探析汽車鈑金焊接夾具設計要素

梁忠

摘 要 焊接夾具是一種將焊接物進行加固的方法，在進行焊接的過程中，要保證焊接物的大小和位置精確程度，在生產焊接物件的過程中，使用與該物件更加適合的焊接夾具，能夠使所生產的焊件精度更高，同時提升生產的效率以及所生產焊件的質量。在完成整個焊接焊件生產的過程中，焊接占用時間相對較小，只有總工時的1/3～2/3，所以，在生產的過程中，使用自動化程度更高的生產設備，能夠減去一些不必要的工作，從而縮短工作時間，提高生產效率，為企業創造更多的經濟效益。

關鍵詞 汽車鈑金；基準；變形；夾具；質量；互換性

中圖分類號 TG3 文獻標識碼 A 文章編號 2095-6363（2017）08-0034-01

在汽車領域中，焊接夾具設計是提高汽車質量的重要因素，焊接夾具時對焊接物進行加固能夠有效的增加工業工藝的生產水平，文章主要從幾個方面入手，對焊接夾具的生產工藝進行細致描述，例如其定位基準、焊接變形以及互換性和經濟性。希望有利于增加焊接夾具的生產工藝，提高汽車行業的發展。

焊接夾具在汽車的制造中占有十分重要的作用，對焊接夾具的制造工藝進行改進，提高其穩定性，增加焊接夾具的生產效率，減少焊接夾具的生產成本，是現在社會制造工藝發展的追求，能夠有效地改善焊接夾具的生產水平。

焊接夾具是一種非標設備，在進行焊接夾具的生產過程中，只需要考慮到以下幾個方面，則生產出的焊接夾具便有更高的使用價值。

1 定位基準

根據實際中所需要的焊接夾具圖紙，對焊接夾具進行定位基準，如果生產的工序較為簡單時，則可以在生產中按照圖紙所給的要求，使用單一的生產基準，如果生產的工序較多時，要盡可能將所有的工序使用同一基準，這可以防止因為基準不同所帶來的定位誤差，在進行焊接夾具固定時，最優先選擇的是圓孔定位的方法，這種方式精確度相對較高，其次是面定位，當條件實在不允許時，可以使用邊定位。

焊接夾具需要對焊件的自由度進行約束，同時將約束范圍進行控制，既不能約束過度，也不能約束過少。焊接夾具的基準應該和生產要求保持一致，比如說焊件的主基準是圓孔的方法，而焊接夾具所使用的方式確實菱形銷的定位基準，在這種情況下，一般將其差異數量進行控制，保持在一到兩個是較為合理的，盡量使用對角線分布的方法，這樣才能使結構更加的穩固。其次，輔助定位基準可以進行適度的選擇調節，可以根據不同的實際情況使用圓柱銷或者橢圓銷或定位面。在進行材料選擇時，要以耐用為主，一般所選的材料為CR12MOV將材料進行加熱處理使之到達48HRC～52HRC。如果焊件的主基準形式是面，那么夾具既可以采用S定位塊作為主基準，將數量進行控制，一般在3個以上是較為合理的，所選用的材料一般為耐磨材料CR12MOV并進行加熱處理使之達到48～52HRC，在以上所述的定位基準制作中，要達到制作的高精度要求，由于在生產的過程中肯定存在相應的磨損，所以對生產的工藝進行改進，保證生產的持續性和基準的一致性能夠大大提高生產質量，提高基準的使用壽命，按照不同物件之間不同的材質和結構，將定位基準焊接在8？000～10？000PSC后對定位基準進行更換，這樣有利于減小生產帶來的工藝誤差，提高產品的生產精度，為企業帶來更多的經濟效益。

2 焊接變形

焊接變形是進行生產實踐時常出現的一種情況[1]，這是由于在進行焊接時高溫狀況冷卻所致，由于冷卻使焊件應力釋放，而造成不同程度的變形，要生產出質量更加上乘的焊接夾具，就需要把焊接產生的焊接變形考慮其中。在實際的生產活動中，能夠引起焊接變形的情況更多，例如人為情況，機器生產誤差，原材料質量以及生產方法和生產環境，這些都能夠帶來一定的焊接變形，尤其是特殊形狀的生產物，例如長條狀所造成的焊接變形情況更大，本文主要是針對焊接夾具的生產精度，對長條狀和薄壁焊件的生產質量進行控制，通常情況下可以對焊件的面進行物質加持，也可以對焊接夾具的生產工藝范圍進行微小調整，以保證生產的高精度，一般情況下可以使用1mm～2mm長度的銅片或者鋁片進行調整，這樣可以使調節過程變得更加高效。

