾具的總體方案設(shè)計(jì)

汽車白車的焊接設(shè)計(jì)首先就要確定好設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，零件的定位和車身的定位是一致的[2]。定位的可靠與否取決于定位基準(zhǔn)的選擇。其次要繪制出工件圖，包括沖壓件的形狀和焊點(diǎn)的位置等；最后，定位基準(zhǔn)要一致，合理布置夾具。實(shí)際上汽車焊裝的過(guò)程就是將各個(gè)零部件組裝成一個(gè)整體的過(guò)程，這樣做可以消除因基準(zhǔn)不同而產(chǎn)生的尺寸誤差，使得裝配關(guān)系得到進(jìn)一步簡(jiǎn)化。提高了配合精度。焊裝夾具的總體設(shè)計(jì)方案是整個(gè)夾具設(shè)計(jì)的重要一個(gè)環(huán)節(jié)。

2車身焊裝夾具的設(shè)計(jì)方法

2.1盡量使用標(biāo)準(zhǔn)件

車身的焊裝夾具與其他形式的夾具是有很大區(qū)別的，在焊接過(guò)程中比較重要的步驟就是使用多種形式的焊裝夾具對(duì)工件進(jìn)行夾緊。各個(gè)焊縫處的相對(duì)位置以及貼合程度是否合適在很大程度上取決于這個(gè)步驟。因此在夾具的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)中，我們要考慮的主要問(wèn)題就是夾具設(shè)計(jì)是否應(yīng)該采用標(biāo)準(zhǔn)件的問(wèn)題。

2.2全性和方便性

夾具設(shè)計(jì)必須要保證操作安全和方便性，適合人體工程學(xué)的要求，對(duì)于平面旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、軸向的翻轉(zhuǎn)等機(jī)構(gòu)必須裝有鎖死裝置以及安全防護(hù)措施等；平移的導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)應(yīng)該具有防塵措施，并且在導(dǎo)軌的裝有定位銷，另一側(cè)裝有偏心銷對(duì)其進(jìn)行限位，這樣才能保證導(dǎo)軌準(zhǔn)確定位，夾具在軸向翻轉(zhuǎn)過(guò)程中應(yīng)該采用齒輪齒條機(jī)構(gòu)，這樣就能保證整體在翻轉(zhuǎn)的過(guò)程中保持平穩(wěn)。焊接夾具為了方便攜帶，盡量要小巧些。

焊裝的過(guò)程就是將諸多小的零件按照事先定好的順序逐一在夾具上進(jìn)行先定位后夾緊的工序，之后對(duì)兩兩零件進(jìn)行焊接，最好成為大的整體，最好從夾具中取出來(lái)已經(jīng)是我們所需要的車身焊件了，焊件的質(zhì)量大，尺寸加大，形狀較為復(fù)雜，這就給從夾具上取出焊件帶來(lái)了很多的困難，因此我們?cè)谶M(jìn)行焊裝夾具的設(shè)計(jì)的時(shí)候要充分考慮到焊件的裝卸的方便性和操作的靈活適應(yīng)性。

2.3過(guò)定位原則

因?yàn)檐嚿韯傂圆睿寻l(fā)生形變。因此如果零件的尺寸偏大就會(huì)造成其剛性及其差，這樣的零件在不加外力的情況下保證其較為準(zhǔn)確的形式都是困難的，如果只選用六點(diǎn)定位原理是無(wú)法保證其準(zhǔn)確定位的，這樣就得采用過(guò)定位的方式，過(guò)定位的方式有表面和型面的過(guò)定位的方式進(jìn)行定位，也就是在各個(gè)焊點(diǎn)的位置都得設(shè)置相應(yīng)的定位面，這樣就會(huì)增加車身的剛性。這些定位點(diǎn)會(huì)使夾具的功能以及焊接件的質(zhì)量受到嚴(yán)重的影響。而一些定位點(diǎn)會(huì)對(duì)夾具的功能和焊件的質(zhì)量具有好的影響，所以說(shuō)過(guò)定位有的時(shí)候也是必不可少的，但值得注意的是并不是過(guò)定位越多越優(yōu)。

