關(guān)于汽車焊接夾具設(shè)計(jì)的初步探討

肖國(guó)強(qiáng) 邢志

摘 要：汽車焊接流水生產(chǎn)線中焊接操作工作量相對(duì)較少，其日均工作量?jī)H占總體車間工作總量的30%左右，大多數(shù)則為輔助工作及相關(guān)裝夾工作。因?yàn)檠b夾工作運(yùn)行的普通流程是在汽車焊接夾具上完成的，所以，汽車焊接夾具在在汽車焊接過程中起著至關(guān)重要的作用。

關(guān)鍵詞：汽車焊接；夾具設(shè)計(jì)；分析

我們?cè)谲嚿硌b配操作執(zhí)行過程中，夾具一般被稱為裝配夾具。眾所周知，裝配夾具主要分為樣板設(shè)備、裝配件設(shè)備和型架設(shè)備以及相應(yīng)裝配臺(tái)設(shè)備等，上述和設(shè)備基礎(chǔ)裝配位置定位手段以零件獲取方式為主，此類行為時(shí)為滿足產(chǎn)品裝配尋求和汽車生產(chǎn)需求，焊接前進(jìn)行的相關(guān)定位焊操作都會(huì)用到上述裝備。

1 汽車焊接線車身主檢具特點(diǎn)與要素分析

車身閉合件和車身翼子板以及車身內(nèi)外裝飾三者組配形式被稱為汽車車身自檢，通過此類組裝模式可對(duì)零件安裝位置、零件安裝縫隙和零件與零件之間的形面高差進(jìn)行準(zhǔn)確判定，之后在此基礎(chǔ)上可對(duì)安裝后的相應(yīng)零件和零件功能進(jìn)行整體檢測(cè)，運(yùn)用車身主檢具設(shè)備進(jìn)行車體尺寸檢查和效果檢查，零件基礎(chǔ)匹配結(jié)果大都應(yīng)趨于穩(wěn)定，與此同時(shí)注意相關(guān)校正問題且適時(shí)進(jìn)行實(shí)物更改和模型更改。運(yùn)用此種方式可縮短汽車車身產(chǎn)品開發(fā)基礎(chǔ)生產(chǎn)周期，保證產(chǎn)品質(zhì)量，向零部件的零公差靠近。供應(yīng)商在進(jìn)行供貨操作時(shí)往往都要對(duì)供貨質(zhì)量加以檢查，并對(duì)裝配工藝加以深刻理解與探討。生產(chǎn)前應(yīng)仔細(xì)檢查并及時(shí)發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品問題和生產(chǎn)問題以至能夠有效降低設(shè)備開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)。應(yīng)該了解到，供應(yīng)在嘗試手段繁多，零件制作方面產(chǎn)生的問題不是很大。從實(shí)際角度而言，由于受到中國(guó)汽車開發(fā)現(xiàn)狀的影響，主檢具已得到我國(guó)汽車行業(yè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。

2 裝焊夾具的具體作用要點(diǎn)分析與概述

車身配備焊接時(shí)，車身零件夾緊操作和車身零件定位操作均應(yīng)運(yùn)用對(duì)應(yīng)裝焊夾具來完成，只有這樣才能保證車身組件分總成和車身組件總成二者均能夠位于正確標(biāo)定位置之上，并且能夠確保始終處于幾何形態(tài)。焊接施工正常運(yùn)行基礎(chǔ)即為裝焊夾具，焊槍使用若用反作用焊槍則可對(duì)相應(yīng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中的支撐裝置進(jìn)行預(yù)訂設(shè)置，之后在此基礎(chǔ)上對(duì)焊件結(jié)合位置表面進(jìn)行壓緊操作以至確保后續(xù)焊接操作能夠正常運(yùn)行。裝焊夾具質(zhì)量趨于良好，則可有效減少勞動(dòng)強(qiáng)度和裝配時(shí)間，使得施工功效和生產(chǎn)質(zhì)量均有所提升。

3 裝焊夾具在整體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中主要特點(diǎn)分析

定位元件形狀樣式繁多，同時(shí)要求具有高精度，因此，元件設(shè)計(jì)困難。汽車車身零件沖壓件大部分為曲面，此曲面壓件的形狀多樣、沖壓件剛性較差，加工過程中極易發(fā)生變形。夾具定位操作執(zhí)行過程中，首選要選取操作定位面，而定位面選取目標(biāo)則為車身斷面。為了保證汽車車身具體裝配精度，我們應(yīng)該確保元件表面形狀及車身定位表面形狀相同。因此，所以裝焊夾具遠(yuǎn)近定位表面仿形定位模式是最值得選取的一種操作手段，在此前提下依靠數(shù)控設(shè)備加工對(duì)最終形狀和最終尺寸等進(jìn)行準(zhǔn)確定位。夾緊機(jī)構(gòu)出敞開狀態(tài)時(shí)能夠方便后續(xù)焊后夾具制件提取，裝焊焊接是以循序漸進(jìn)為基本焊接施工原則，將零件謹(jǐn)然有序的安置在相應(yīng)夾具之上，那么在焊接操作完成之后，夾具車身組件已被成功提取，分總成或總成件既已初步形成。

