淺談汽車鈑金焊接夾具設計要素

馬文彬

煙臺中瑞汽車零部件有限公司 山東煙臺 264000

隨著我國科技的發展，汽車焊接夾具的結構設計已經有了很大的進步。但是由于我國科技水平相對落后，汽車焊接夾具的結構設計還存在很多問題。所以汽車焊接夾具結構設計的研究具有重要的現實意義。

1 汽車焊接夾具的發展現狀

隨著我國汽車需求量的增加，汽車生產制造商也不斷的增多，汽車制造產業也不斷地進行優化，現在汽車的生產中，汽車焊接技術也得到了可持續發展，而且隨著汽車生產廠家的增多，汽車焊接夾具的設計也有了明顯的進步，但與一些發達國家相比較，我國的科技水平相對落后，汽車焊接夾具的設計也存在很多問題。對于很多中小企業來說設計的應用達不到理想的效果，而一些大企業常常會選擇進口汽車工藝發達國家的焊接夾具，但是這樣會使汽車制造的成本增加，會使售價提高，給消費者帶來一定經濟壓力的同時也給企業帶來了銷售風險。所以現在我國的汽車焊接夾具設計仍有很大的進步空間，我國汽車制造行業應該在現階段科學水平的基礎上保證技術設計的合理性，提高產品的質量，從而將我國汽車制造行業推上一個新高度[1]。

2 汽車焊接夾具設計內容

2.1 夾具分類

伴隨著我國汽車工業的不斷發展，我國汽車焊接夾具的種類也在不斷的增多，可以從焊接夾具的具體動力類型，夾具的具體使用途徑以及夾具的具體工作范圍以及結構來對焊接夾具進行詳細的分類。首先我們從焊接夾具的驅動形式來分類，焊接夾具主要可以分為無驅動形式的焊接夾具，氣動形式的焊接夾具以及手動形式的焊接夾具。在汽車生產制作過程中手動形式的汽車焊接夾具以及氣動形式的汽車焊接夾具應用最為廣泛。無驅動形式的焊接夾具在應用過程中需要對定位進行具體操作，在定位完畢后就不需要給予額外的動力。手動形式的焊接夾具最主要的動力源就是通過人力來進行推動；手動形式的焊接夾具的設計原理就是四連桿結構，最主要是應用了四連桿結構的自鎖

原理；氣動形式的焊接夾具最主要的動力源是壓縮空氣，氣動形式的焊接夾具能夠最大程度上提升設備的動力轉化效率以及提升加工質量，減少加工作業的事件。因此在上述三種形式的焊接夾具應用過程中，氣動形式的焊接夾具應用最為廣泛，同時效果最好。

2.2 主要事項

焊接夾具在結構上主要分為了六個主要部分，分別是夾具的機座機構，夾具的支撐機構；夾具的夾緊機構，夾具的定位機構，夾具的輔助機構和夾具的控制系統等。在上述的組成部件中，我們需要注意的一點是支撐機構是一種基本元件，同時也是汽車焊接夾具的最重要的組成部分。我們要嚴格的控制元件表面的精度，通過科學的控制來實現精度的達標。焊接夾具中的夾緊系統沒有特別指明的情況下是氣動形式的夾緊系統，同時手動的夾緊系統在設計過車過程中也有一定比例的應用。定位夾緊系統主要是 N-2-1 定位夾來進行夾緊。焊接夾具的控制系統也是應用了氣動形式的控制系統。控制系統的應用能夠最大限度的提升汽車焊接夾具的智能化以及自動化能力。在設計焊接夾具的過程中我們要對夾具的擺角進行科學的坐標定位，要保障在以后的監測工作中能過后清晰準確的顯示[2]。

3 夾具結構設計的技術

3.1 建立汽車夾具制造的標準化數據庫

科技的快速發展也推動了汽車制造業的快速發展，雖然汽車制造企業數量的增加有利于汽車制造行業的結構優化和其汽車制造技術的進步，但是也使企業焊接夾具的各種參數難以統一。建立汽車夾具制造的標準化數據庫可以方便所有的汽車焊接夾具制造商的使用，在使用者使用汽車夾具標準化數據庫時可以先選取所需夾具的主要參數，然后可以根據自己的需求對所調用的夾具尺寸進行修改。而且建立汽車夾具制造的標準化數據庫后配合使用輔助的計算機軟件還可以糾正汽車夾具的參數錯誤，在參數賦值過程中，如果所設置的參數在數據庫中無記錄，數據庫還可以提示出可供選擇的參數，以此來避免汽車夾具參數設置的錯誤。

3.2 汽車焊接夾具的工藝設計

汽車焊接夾具的工藝設計決定了汽車零部件的質量，對產出的工藝設計、生產制造、裝配調試也起到了關鍵作用，汽車焊接夾具的設計包括生產節拍的設計和設計任務書的制定，其中生產節拍的設計是按照固定公式計算，設計任務書的制定就需要專業的工作人員，所以也對汽車制造企業的工作人員提出了新的挑戰。

4 我國汽車行業中焊接夾具的未來發展趨勢

隨著人們對汽車文化的追求，舒適安全又不失個性迫使車身結構向著穩定化、結構合理化發展。車身結構的輕量化和合理化使得新的車身材料和新的車身結構出現，同時對焊接方法提出新的要求，從而對焊裝夾具的設計和制造提出新的要求；焊接技術在車身工程中處于重要地位，隨著汽車輕量化的要求，一些輕型材料的應用，如鋁合金的焊接需要促進了焊接新技術的發展，這也給汽車焊裝夾具的設計帶來了新的課題。機器人技術的更新帶來夾具設計的更新在車身工程中，車身裝配機器人隨著伺服技術發展，將周圍機器的工作逐漸轉移到機器人上。伺服焊接機器人的伺服焊槍是氣壓驅動和電極壓力的點焊焊槍變換為伺服電機化的焊槍，同時焊槍的機器人最大的優點是可簡化焊裝夾具[3]。

5 結語

綜上所述，汽車制造過程中汽車焊接夾具很重要，一個結構設計科學的汽車焊接夾具能使我們合理的安排汽車生產線，在減少工作人員工作量的同時還能夠減少工作人員的工作時間。通過對汽車夾具制造的現狀、夾具制造的材料、工藝以及技術進行了分析，有助于提升焊接夾具設計水平，進而促進我國汽車制造行業的發展。