SUV車型柔性焊接工裝設(shè)計與應(yīng)用

張國政

(陜西國防工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 汽車工程學(xué)院，陜西 西安 710300)

SUV和MPV新車型越來越受現(xiàn)代人的喜愛，SUV車型在制造過程中沖壓模具和焊接工裝夾具雖必不可少，但針對不同車型的焊接工裝很難實現(xiàn)通用。在汽車制造業(yè)中，焊接工裝的力度和裝配精度直接影響汽車的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。隨著汽車工業(yè)的不斷發(fā)展和經(jīng)濟水平的提高，人們對汽車的要求越來越高，這對汽車車身的焊接尺寸、精度和質(zhì)量提出了更高的要求，這使得焊接工裝的精度等級至關(guān)重要。為優(yōu)化汽車車身焊接工裝的結(jié)構(gòu)，提高焊接效率，設(shè)計更適合新車型的焊接工裝勢在必行[1]。

1 車身焊接工裝分析

汽車車身焊接工裝的柔性設(shè)計是改良焊接工裝的關(guān)鍵，車身焊接夾具設(shè)計的要求也在提升，智能化、自動化、柔性化程度不斷提升，隨著SUV和MPV車型數(shù)量的增加，車身焊接工裝的尺寸和精度要求不斷變化，要求焊接工裝的柔性化程度越來越高，現(xiàn)有技術(shù)的車身焊接工裝已不能滿足汽車生產(chǎn)的需求。在對汽車車身進行焊接時需要考慮的因素有很多，首先對汽車車身生產(chǎn)線的生產(chǎn)能力有一定把握。其次考慮生產(chǎn)線的經(jīng)濟性，投資方對于其經(jīng)濟收益是有著一定要求的，因此在設(shè)計焊接生產(chǎn)線一定要展開工程造價分析。然后對焊接設(shè)備和焊接工藝進行最大程度的優(yōu)化，保障經(jīng)濟收益最大化。之后就是對于車身可焊性的考慮，如果焊接工藝比較優(yōu)良，那么車身的焊接質(zhì)量也就有所保障，因此除了對設(shè)備進行優(yōu)化，還需要對車身的焊接工藝進行改良，提高焊接智能化和自動化程度。汽車車身主體的裝配方案一般是集中裝配或分散裝配，不同車企狀況不一，因此，在設(shè)計車身焊接線時首先要確定汽車組件焊接和組裝順序，要確保順序的合理性和規(guī)范性[2]。

2 柔性焊接工裝設(shè)計

2.1 設(shè)計方案與思路

本文針對SUV車型傳統(tǒng)焊接工裝的缺陷和不足，提供一種能適合SUV車身的部件定位、夾緊的焊接工裝，保證裝配精度、提高生產(chǎn)效率，設(shè)計的柔性焊接工裝，包括支座、支板、安裝板、連接塊、銷座、定位銷、定位塊、壓塊、壓轉(zhuǎn)臂、連接板、氣缸、活塞桿；支座的上端固定有支板，支板上固定有安裝板，安裝板的一側(cè)固定有連接塊，連接塊上固定有銷座，銷座上設(shè)置有定位銷；安裝板的上端固定有定位塊，定位塊上設(shè)置有壓塊，為增加靈活性，壓塊的上方設(shè)置有壓轉(zhuǎn)臂，壓轉(zhuǎn)臂的一端與活塞桿活動連接，氣缸與活塞桿驅(qū)動連接；壓轉(zhuǎn)臂通過連接板與安裝板鉸接?；钊麠U的一端通過鉸鏈與壓轉(zhuǎn)臂連接，這樣可以增加結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。氣缸通過連接臂與安裝板固定連接，壓轉(zhuǎn)臂上設(shè)置有限位塊，可以有效控制壓轉(zhuǎn)臂的力量，為了便于操作和控制，定位塊和壓塊設(shè)計成L形。

2.2 具體實施方式

本文設(shè)計的柔性焊接工裝結(jié)構(gòu)如圖1所示。具體實施方式操作時，定位塊定位車身型面，壓塊夾緊定位面，定位銷的作用是定位車身的孔，設(shè)計時壓點的數(shù)量N ≤定位點的數(shù)量M，為保證裝配精度，壓塊與定位塊是一一對應(yīng)的，定位銷的安裝與車身零件上孔的位置是相適應(yīng)的；壓轉(zhuǎn)臂、連接板、氣缸和活塞桿配合，實現(xiàn)夾緊動作，由氣缸驅(qū)動，保證定位元件與薄板件緊密接觸，同時保證薄板件在焊接時位置不會因為焊接和裝配受力而發(fā)生變化。

3 結(jié) 論

與現(xiàn)有SUV車型焊接工裝相比，本文設(shè)計的柔性車身焊接工裝有如下優(yōu)點：

(1)適合SUV車型車身的部件定位、夾緊，力量大，裝配精度高。

圖1 車身焊接工裝結(jié)構(gòu)示意圖

(2)減輕勞動強度，提高勞動生產(chǎn)率，改善勞動條件，降低產(chǎn)品成本，設(shè)計結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)置合理、制作成本低。