汽車(chē)車(chē)身焊接夾具的設(shè)計(jì)

一、焊接夾具的設(shè)計(jì)要求

（一）焊接夾具設(shè)計(jì)的精確控制

焊接夾具的精度控制由兩部分組成。一個(gè)是焊接夾具的精度標(biāo)準(zhǔn)。一般情況下，制造企業(yè)要對(duì)定位銷(xiāo)、基準(zhǔn)槽、坐標(biāo)線、各種類(lèi)型支撐部件的精度要求，如形狀、精度、尺寸、公差等做一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的要求。另外是裝配精度，它分為兩種類(lèi)型：骨架精度和外觀精度。骨架精度指的是三維坐標(biāo)值，貨車(chē)車(chē)向的裝配精度一般控制在2mm內(nèi)，轎車(chē)控制在1mm內(nèi)；外觀精度指車(chē)門(mén)裝配后的間隙面差。設(shè)計(jì)的焊接夾具必須滿足工藝部件的焊接要求，同時(shí)上述兩個(gè)焊接精度要確保達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。

（二）焊接夾具設(shè)計(jì)的六點(diǎn)定則

焊接夾具設(shè)計(jì)的基本目的是限制六個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)自由度，并通過(guò)零件之間的相互約束、夾具定位和夾緊來(lái)限制運(yùn)動(dòng)的自由度。生產(chǎn)中夾具的精度范圍必須保證產(chǎn)品的裝配要求，并且應(yīng)選擇合理數(shù)量的定位表面。為了確保夾具成功調(diào)整以滿足精度要求，沖壓件必須按較高規(guī)格生產(chǎn)，并應(yīng)進(jìn)行相關(guān)技術(shù)檢查以確保產(chǎn)品尺寸偏差，同時(shí)定位點(diǎn)應(yīng)為設(shè)置為整車(chē)主定位點(diǎn)，盡量避免上下工序定位點(diǎn)轉(zhuǎn)換。為了確保焊接夾具的精度滿足加工和裝配要求，相關(guān)的設(shè)計(jì)者需要考慮每個(gè)定位部件的使用。

（三）焊接夾具設(shè)計(jì)的分塊定位

在設(shè)計(jì)焊接夾具時(shí)，焊接主體應(yīng)考慮到主體的塊定位。分塊模式的規(guī)則通常是相同的，但它們會(huì)隨車(chē)型而變化?？梢园ㄒ韵氯c(diǎn)：第一個(gè)是因?yàn)榈撞繎覓炜椎奈恢猛ǔＪ堑撞康募訌?qiáng)梁，因此焊接時(shí)懸掛孔的相對(duì)位置必須準(zhǔn)確，否則框架和車(chē)身不能平滑連接，前后懸掛孔還必須確保準(zhǔn)確性。第二個(gè)是前后風(fēng)窗組件尺寸非常高，其形成位置要么位于分裝夾具中，要么在總體組裝夾具中，應(yīng)充分考慮設(shè)計(jì)夾具。第三是必須確保門(mén)孔位置的裝配尺寸，如果有側(cè)壁塊，側(cè)壁焊接夾具是形成門(mén)孔的正確位置。如果組件焊接時(shí)沒(méi)有側(cè)壁塊，則與前柱和后柱有聯(lián)系的分裝夾具必須根據(jù)前柱和后柱定位。

（四）焊接夾具設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)夾緊

車(chē)體的焊接夾具擁有相同的夾緊特性和結(jié)構(gòu)特征，可用于提高設(shè)計(jì)效率。從夾緊特性的角度來(lái)看，由于焊接需要一起固定兩個(gè)以上復(fù)雜的工件，因此夾緊點(diǎn)的數(shù)量一般很大，并且因?yàn)檐?chē)身是薄板沖壓，所以應(yīng)該注意設(shè)計(jì)過(guò)程中夾緊力的應(yīng)用點(diǎn)準(zhǔn)確到支撐點(diǎn)上，否則工件很可能超出定位標(biāo)準(zhǔn)甚至直接彎曲。從結(jié)構(gòu)特征來(lái)看，車(chē)身的總體裝配夾具應(yīng)在底板，左側(cè)和右側(cè)的平面內(nèi)用參考槽和坐標(biāo)線加工。在隨后的夾緊組合階段，根據(jù)參考槽進(jìn)行檢查和組裝，最后形成成品夾具。

二、 汽車(chē)車(chē)身的焊裝夾具實(shí)際設(shè)計(jì)方法

（一）利用計(jì)算機(jī)來(lái)輔助，完成制圖夾具設(shè)計(jì)

傳統(tǒng)的夾具設(shè)計(jì)需要設(shè)計(jì)人員自己完成數(shù)據(jù)運(yùn)算，但是由于車(chē)身一般龐大，各種內(nèi)部元件數(shù)據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)量龐大，僅僅依靠設(shè)計(jì)人員進(jìn)行計(jì)算，耗費(fèi)時(shí)間較長(zhǎng)，且部分的圖紙只能依靠人工手繪，耗費(fèi)周期長(zhǎng)，選擇計(jì)算機(jī)進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)，利用計(jì)算機(jī)當(dāng)中的數(shù)據(jù)成像功能，將車(chē)身的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，利用軟件實(shí)現(xiàn)前期的圖紙演算，保證圖紙的精準(zhǔn)度，能夠明顯的縮短設(shè)計(jì)周期。

