汽車車身焊裝夾具的設(shè)計探究

苗紅麗

摘要：汽車車身焊裝夾具的設(shè)計屬于汽車車身前期設(shè)計中的重要環(huán)節(jié)，汽車車身焊裝夾具設(shè)計的質(zhì)量水平與本身加工工藝的精度直接決定了車身加工質(zhì)量與生產(chǎn)工期的長短。因此，本文總結(jié)汽車車身焊裝夾具的設(shè)計注意事項和基本要求，對汽車車身焊裝夾具的設(shè)計方法進行研究，并對汽車夾具設(shè)計當中常涉及到的問題進行總結(jié)，以期對汽車夾具設(shè)計過程進行和優(yōu)化有一定的指導作用。

關(guān)鍵詞：汽車車身;焊裝夾具;設(shè)計;改進方法

1 ?汽車車身焊裝夾具的作用及組成

伴隨著我國的經(jīng)濟不斷發(fā)展，中國國內(nèi)汽車的使用量位居世界首位，中國汽車制造產(chǎn)業(yè)也在不斷擴大，在汽車的制造過程當中，汽車車身是保證汽車能夠穩(wěn)定運行的重要組成部分。汽車車身本身的形狀設(shè)計較為復雜、構(gòu)圖精準程度難以把控，剛性性能差、十分容易出現(xiàn)變形，而且，車身的尺寸也會直接影響汽車在進行后期裝配過程當中的效率與質(zhì)量，這其中的焊接裝配工藝本身在車身的成形過程當中起到重要的作用，是保障車身的精度準確的重要工藝。為了提高車身焊接的質(zhì)量水平，車身的焊裝夾具在進行焊接裝配當中起到至關(guān)重要的作用，是在進行汽車車身焊接設(shè)計時不可缺少重要保障，因此，合理的汽車車身焊裝夾具設(shè)計，能夠幫助汽車車身實現(xiàn)流水線生產(chǎn)，有效的降低汽車的焊接裝配時間，減少由于夾具的設(shè)計原因而導致的汽車質(zhì)量與裝配效率低下的問題。

汽車焊裝夾具本身是在進行汽車車身生產(chǎn)過程當中的輔助工具，能夠?qū)⒐ぷ髟杆俚倪M行定位，實現(xiàn)精準固定，將元件進行準確的焊裝。焊接夾具是在進行金屬結(jié)構(gòu)的焊接當中，不可或缺的工具，屬于焊接工藝當中的核心工藝，在焊接過程中主要起固定、夾持作用，以保證焊接產(chǎn)品的形狀與尺寸能夠滿足前期的設(shè)計要求。焊工在進行實際的焊接操作時，使用夾具作為輔助，能夠有效的減少焊接所耗費的時間。焊裝夾具的內(nèi)部組成一般分為三部分元件構(gòu)成，其中包括基礎(chǔ)元件、符合標準元件與外購元件，其中基礎(chǔ)元件包含有用來做支撐的元件、負責夾緊的元件與重要型板等;符合標準元件主要包含角座、調(diào)整墊片;外購元件主要以軸套為主。

2 ?汽車車身的焊接夾具設(shè)計需要考慮的因素

2.1 設(shè)計過程

需要采用合理的焊接夾具設(shè)計工具進行設(shè)計，例如機械焊接裝置的高度是否能夠滿足，在設(shè)計時需要重點考慮人工操作是否方便，且設(shè)計用具之間實現(xiàn)各個元件之間能夠相互關(guān)聯(lián)，能夠保證汽車車身焊裝夾具總體裝配的可持續(xù)性，保證對設(shè)計當中的每個部分都能夠?qū)崿F(xiàn)精準控制。

