汽車焊接夾具的設計研究分析

劉瑞娟

摘 要：伴隨著國家經濟科學的不斷提升，我國人民的生活水平也在不斷的提高，其中最顯著的一個變化就是我國的家庭車輛擁有量在不斷的增多。汽車的需求量的提升，在很大程度上對我國汽車的制造質量有了更高的要求。在汽車的車身設計過程中，由于白車車身的制造過程對設計尺寸有非常高的要求。因此在制作白車車身時，對汽車焊接夾具的要求也在不斷的提升。汽車車身的尺寸在很大程度上影響著汽車的整體裝配，及汽車外形的美觀性。因此在汽車車身設計時對汽車夾具的設計就顯得非常重視了。文章主要針對汽車焊接夾具的設計進行詳細的論述以及分析，希望通過文章的闡述以及分析能夠有效地提升我國汽車焊接夾具的設計質量，同時也為我國的汽車裝配質量的提升貢獻力量。

關鍵詞：汽車焊接夾具；設計；研究；發展；分析

根據汽車裝配以及制作過程中的經驗來分析，汽車焊接夾具的意義非常重要。尤其是在白車車身的制作生產過程中更加的明顯。汽車的制作精度以及汽車車體的生產周期同汽車焊接夾具的要求相關性非常高，在設計的過程中我們要格外的注意。在我國汽車制作行業不斷發展的今天，汽車自動化焊接工藝的應用已經有了非常大的提升以及應用。我國汽車制作的生產線的制造精度已經有了很大的提升，因此針對我國汽車焊接夾具的精度以及焊接要求也有了非常高的要求。

1 汽車焊接夾具在設計過程中的結構設計主要內容

關于汽車焊接夾具在設計過程中的結構設計主要內容的闡述以及分析，文章主要從兩個方面進行分析。首先是汽車焊接夾具的主要分類。其次是汽車焊接夾具的設計基本機構以及設計過程中的主要事項。下面進行詳細的論述以及分析。

1.1 汽車焊接夾具的主要分類

伴隨著我國汽車工業的不斷發展，我國汽車焊接夾具的種類也在不斷的增多，可以從焊接夾具的具體動力類型，夾具的具體使用途徑以及夾具的具體工作范圍以及結構來對焊接夾具進行詳細的分類。首先我們從焊接夾具的驅動形式來分類，焊接夾具主要可以分為無驅動形式的焊接夾具；氣動形式的焊接夾具以及手動形式的焊接夾具。在汽車生產制作過程中手動形式的汽車焊接夾具以及氣動形式的汽車焊接夾具應用最為廣泛。在上述三種形式的焊接夾具中，無驅動形式的焊接夾具又可以分為兩種類型，首先是應用定位塊來進行焊接定位的焊接夾具；其次是應用定位塊進行焊接定位的焊接夾具。無驅動形式的焊接夾具在應用過程中需要對定位進行具體操作，在定位完畢后就不需要給予額外的動力。手動形式的焊接夾具最主要的動力源就是通過人力來進行推動；手動形式的焊接夾具的設計原理就是四連桿結構，最主要是應用了四連桿結構的自鎖原理；氣動形式的焊接夾具最主要的動力源是壓縮空氣，氣動形式的焊接夾具能夠最大程度上提升設備的動力轉化效率以及提升加工質量，減少加工作業的事件。因此在上述三種形式的焊接夾具應用過程中，氣動形式的焊接夾具應用最為廣泛，同時效果最好。

1.2 汽車焊接夾具的設計基本機構以及設計過程中的主要事項

焊接夾具在結構上主要分為了六個主要部分，分別是夾具的機座機構，夾具的支撐機構；夾具的夾緊機構，夾具的定位機構，夾具的輔助機構和夾具的控制系統等。在上述的組成部件中，我們需要注意的一點是支撐機構是一種基本元件，同時也是汽車焊接夾具的最重要的組成部分。我們要嚴格的控制元件表面的精度，通過科學的控制來實現精度的達標。焊接夾具中的夾緊系統沒有特別指明的情況下是氣動形式的夾緊系統，同時手動的夾緊系統在設計過車過程中也有一定比例的應用。定位夾緊系統主要是N-2-1定位夾來進行夾緊。焊接夾具的控制系統也是應用了氣動形式的控制系統。控制系統的應用能夠最大限度的提升汽車焊接夾具的智能化以及自動化能力。在設計焊接夾具的過程中我們要對夾具的擺角進行科學的坐標定位，要保障在以后的監測工作中能過后清晰準確的顯示。

