汽車焊接夾具工藝

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1、在汽車焊接流水線上，真正用于焊接操作的工作量?jī)H占30%～40%，而60%～70%為輔助和裝夾工作。因裝夾是在焊接夾具上完成的，所以?shī)A具在整個(gè)焊接流程中起著重要作用。在焊接過程中，合理的夾具結(jié)構(gòu)，有利于合理安排流水線生產(chǎn)，便于平衡工位時(shí)間，降低非生產(chǎn)用時(shí)。對(duì)具有多種車型的企業(yè)，如能科學(xué)地考慮共用或混型夾具，還有利于建造混型流水線，提高生產(chǎn)效率。一、汽車焊接工藝特點(diǎn)（一）材料與結(jié)構(gòu)汽車焊接材料主要是低碳鋼的冷軋鋼板，鍍鋅鋼板，及少量的熱軋鋼板。它們可焊性好，適宜大多數(shù)的焊接方法，但由于是薄板件，因而剛性差、易變形。在結(jié)構(gòu)上，焊接散件大多數(shù)是具有空間曲面的沖壓成形件，形狀

2、、結(jié)構(gòu)復(fù)雜。有些型腔很深的沖壓件，除存在因剛性差而引起的變形外，還存在回彈變形。（二）焊接方法汽車焊接方法主要有CO2氣體保護(hù)焊和電阻焊。CO2氣體保護(hù)焊應(yīng)用范圍較廣，且對(duì)夾具結(jié)構(gòu)要求不十分嚴(yán)格。電阻焊對(duì)夾具要求嚴(yán)格，尤其是多點(diǎn)焊、反作用焊和機(jī)器人點(diǎn)焊。因汽車焊接以電阻焊為主，所以本文將針對(duì)電阻焊夾具的設(shè)計(jì)進(jìn)行探討。（三）焊接工藝流程汽車焊接的基本特征就是組件到部件再到總成的一個(gè)組合再組和過程。從組件到車身焊接總成的每一個(gè)過程，既相互獨(dú)立，又承前啟后，因此組件的焊接精度決定著部件總成的焊接精度，最后影響和決定著車身焊接總成的焊接精度與質(zhì)量，這就要求相互關(guān)聯(lián)的組件、部

3、件及車身焊接總成夾具的定位基準(zhǔn)應(yīng)具有統(tǒng)一性和繼承性，只有這樣才能保證最終產(chǎn)品質(zhì)量，即使出現(xiàn)質(zhì)量問題也易于分析原因，便于糾正和控制。焊接過程以流水線生產(chǎn)為主，所以?shī)A具設(shè)計(jì)應(yīng)有利于流水線的布置和設(shè)計(jì)，同時(shí)也考慮給生產(chǎn)管理提供方便。二、焊接夾具的設(shè)計(jì)方法與步驟1．在設(shè)計(jì)焊接夾具之前，應(yīng)首先了解生產(chǎn)綱領(lǐng)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特征、工藝需要及生產(chǎn)線布置方式，作好充分的工藝調(diào)研，參照國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的夾具結(jié)構(gòu)，并結(jié)合實(shí)際情況確定夾具總體方案。諸如是固定夾具還是隨行夾具，機(jī)械化、自動(dòng)化水平是高是低，幾種車型主要夾具是否混型共用等。2．根據(jù)焊件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及所需焊接設(shè)備型號(hào)、規(guī)格，確定定位及夾緊方式；同

4、時(shí)根據(jù)沖壓件的工藝特點(diǎn)及后續(xù)裝配工藝的需要選擇合適的定位點(diǎn)及關(guān)鍵定位點(diǎn)。3．主體機(jī)構(gòu)確定后，便可確定輔助裝置。如水、電、氣回路，氣、液動(dòng)元件以及覆蓋件外部焊點(diǎn)所需保護(hù)銅板等。4．因焊接夾具總體結(jié)構(gòu)都很龐大，空間結(jié)構(gòu)及尺寸復(fù)雜，所以其設(shè)計(jì)應(yīng)采用坐標(biāo)法及模塊化設(shè)計(jì)的方法，以提高設(shè)計(jì)效率。5．在進(jìn)行夾具的具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡可能多的采用標(biāo)準(zhǔn)化元件，或提高自身的通用化、系列化程度。三、焊接夾具的組成、結(jié)構(gòu)及要求汽車焊接夾具通常由夾具地板、定位裝置、夾緊機(jī)構(gòu)、測(cè)量系統(tǒng)及輔助系統(tǒng)等五大部分組成。（一）夾具地板夾具地板是焊接夾具的基礎(chǔ)元件，它的精度直接影響定位機(jī)構(gòu)的準(zhǔn)確性，因此對(duì)