2.2 需要按照實際的車身進行設(shè)計

可以對車身焊合件進行分解、研究，針對不同的車身來進行設(shè)計，將夾具種類進行分類設(shè)計，保證夾具充分利用。

2.3 需要考慮汽車車身的年產(chǎn)量來進行夾具設(shè)計，確定是否人工制造或選用自動化，在需求量較大的情況下選用自動化生產(chǎn)，在需求量較小時，考慮成本的原因，可以選用人工。

2.4 汽車車身與夾具的設(shè)計需要相結(jié)合

焊裝夾具的實際設(shè)計需要結(jié)合汽車車身來進行，焊裝部件上的設(shè)計位置需要按照車身上的元件來作為標準進行設(shè)計，保證最終生產(chǎn)出焊接夾具能夠滿足實際的焊接應(yīng)用，避免出現(xiàn)脫離實際汽車車身設(shè)計，導致出現(xiàn)最終夾具不能夠使用或?qū)е略谑褂眠^程中出現(xiàn)安全隱患。

2.5 焊接夾具需要考慮制造材料問題

在進行焊接夾具的設(shè)計時，需要選取制造材料進行裝配，大多數(shù)的制造企業(yè)本身以盈利為主，因此，需要考慮成本，在進行設(shè)計時，盡可能的選擇性價比較高的材料進行設(shè)計，在滿足實際汽車車身焊接使用的同時，降低成本。

2.6 合理的設(shè)計夾緊結(jié)構(gòu)

確定元件在夾具上準確位置之后，在進行焊接時的同時，需要保證各個元件能夠?qū)崿F(xiàn)裝配位置的精準控制，同時還需要盡可能的減少元件的回彈變形，因此，需要合理的設(shè)計夾緊結(jié)構(gòu)，保證元件之間連接緊湊，避免出現(xiàn)空隙較大的情況出現(xiàn)。

3 ?車身焊裝夾具的基本設(shè)計要求

3.1 對于汽車車身焊裝夾具設(shè)計當中的沖壓零件

需要根據(jù)車身的各部位進行合理的設(shè)計。在進行孔洞設(shè)計時，孔洞本身的形狀與寬度需要滿足技術(shù)要求才能夠進行鉆孔，保證孔洞的設(shè)計精準度。

3.2 需要汽車車身焊裝夾具能實現(xiàn)快速的定位

被焊接位置便于焊工操作，在松開夾緊結(jié)構(gòu)之后，焊件還能夠從夾具上十分安全的拆卸。

3.3 在進行夾具的設(shè)計時需要注意夾具上部分元件的導電，在進行設(shè)計時，針對元件本身的導電進行處理，進行元件絕緣設(shè)計，例如噴絕緣漆等，提高車身的本身的絕緣性，利用絕緣漆本身的絕緣性能，將元件之間隔離，避免出現(xiàn)靜電，導致電路并線，保證裝焊的質(zhì)量。

3.4 由于汽車車身的結(jié)構(gòu)設(shè)計較為復雜

需要在進行設(shè)計時，充分考慮定位元件的加工工藝方便以及部件型號的統(tǒng)一，這樣能夠便于在之后的使用過程當中如果出現(xiàn)損壞，能夠便于更換元件。

3.5 車身的裝焊夾具本身比較復雜

車身本身重量較大，僅僅依靠人力來進行車身的調(diào)整需要耗費較長的時間，因此，在制造時常需設(shè)計樣架來實現(xiàn)車身的調(diào)整。

4 ?汽車車身的焊裝夾具實際設(shè)計方法

舊式的焊裝夾具設(shè)計大多時候選擇手工進行設(shè)計，伴隨著現(xiàn)代化的制造業(yè)不斷發(fā)展，焊接夾具的設(shè)計逐漸選用新型的制造工藝不斷的專業(yè)化，流水線。傳統(tǒng)的手工設(shè)計技術(shù)已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代的要求。目前我國主要應(yīng)用以下幾個設(shè)計方法來進行焊接夾具設(shè)計：

