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)劣會直接影響到整車的加工制造的后續(xù)過程。如果在焊接的過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程使用的夾具[1]。在汽車焊接的過程中，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)際上汽車焊裝的過程就是將各個(gè)零部件組裝成一個(gè)整體的過程，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，在焊接過程中比較重要的步驟就是使用多種形式的焊裝夾具對工件進(jìn)行夾緊。各個(gè)焊縫處的相對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題就是夾具設(shè)計(jì)是否應(yīng)該采用標(biāo)準(zhǔn)件的問題。

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了很多的困難，因此我們在進(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)定位原理是無法保證其準(zhǔn)確定位的，這樣就得采用過定位的方式，過定位的方式有表面和型面的過定位的方式進(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，這樣就會增加車身的剛性。這些定位點(diǎn)會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)會對夾具的功能和焊件的質(zhì)量具有好的影響，所以說過定位有的時(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)候盡量不會使得焊件變形。我國焊裝夾具進(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，所以夾緊裝置的設(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@種方法對夾具的結(jié)構(gòu)要求比較低，常出現(xiàn)的問題就是焊接的時(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，這種焊接方法對夾具要求比較嚴(yán)，對機(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

車身的焊裝過程實(shí)際上是一個(gè)比較系統(tǒng)和復(fù)雜的過程，其過程要根據(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)則來確定。應(yīng)盡量選用標(biāo)準(zhǔn)件和過定位的原則，操作時(shí)應(yīng)盡量安全可靠，在此基礎(chǔ)上提出來夾緊裝置設(shè)計(jì)的一般準(zhǔn)則。在實(shí)踐的過程中一定要根據(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)的夾具目前來說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.

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