4 焊接夾具的設(shè)計(jì)方法及流程分析

在焊接夾具進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)計(jì)前，首要任務(wù)便是盡可能了解與掌握生產(chǎn)設(shè)計(jì)綱領(lǐng)，產(chǎn)品具有的結(jié)構(gòu)特征，工藝及生產(chǎn)流程方式，并對(duì)其進(jìn)行充分調(diào)研分析。同時(shí)，搜集國(guó)內(nèi)外相關(guān)資料，了解此類技術(shù)的特點(diǎn)及車型設(shè)備的使用，性能以及現(xiàn)存問題。依據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃，產(chǎn)量的規(guī)定，研究分析夾具的復(fù)雜程度和自動(dòng)化程度。通過判斷焊件的形狀、質(zhì)地、大小及復(fù)雜程度，最終確定其結(jié)構(gòu)形式。并利用焊接方法，即，我們需要焊接設(shè)備的運(yùn)行、操作、規(guī)格及夾壓部位。利用沖壓件的工藝特征和后續(xù)操作需要，選擇適當(dāng)?shù)年P(guān)鍵點(diǎn)和定位點(diǎn)。

利用工件的流向，我們可以將夾具的輔助裝置和輸送、承托等相關(guān)機(jī)構(gòu)聯(lián)系起來。確定完主體結(jié)構(gòu)以后，進(jìn)一步對(duì)輔助裝置進(jìn)行確定，例如：設(shè)計(jì)需要的水、氣、電路等。按規(guī)定對(duì)快速接頭進(jìn)行布置，同時(shí)對(duì)氣動(dòng)元件及覆蓋件外部焊點(diǎn)所需保護(hù)銅板進(jìn)行合理安置布置。并在實(shí)施過程中確保操作安全。

5 裝焊夾具的構(gòu)成和相關(guān)要求

5.1 夾具地板

通常來講，汽車焊接夾具包括夾具地板定位裝置，夾緊機(jī)構(gòu)、測(cè)量系統(tǒng)及輔助系統(tǒng)。焊接夾具的最基本組成是夾具地板，夾具地板最重要的是確保其精度，否則，直接對(duì)定位機(jī)構(gòu)產(chǎn)生影響。所以，對(duì)工作平面的平面度和表面粗糙度的要求極為苛刻。夾具自身測(cè)量基準(zhǔn)的裝置是建立在夾具地板上，所以，在設(shè)計(jì)夾具地板同時(shí)，要提前預(yù)留適當(dāng)?shù)目臻g來設(shè)立測(cè)量裝置的基準(zhǔn)槽或基準(zhǔn)孔，用來滿足我們實(shí)際測(cè)量過程中的需要。

5.2 定位裝置

汽車中的定位裝置結(jié)構(gòu)包含多種定塊，例如：固定銷定塊、插銷定塊、擋鐵定塊和依據(jù)據(jù)焊件實(shí)際形狀確定定位塊等。因?yàn)楹附訆A具本身頻率較高并且應(yīng)用廣泛，這就要求定位元件必須具有足夠的剛度及硬度。為了更簡(jiǎn)單的調(diào)整及更換定位元件，通常將定位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)成最常見的組合可調(diào)式。因此，某一個(gè)定位元件形狀確定以后，可以適用于不同的車型，有利于將定位元件設(shè)計(jì)成標(biāo)準(zhǔn)通用系統(tǒng)元件。由于汽車結(jié)構(gòu)差別巨大，尤其是重、中、輕、微型車，因此，應(yīng)根據(jù)車型分別制定汽車焊接夾具標(biāo)準(zhǔn)，以滿足各種車型的需要。定位元件可選用厚度為16mm，18mm，20mm.三種尺寸的鋼板，統(tǒng)一備料。此外，定位元件的熱處理必須在夾具調(diào)試滿足要求以后進(jìn)行，同時(shí)要準(zhǔn)確對(duì)理論數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，及時(shí)對(duì)資料進(jìn)行修改，校正。使得定位元件滿足調(diào)試狀況，為后續(xù)制造提供相關(guān)資料。

6 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，當(dāng)夾具結(jié)構(gòu)處于合理化時(shí)，此時(shí)的流水線上基礎(chǔ)生產(chǎn)狀況就會(huì)趨于正常，焊接工作時(shí)間得到有效縮減且在非生產(chǎn)焊接過程中可在一定程度上提高生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率。文章針對(duì)汽車焊接施工特點(diǎn)和施工現(xiàn)狀，對(duì)汽車焊接夾具設(shè)計(jì)理念和設(shè)計(jì)方法等進(jìn)行詳細(xì)分析和闡述。

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