同3 車身焊裝夾具設計探析

楊永輝（唐山松下產業機器有限公司,河北唐山063000）

同3 車身焊裝夾具設計探析

楊永輝
（唐山松下產業機器有限公司,河北唐山063000）

摘要:本文討論了汽車焊接夾具的類型，由于車身的殼體非常薄的，因此在要使用六點定位的方式，六點定位的過程包括如何選擇基準面和夾緊的受力點，而且還要控制好精度，使得車身的焊接尺寸得到保證。

關鍵詞:車身;焊接;夾具;定位方式

0前言

白車身的質量的優劣會直接影響到整車的加工制造的后續過程。如果在焊接的過程中控制好焊接的精度，將誤差控制到最小，這樣能大大提高機車的性能和質量。影響焊接誤差的情況有很多種，主要包括以下幾個方面：產品的結構設計、工裝夾具、各個零件的質量、焊接質量以及操作準確度。

焊接夾具就是焊接過程使用的夾具[1]。在汽車焊接的過程中，真正用于焊接的占少部分，而用于工件裝夾的工作量是非常大的，而裝夾卻是在焊接夾具上實現的功能，因此夾具在整個焊接過程中是非常重要的。焊接夾具的基本作用就是保證焊裝兩零件之間的位置和精度的，避免零件在焊裝時發生變形，從而提高的產品的質量，提高了生產率。工藝如何安排、焊點的位置如何分布和沖壓件的形狀都是焊裝夾具的設計時要考慮的必要因素，并且還要根據車身產品的樣圖等工藝。

1焊裝夾具的總體方案設計

汽車白車的焊接設計首先就要確定好設計基準，零件的定位和車身的定位是一致的[2]。定位的可靠與否取決于定位基準的選擇。其次要繪制出工件圖，包括沖壓件的形狀和焊點的位置等；最后，定位基準要一致，合理布置夾具。實際上汽車焊裝的過程就是將各個零部件組裝成一個整體的過程，這樣做可以消除因基準不同而產生的尺寸誤差，使得裝配關系得到進一步簡化。提高了配合精度。焊裝夾具的總體設計方案是整個夾具設計的重要一個環節。

2車身焊裝夾具的設計方法

2.1盡量使用標準件

車身的焊裝夾具與其他形式的夾具是有很大區別的，在焊接過程中比較重要的步驟就是使用多種形式的焊裝夾具對工件進行夾緊。各個焊縫處的相對位置以及貼合程度是否合適在很大程度上取決于這個步驟。因此在夾具的設計結構中，我們要考慮的主要問題就是夾具設計是否應該采用標準件的問題。

2.2全性和方便性

夾具設計必須要保證操作安全和方便性，適合人體工程學的要求，對于平面旋轉運動、軸向的翻轉等機構必須裝有鎖死裝置以及安全防護措施等；平移的導軌機構應該具有防塵措施，并且在導軌的裝有定位銷，另一側裝有偏心銷對其進行限位，這樣才能保證導軌準確定位，夾具在軸向翻轉過程中應該采用齒輪齒條機構，這樣就能保證整體在翻轉的過程中保持平穩。焊接夾具為了方便攜帶，盡量要小巧些。

焊裝的過程就是將諸多小的零件按照事先定好的順序逐一在夾具上進行先定位后夾緊的工序，之后對兩兩零件進行焊接，最好成為大的整體，最好從夾具中取出來已經是我們所需要的車身焊件了，焊件的質量大，尺寸加大，形狀較為復雜，這就給從夾具上取出焊件帶來了很多的困難，因此我們在進行焊裝夾具的設計的時候要充分考慮到焊件的裝卸的方便性和操作的靈活適應性。

2.3過定位原則

因為車身剛性差，已發生形變。因此如果零件的尺寸偏大就會造成其剛性及其差，這樣的零件在不加外力的情況下保證其較為準確的形式都是困難的，如果只選用六點定位原理是無法保證其準確定位的，這樣就得采用過定位的方式，過定位的方式有表面和型面的過定位的方式進行定位，也就是在各個焊點的位置都得設置相應的定位面，這樣就會增加車身的剛性。這些定位點會使夾具的功能以及焊接件的質量受到嚴重的影響。而一些定位點會對夾具的功能和焊件的質量具有好的影響，所以說過定位有的時候也是必不可少的，但值得注意的是并不是過定位越多越優。

2.4夾具的設計準則

車身的裝配基準包括底板、左右側圍等三個基準，并且在車身的平面部分也要加上相應的坐標線和基準槽，進行各個零件的裝配和檢測的時候要嚴格按照其基準槽進行，之后將三大部分組裝成一個完整的夾具，所使用的夾具必須能使得被裝配的元件獲得可靠的定位和夾緊，并且在操作的時候盡量不會使得焊件變形。我國焊裝夾具進行定位和夾緊是常常采用氣動和手動兩種方式。夾緊的作用就是使得工件的加工精度、表面精度以及生產效率提高，所以夾緊裝置的設計要遵循一定的準則：

(1)不動原則。工件定位后的位置不能動。

(2)不變形原則。工件的不變形與夾緊力大小直接相關，也就是夾緊力的大小不至于對工件的表面造成損壞，保證其精度。

(3)不震動原則。如果工件的剛度不能滿足要求時就應該增加其軸承的剛度和夾緊件的剛度，避免造成系統的震動。

(4)安全性原則。手動夾緊機構的設計要具有自鎖功能來保證可靠有效地夾緊。

(5)經濟性原則。在滿足生產的情況下，夾具的結構應盡量簡單，便于加工制造和維修，并且方便操作，提高生產率。

2.5恰當的焊接方法

CO2氣體保護焊和電阻焊是汽車焊接方法的常用的兩種。最常用的方法是前者，因為這種方法對夾具的結構要求比較低，常出現的問題就是焊接的時候容易出現飛濺。經常采取的措施主要有：對夾具表面進行熱處理或者鍍銅，有的時候要加裝一些防護措施。而汽車在白車的焊接的時候常采用電阻焊，這種焊接方法對夾具要求比較嚴，對機器人的點焊和多點焊，這就要求焊接夾具要準確定位，并且操作方便。

3結語

車身的焊裝過程實際上是一個比較系統和復雜的過程，其過程要根據設計的具體方案以及夾具的設計方法和相應的準則來確定。應盡量選用標準件和過定位的原則，操作時應盡量安全可靠，在此基礎上提出來夾緊裝置設計的一般準則。在實踐的過程中一定要根據實際情況，量體裁衣，要根據流程走，提高精度，確保車身的整體質量。適合實際生產的夾具目前來說是尤為必要和重要的。

參考文獻：

[1]汪盛.汽車車身焊裝夾具的設計要點[J].科技風,2008(10):34-35.

[2]盛步云,張進軍,楊明忠.柔性焊裝夾具設計[J].汽車技術,2001(01):45-47.

作者簡介：楊永輝(1978-)，男，唐山灤南人，本科，設計員。