3 焊縫質量

焊縫質量是保證焊件質量的重要因素，對焊縫質量進行評價是主要是從3個方面入手，包含焊縫位置、焊縫長度以及焊縫深度等，由于影響焊縫質量的各種外在因素過多，所以，在進行實際的生產活動中要對生產的人員、機器、原材料質量以及生產的方法和生產環境進行控制，盡量減小生產過程中所帶來的生產誤差，提高生產的工藝。在本文中，主要是通過研究焊接的角度從而探討出其對焊接質量可能形成的質量影響。首先，要使焊接件滿足圖紙對焊接位置、大小以及長度的生產要求，同時在進行生產時，要將焊槍位置，焊槍的大小和焊槍的長度等因素進行考慮，盡量減少一切可能帶來質量影響的外界因素，提高焊接夾具的生產工藝，提高企業的經濟效益[2]。要控制焊槍位置，使之能夠實現對焊縫位置的工藝要求，由于一些部分焊槍無法深入進行焊接，那么就需要考慮，是否能夠通過增加焊接夾板的方式來實現質量要求，若這種方法在實際中不可行，那么就需要進行手工補焊。其次，要對焊槍的大小和長度進行考慮，提前在焊接位置預留出能夠焊槍進行操控的縫隙。最后要進行考慮的問題是焊接夾具的旋轉角度，一般情況下，焊接機器人能夠進行任意角度的旋轉，在360°以內的，焊接夾具都能夠完成要求，當范圍超出360°時，為了不使氣缸氣管打結，可以對氣缸氣管使用可以進行旋轉的接頭，在進行焊接夾具的設計中，采用上述的方式，能夠有效提高焊件質量，減少生產所帶來的誤差，保證焊件的合格率。

4 互換性

由于焊接夾具是一種沒有固定標準的設備，所以，在進行生產中，要根據實際所需要的尺寸和質量要求，進行焊件生產，不同的產品使焊接夾具也會產生相應的差異，在生產同一種焊接夾具時，要做到結構的模塊化、標準化，這樣能夠有效降低生產過程中的工作量，保證生產的效率。例如，在進行生產中可以使安裝孔之間的距離一致，氣管接頭盒氣管直徑一致，氣缸規格一致，保證這些生產細節的一致性，就能夠大大提高生產效率，保證企業的經濟發展。

5 經濟性

焊接夾具是一種非標設備，可以根據焊件之間存在的響應差異，例如精度和結構之間的不同，來進行焊接夾具的合理設計。進行焊接夾具的合理設計不僅能否實現焊接夾具質量的提升，同時也能夠提升焊接夾具的生產工藝水平，而且也能夠滿足生產的經濟需求，可以通過材料和加工兩個方面進行考慮。在其他無關緊要的地方可以使用A3或者45#表面處理的方式[3]。最后，要對這些部件的可加工性和加工的經濟性進行考慮，在能夠完成焊接夾具生產要求的前提下，盡量降低材料成本和加工成本。

6 結論

綜上所述，主要是以焊接夾具的設計方面進行考慮，在進行具體的設計時還需要對其進行綜合考慮，在能夠實現焊接要求的前提下，盡可能地通過對焊接夾具的工藝設計實現焊接夾具的穩定性要求，提高焊接生產的效率要求，減少焊接夾具的成本，這才是適應社會發展，提高工業生產工藝的根本要求。只有這樣才能保證企業經濟穩步發展。

參考文獻

[1]王政，高全學，黨軍鋒.焊接夾具三維動態模擬的研究[C]//第十次全國焊接會議論文集（第2冊），2014.

[2]許旭東，李光俊.焊接類導管數字化柔性制造技術[C]//大型飛機關鍵技術高層論壇暨中國航空學會2007年學術年會論文集，2007.

[3]呂冬連.鋁合金地鐵車底架組合式焊接夾具的開發設計[C]//第八屆中國智能交通年會論文集，2013.