5、工作平面的平面度和表面粗糙度均有嚴(yán)格的要求。夾具自身測(cè)量裝置的基準(zhǔn)是建立在夾具地板上，因此在設(shè)計(jì)夾具地板時(shí)，應(yīng)留有足夠的位置來設(shè)立測(cè)量裝置的基準(zhǔn)槽，以滿足實(shí)際測(cè)量的需要。另外，在不影響定位定位機(jī)構(gòu)裝配和定位槽建立的情況下，應(yīng)盡可能采用框架結(jié)構(gòu)，這樣可以節(jié)約材料、減輕夾具自重，這一點(diǎn)對(duì)流水線上的隨行夾具尤為重要。（二）定位裝置定位裝置中的零部件通常有固定銷、插銷、檔鐵、V型塊，以及根據(jù)焊件實(shí)際形狀確定的定位塊等{圖1所示為專用定位塊}。1．因焊接夾具使用頻率極高，所以定位元件應(yīng)具有足夠的剛性和硬度，以保證在更換修整期的精度。2．為便于調(diào)整和更換主要定位元件及使夾具具備

6、柔性的混型功能，定位機(jī)構(gòu)應(yīng)盡可能設(shè)計(jì)成組合可調(diào)式的。如圖1中的定位元件A-1由產(chǎn)品形狀確定，因此通過更換件A-1即可達(dá)到修整夾具和適應(yīng)不同車型的需要。3．標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)。如圖1中的支承件A-2，可設(shè)計(jì)成混、通用系列的元件。因汽車結(jié)構(gòu)區(qū)別較大，尤其是重、中、輕、微型車，所以應(yīng)根據(jù)車型分別指定汽車焊接夾具標(biāo)準(zhǔn)，以適應(yīng)不同車型的需要。4．定位元件可選用厚度為16mm、18mm、20mm、三種尺寸的鋼板，{如圖1中件A-1、A-2}，統(tǒng)一備料。另外，定位元件的熱處理應(yīng)在夾具調(diào)試合格后進(jìn)行，但應(yīng)準(zhǔn)確記錄更改數(shù)據(jù)，并相應(yīng)修整夾具資料，使之符合調(diào)試合格狀況，為今后制造提供準(zhǔn)確資料。3

7、.3夾緊機(jī)構(gòu)汽車焊接夾具的夾緊機(jī)構(gòu)以快速夾緊機(jī)構(gòu)和氣動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)為主?？焖賷A緊機(jī)構(gòu)具有以下優(yōu)點(diǎn)：1．如圖2所示的快速夾緊器，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，動(dòng)作迅速，從自由狀態(tài)到夾緊僅需幾秒鐘，符合大批量生產(chǎn)需要。2．快速夾緊器根據(jù)需要可幾個(gè)串聯(lián)或并聯(lián)在一起使用，達(dá)到二次夾緊或多點(diǎn)夾緊的目的。另外對(duì)定位精度較低的焊件能實(shí)現(xiàn)夾緊和定位同時(shí)進(jìn)行，消除了專用定位元件。它還能通過轉(zhuǎn)換其機(jī)構(gòu)組成發(fā)揮更多作用，應(yīng)用范圍較廣。3．配以螺紋調(diào)節(jié)壓塊，可糾正焊件變形，保證焊點(diǎn)搭邊能緊密配合，不產(chǎn)生脫焊、虛焊現(xiàn)象，提高焊接質(zhì)量。4．同氣缸配套使用，可實(shí)現(xiàn)手動(dòng)、氣動(dòng)混用，保證了流水線正常運(yùn)行（圖2）。（四