2.4夾具的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則

車身的裝配基準(zhǔn)包括底板、左右側(cè)圍等三個(gè)基準(zhǔn)，并且在車身的平面部分也要加上相應(yīng)的坐標(biāo)線和基準(zhǔn)槽，進(jìn)行各個(gè)零件的裝配和檢測(cè)的時(shí)候要嚴(yán)格按照其基準(zhǔn)槽進(jìn)行，之后將三大部分組裝成一個(gè)完整的夾具，所使用的夾具必須能使得被裝配的元件獲得可靠的定位和夾緊，并且在操作的時(shí)候盡量不會(huì)使得焊件變形。我國(guó)焊裝夾具進(jìn)行定位和夾緊是常常采用氣動(dòng)和手動(dòng)兩種方式。夾緊的作用就是使得工件的加工精度、表面精度以及生產(chǎn)效率提高，所以?shī)A緊裝置的設(shè)計(jì)要遵循一定的準(zhǔn)則：

(1)不動(dòng)原則。工件定位后的位置不能動(dòng)。

(2)不變形原則。工件的不變形與夾緊力大小直接相關(guān)，也就是夾緊力的大小不至于對(duì)工件的表面造成損壞，保證其精度。

(3)不震動(dòng)原則。如果工件的剛度不能滿足要求時(shí)就應(yīng)該增加其軸承的剛度和夾緊件的剛度，避免造成系統(tǒng)的震動(dòng)。

(4)安全性原則。手動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要具有自鎖功能來(lái)保證可靠有效地夾緊。

(5)經(jīng)濟(jì)性原則。在滿足生產(chǎn)的情況下，夾具的結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量簡(jiǎn)單，便于加工制造和維修，并且方便操作，提高生產(chǎn)率。

2.5恰當(dāng)?shù)暮附臃椒?/p>

CO2氣體保護(hù)焊和電阻焊是汽車焊接方法的常用的兩種。最常用的方法是前者，因?yàn)檫@種方法對(duì)夾具的結(jié)構(gòu)要求比較低，常出現(xiàn)的問(wèn)題就是焊接的時(shí)候容易出現(xiàn)飛濺。經(jīng)常采取的措施主要有：對(duì)夾具表面進(jìn)行熱處理或者鍍銅，有的時(shí)候要加裝一些防護(hù)措施。而汽車在白車的焊接的時(shí)候常采用電阻焊，這種焊接方法對(duì)夾具要求比較嚴(yán)，對(duì)機(jī)器人的點(diǎn)焊和多點(diǎn)焊，這就要求焊接夾具要準(zhǔn)確定位，并且操作方便。

3結(jié)語(yǔ)

車身的焊裝過(guò)程實(shí)際上是一個(gè)比較系統(tǒng)和復(fù)雜的過(guò)程，其過(guò)程要根據(jù)設(shè)計(jì)的具體方案以及夾具的設(shè)計(jì)方法和相應(yīng)的準(zhǔn)則來(lái)確定。應(yīng)盡量選用標(biāo)準(zhǔn)件和過(guò)定位的原則，操作時(shí)應(yīng)盡量安全可靠，在此基礎(chǔ)上提出來(lái)夾緊裝置設(shè)計(jì)的一般準(zhǔn)則。在實(shí)踐的過(guò)程中一定要根據(jù)實(shí)際情況，量體裁衣，要根據(jù)流程走，提高精度，確保車身的整體質(zhì)量。適合實(shí)際生產(chǎn)的夾具目前來(lái)說(shuō)是尤為必要和重要的。

參考文獻(xiàn)：

[1]汪盛.汽車車身焊裝夾具的設(shè)計(jì)要點(diǎn)[J].科技風(fēng),2008(10):34-35.

[2]盛步云,張進(jìn)軍,楊明忠.柔性焊裝夾具設(shè)計(jì)[J].汽車技術(shù),2001(01):45-47.

作者簡(jiǎn)介：楊永輝(1978-)，男，唐山灤南人，本科，設(shè)計(jì)員。