SUV車型柔性焊接工裝設計與應用

張國政

(陜西國防工業職業技術學院 汽車工程學院，陜西 西安 710300)

SUV和MPV新車型越來越受現代人的喜愛，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通用。在汽車制造業中，焊接工裝的力度和裝配精度直接影響汽車的生產效率和產品質量。隨著汽車工業的不斷發展和經濟水平的提高，人們對汽車的要求越來越高，這對汽車車身的焊接尺寸、精度和質量提出了更高的要求，這使得焊接工裝的精度等級至關重要。為優化汽車車身焊接工裝的結構，提高焊接效率，設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計是改良焊接工裝的關鍵，車身焊接夾具設計的要求也在提升，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，現有技術的車身焊接工裝已不能滿足汽車生產的需求。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線的生產能力有一定把握。其次考慮生產線的經濟性，投資方對于其經濟收益是有著一定要求的，因此在設計焊接生產線一定要展開工程造價分析。然后對焊接設備和焊接工藝進行最大程度的優化，保障經濟收益最大化。之后就是對于車身可焊性的考慮，如果焊接工藝比較優良，那么車身的焊接質量也就有所保障，因此除了對設備進行優化，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范性[2]。

2 柔性焊接工裝設計

2.1 設計方案與思路

本文針對SUV車型傳統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、提高生產效率，設計的柔性焊接工裝，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，安裝板的一側固定有連接塊，連接塊上固定有銷座，銷座上設置有定位銷；安裝板的上端固定有定位塊，定位塊上設置有壓塊，為增加靈活性，壓塊的上方設置有壓轉臂，壓轉臂的一端與活塞桿活動連接，氣缸與活塞桿驅動連接；壓轉臂通過連接板與安裝板鉸接。活塞桿的一端通過鉸鏈與壓轉臂連接，這樣可以增加結構的穩定性。氣缸通過連接臂與安裝板固定連接，壓轉臂上設置有限位塊，可以有效控制壓轉臂的力量，為了便于操作和控制，定位塊和壓塊設計成L形。

2.2 具體實施方式

本文設計的柔性焊接工裝結構如圖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，設計時壓點的數量N ≤定位點的數量M，為保證裝配精度，壓塊與定位塊是一一對應的，定位銷的安裝與車身零件上孔的位置是相適應的；壓轉臂、連接板、氣缸和活塞桿配合，實現夾緊動作，由氣缸驅動，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生變化。

3 結 論

與現有SUV車型焊接工裝相比，本文設計的柔性車身焊接工裝有如下優點：

(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 車身焊接工裝結構示意圖

(2)減輕勞動強度，提高勞動生產率，改善勞動條件，降低產品成本，設計結構簡單、設置合理、制作成本低。