2 新型汽車焊接夾具的主要設計內容

關于新型汽車焊接夾具的主要設計內容的闡述以及分析，文章主要從兩個方面進行闡述以及分析。首先是汽車焊接柔性夾具的設計內容。其次是汽車焊接可重構夾具的設計內容。下面進行詳細的論述以及分析。

2.1 汽車焊接柔性夾具的設計內容

由于人們對于夾具的要求越來越高，因此我國汽車行業提出了焊接柔性夾具的基本概念，通過對柔性夾具的深入研究以及試驗，現階段的柔性夾具能夠較為快速的適應各種形狀的零件夾裝工作，針對變化多樣的零件夾裝也有快速的夾裝反應，能夠滿足我國汽車行業的夾裝需求。柔性夾具的使用能夠有效的減少夾具的元件數量，同時夾具在拆裝過程中比較方便簡單。柔性夾具在應用過程中能夠同時加工多個表面。柔性夾具在加工不同形狀的零件后還能夠繼續使用，也是其中一個特點。

2.2 汽車焊接可重構夾具的設計內容

汽車焊接可重構夾具主要的制作系統是RMS，這是一種專門的生產柔性控制的一個組合。能夠大規模，快速的進行焊接夾具的生產以及制作。可重構夾具具有很多的優點，例如能夠實現模塊化的設計生產；集成化，定制化以及便于診斷。現階段的焊接夾具市場中，可重構的焊接夾具是市場的發展趨勢之一。

3 我國汽車行業中焊接夾具的未來發展趨勢

關于我國汽車行業中焊接夾具的未來發展趨勢的闡述以及分析，文章主要從兩個方面進行分析。首先是新型的汽車焊接夾具的設計制造能夠為我國的汽車夾具設計帶來技術上的更新。其次是新型的汽車焊接夾具的設計制造能夠提升我國汽車行業的發展以及促進汽車車身的結構變化。下面進行詳細的論述以及分析。

3.1 新型的汽車焊接夾具的設計制造能夠為我國的汽車夾具設計帶來技術上的更新

隨著人們對汽車文化的追求，舒適安全又不失個性迫使車身結構向著穩定化、結構合理化發展。車身結構的輕量化和合理化使得新的車身材料和新的車身結構出現，同時對焊接方法提出新的要求，從而對焊裝夾具的設計和制造提出新的要求。汽車生產技術的創新，精益生產（LeanProduc.tion）、并行工程（Concurrent Engineering）即時生產（Just in Time）等生產方式的出現，導致新型汽車夾具的出現。

3.2 新型的汽車焊接夾具的設計制造能夠提升我國汽車行業的發展以及促進汽車車身的結構變化

焊接技術在車身工程中處于重要地位，隨著汽車輕量化的要求，一些輕型材料的應用，如鋁合金的焊接需要促進了焊接新技術的發展，這也給汽車焊裝夾具的設計帶來了新的課題。機器人技術的更新帶來夾具設計的更新在車身工程中，車身裝配機器人隨著伺服技術發展，將周圍機器的工作逐漸轉移到機器人上。伺服焊接機器人的伺服焊槍是氣壓驅動和電極壓力的點焊焊槍變換為伺服電機化的焊槍，同時焊槍的機器人軸化的最大優點是可簡化焊裝夾具。

參考文獻

[1]余建軍，任治軍，王輝.先進焊接工裝夾具及其在機械裝備制造業中的應用[J].機床與液壓，2011（12）：56-58.

[2]楊旭磊，李新社.微型車車身焊裝夾具的調試和驗證[J].汽車工藝與材料，2010（3）：44-48.

[3]姚春玲，張俊華，李寶順.汽車車身焊裝夾具的三維設計[J].制造業自動化，2009（7）：34-35.

[4]莫澤文，劉俊華，池源，等.柔性焊裝夾具的設計及制造[J].汽車工藝與材料，2009（5）：71-72.

[5]機械工程手冊編輯委員會.機械工程手冊[M].北京：機械工業出版社，1982.