4.1 利用計算機來輔助，完成制圖夾具設(shè)計

伴隨著中國互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，計算機逐漸進入制造業(yè)，通過計算機輔助來進行夾具設(shè)計目前成為我國最常用的一種設(shè)計方法，利用計算機的便捷性與強大的運算能力能夠完成車身焊接夾具設(shè)計當中龐大的數(shù)據(jù)計算，傳統(tǒng)的夾具設(shè)計需要設(shè)計人員自己完成數(shù)據(jù)運算，但是由于車身一般龐大，各種內(nèi)部元件數(shù)據(jù)測量數(shù)據(jù)量龐大，僅僅依靠設(shè)計人員進行計算，耗費時間較長，且部分的圖紙只能依靠人工手繪，耗費周期長，選擇計算機進行輔助設(shè)計，利用計算機當中的數(shù)據(jù)成像功能，將車身的數(shù)據(jù)進行存儲，利用軟件實現(xiàn)前期的圖紙演算，保證圖紙的精準度，能夠明顯的縮短設(shè)計周期。

4.2 利用柔性的焊裝夾具進行實際設(shè)計

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

5 ?車身焊裝夾具在進行設(shè)計制造過程當中的主要問題

5.1 車身結(jié)構(gòu)在使用焊接夾具進行設(shè)計時，三維圖像難以實現(xiàn)構(gòu)圖

汽車車身本身的結(jié)構(gòu)較為復雜，其內(nèi)部較大的元件與較多的拉延殼體件相互連接，造成了車身在使用焊接夾具時的困難。因此，車身形狀復雜程度較高時，焊接夾具的設(shè)計會出現(xiàn)三維圖像的成像困難，在進行構(gòu)圖時，圖紙的設(shè)計數(shù)據(jù)需要極其精準，否則在后期的制造過程當中，一旦出現(xiàn)數(shù)據(jù)偏差，將會導致夾具不能使用。

5.2 車身的剛性性能較差導致在焊接過程中車身出現(xiàn)變形

一般來說，由于汽車車身本身尺寸較大，在進行設(shè)計時，需要考慮車身整體的穩(wěn)定性能，在進行實際的設(shè)計時，需要考慮車身一定的剛度。避免在使用焊接夾具的過程當中，出現(xiàn)沖剪破壞，車身本身的剛度如果無法承受較大的承載力，也會導致車身出現(xiàn)變形。

5.3 車身的焊接夾具設(shè)計過程中的數(shù)據(jù)標注

汽車車身的焊接本身具有較強的操作性能，需要根據(jù)車身實際的尺寸進行焊接，因此，這就導致焊接夾具在進行設(shè)計時，需要考慮車身的尺寸數(shù)據(jù)，在前期設(shè)計時，需要把車身的尺寸數(shù)據(jù)進行標注，由于車身的焊接當中所涉及到的數(shù)據(jù)較多，難以保證每個數(shù)據(jù)的精準程度。

5.4 設(shè)計人員本身的工藝技能較低，不能滿足汽車車身焊裝夾具工藝需求

由于汽車車身焊裝夾具的設(shè)計本身需要結(jié)合車身進行設(shè)計，在進行設(shè)計時需要精準的控制車身的內(nèi)部元件各項數(shù)據(jù)，在進行焊接夾具設(shè)計時，部分設(shè)計人員在圖紙上難以實現(xiàn)精準的數(shù)據(jù)標注，且部分的設(shè)計人員本身職業(yè)技能水平較低，在設(shè)計時不能夠結(jié)合實際的車身進行夾具設(shè)計，最終導致車身在焊接裝配過程中出現(xiàn)問題。

6 ?結(jié)束語

伴隨著人們對于汽車的要求不斷的提升，汽車車身的焊接夾具在汽車車身的裝配當中起到作用也越來越重要，本文就汽車車身焊裝夾具的具體作用進行了闡述，對車身焊裝夾具設(shè)計要求進行了具體分析，并對設(shè)計當中存在的問題進行了闡述說明。

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