（二）利用柔性的焊裝夾具進(jìn)行實(shí)際設(shè)計(jì)

在進(jìn)行焊接夾具的設(shè)計(jì)時(shí)，可以進(jìn)行柔性化設(shè)計(jì)，能夠較好的保證后期夾具在調(diào)整過(guò)程中簡(jiǎn)便快捷，其本身的優(yōu)點(diǎn)包括以下幾個(gè)方面：①組成夾具所需要的元件相對(duì)較少，安裝便捷，能夠?qū)崿F(xiàn)一次性的安裝，縮短裝配周期；②車(chē)身內(nèi)部元件的尺寸如果需要調(diào)整，傳統(tǒng)夾具在車(chē)身尺寸出現(xiàn)變化后，就只能重新裝配元件，但柔性焊接夾具，在車(chē)身尺寸出現(xiàn)改變后，仍能夠使用，能夠適應(yīng)車(chē)身變化；③設(shè)計(jì)制造的柔性?shī)A具強(qiáng)度較高，具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性。

三、車(chē)身焊裝夾具在進(jìn)行設(shè)計(jì)制造過(guò)程當(dāng)中的主要問(wèn)題

（一）車(chē)身結(jié)構(gòu)在使用焊接夾具進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，三維圖像難以實(shí)現(xiàn)構(gòu)圖

汽車(chē)車(chē)身本身的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，其內(nèi)部較大的元件與較多的拉延殼體件相互連接，造成了車(chē)身在使用焊接夾具時(shí)的困難。因此，車(chē)身形狀復(fù)雜程度較高時(shí)，焊接夾具的設(shè)計(jì)會(huì)出現(xiàn)三維圖像的成像困難，在進(jìn)行構(gòu)圖時(shí)，圖紙的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)需要極其精準(zhǔn)，否則在后期的制造過(guò)程當(dāng)中，一旦出現(xiàn)數(shù)據(jù)偏差，將會(huì)導(dǎo)致夾具不能使用。

（二）車(chē)身的剛性性能較差導(dǎo)致在焊接過(guò)程中車(chē)身出現(xiàn)變形

一般來(lái)說(shuō)，由于汽車(chē)車(chē)身本身尺寸較大，在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要考慮車(chē)身整體的穩(wěn)定性能，在進(jìn)行實(shí)際的設(shè)計(jì)時(shí)，需要考慮車(chē)身一定的剛度。避免在使用焊接夾具的過(guò)程當(dāng)中，出現(xiàn)沖剪破壞，車(chē)身本身的剛度如果無(wú)法承受較大的承載力，也會(huì)導(dǎo)致車(chē)身出現(xiàn)變形。

（三）車(chē)身的焊接夾具設(shè)計(jì)過(guò)程中的數(shù)據(jù)標(biāo)注

汽車(chē)車(chē)身的焊接本身具有較強(qiáng)的操作性能，需要根據(jù)車(chē)身實(shí)際的尺寸進(jìn)行焊接，因此，這就導(dǎo)致焊接夾具在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要考慮車(chē)身的尺寸數(shù)據(jù)，在前期設(shè)計(jì)時(shí)，需要把車(chē)身的尺寸數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)注，由于車(chē)身的焊接當(dāng)中所涉及到的數(shù)據(jù)較多，難以保證每個(gè)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)程度。

（四）設(shè)計(jì)人員本身的工藝技能較低，不能滿足汽車(chē)車(chē)身焊裝夾具工藝需求

由于汽車(chē)車(chē)身焊裝夾具的設(shè)計(jì)本身需要結(jié)合車(chē)身進(jìn)行設(shè)計(jì)，在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)需要精準(zhǔn)的控制車(chē)身的內(nèi)部元件各項(xiàng)數(shù)據(jù)，在進(jìn)行焊接夾具設(shè)計(jì)時(shí)，部分設(shè)計(jì)人員在圖紙上難以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)標(biāo)注，且部分的設(shè)計(jì)人員本身職業(yè)技能水平較低，在設(shè)計(jì)時(shí)不能夠結(jié)合實(shí)際的車(chē)身進(jìn)行夾具設(shè)計(jì)，最終導(dǎo)致車(chē)身在焊接裝配過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題。

四、結(jié)語(yǔ)

伴隨著人們對(duì)于汽車(chē)的要求不斷的提升，汽車(chē)車(chē)身的焊接夾具在汽車(chē)車(chē)身的裝配當(dāng)中起到作用也越來(lái)越重要，本文就汽車(chē)車(chē)身焊裝夾具的具體作用進(jìn)行了闡述，對(duì)車(chē)身焊裝夾具設(shè)計(jì)要求進(jìn)行了具體分析，并對(duì)設(shè)計(jì)當(dāng)中存在的問(wèn)題進(jìn)行了闡述說(shuō)明。

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