[機(jī)械╱制造]汽車車身試制焊接夾具

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1、試制部第一屆青年工作論文汽車車身試制焊接夾具2010年12月摘要:焊接夾具在車身試制質(zhì)量控制方面有很重要的作用,通過焊接夾具的設(shè)計、制造、檢測的闡述,使我們了解接夾具在汽車車身試制中的意義。關(guān)鍵詞:汽車車身試制焊接夾具汽車車身通常由約300~500個沖壓零件焊接而成,裝夾定位點多達(dá)1700~2500個,焊點1500~2000個。汽車車身結(jié)構(gòu)復(fù)雜、剛性差、易變形,制造偏差難以控制;精度要求在±1mm,重要的形面精度需要求達(dá)到±0.8mm。汽車車身試制為一種多層次結(jié)構(gòu),若干零件焊裝成分總成,分總成又變成下一層裝配中的零件;焊接夾具保證所屬

2、裝焊零件的相對位置和焊接件的尺寸精度,減少焊接過程中零件變形,焊接夾具的設(shè)計既要保證分總成的焊裝要求,又要保證車身總體的焊接精度,通過調(diào)整分總成的匹配狀態(tài)來滿足整體的裝配要求;所以焊接夾具在車身質(zhì)量控制方面起著重要作用。汽車車身試制需焊接夾具大約30~50套。汽車車身試制焊接夾具有裝配式與焊接式。裝配式是指焊接夾具零件間的裝配通過銷子定位、螺栓連接的,這種夾具在定位方向是可調(diào)節(jié)的;焊接式是指焊接夾具零件間的裝配是通過焊接實現(xiàn)的。試制焊接夾具一般為手動夾緊形式,由腳輪、平臺、夾緊單元、起吊環(huán)、定位形塊、定位銷等組成(見圖1)。一套合格的

3、焊接夾具,必須經(jīng)過合理的設(shè)計、精確的制造、嚴(yán)格的檢測階段。614352圖2:1.腳輪2.平臺3.夾緊單元4.起吊環(huán)5.定位形塊6.定位銷一、焊接夾具的設(shè)計汽車車身試制焊接夾具的設(shè)計構(gòu)思是一個復(fù)雜的過程,在了解車身結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,還需要考慮焊接夾具的定位基準(zhǔn)、定位方式、制造的批量性、操作方便性等。(一)焊接夾具的定位基準(zhǔn)焊接夾具定位基準(zhǔn)與沖壓件設(shè)計與制造、檢具定位基準(zhǔn)統(tǒng)一。分總成與總成夾具的定位、夾緊基準(zhǔn)必須統(tǒng)一。才能保證精度的傳遞的一致性,減少因定位基準(zhǔn)不一致產(chǎn)生的誤差。一般選擇零件的重要裝配孔、工藝孔及安裝面作為定位基準(zhǔn)。(二)焊接夾

4、具定位方式焊接夾具定位方式符合六點定位原則,但因車身零件厚度一般為0.8~2.5mm,焊接夾具有防止零件變形的作用,一般在支撐面采用過定位的方式。對于側(cè)圍、下車身等較大的零件,相鄰?qiáng)A緊單元的距離應(yīng)在400mm左右,保證車身強(qiáng)度,減少車身變形。試制部第一屆青年工作論文(一)焊接夾具制造的批量性焊接夾具是由多種不同形狀的零件裝配而成,對于轎車側(cè)圍,其焊接夾具所需的零件數(shù)量為700-900,若全部為非標(biāo)準(zhǔn)特殊零件,加工量之大可想而知。制造的批量性是指設(shè)計過程中考慮標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計,把夾具組成元素進(jìn)行系列化,所以設(shè)計之前應(yīng)考慮把設(shè)計用零件標(biāo)準(zhǔn)化、系

5、列化整理,設(shè)計時盡量使用整理好的標(biāo)準(zhǔn)化零件,減少非標(biāo)準(zhǔn)化零件使用。例如夾緊單元中包括一種L型支座(見圖2),就可以把它劃分為L=100mm、150mm…系列化的優(yōu)點是,對此種零件進(jìn)行批量生產(chǎn),既可以提高生產(chǎn)效率,又易于控制加工精度。L(圖2)(二)焊接夾具操作方便性焊接夾具的操作方便性包括操作高度的方便性、上/取件的方便性、焊鉗伸入的方便性及檢測的方便性。根據(jù)人體功能學(xué),夾具的操作高度一般為700-800mm。由于車身空間結(jié)構(gòu)復(fù)雜,夾具設(shè)計必須考慮上/取件的方便性,避免因為上/取件不便造成零件變形或損壞,造成不必要的損失。圖3中,定位

6、銷3、4與平臺垂直,定位銷1、2與平臺成一定角度。定位銷設(shè)計的首選形式為固定銷,當(dāng)遇到圖中的情況,把定位銷1、2、3、4都設(shè)計為固定式,必然影響取件。所以定位銷1、2設(shè)計為手插活動銷。這樣就避免焊接后的零件取不下來的情況。夾具的夾緊單元并非越多越好,定位單元太多,會增加不必要的經(jīng)濟(jì)成本與重復(fù)的操作,而且給焊鉗伸入與檢測帶來困擾;所以在滿足定位要求的情況下,夾緊單元越少越好。1423圖4一、焊接夾具的制造焊接夾具是由多種一定數(shù)量的零件裝配而成,易產(chǎn)生累計誤差,所以零件的制造精度尤顯重要,夾具平臺是焊接夾具的基礎(chǔ)元件,它的精度直接影響夾緊

7、單元的準(zhǔn)確性,因此對平臺的平面度和表面粗糙度均有嚴(yán)格的要求,平面度0.1/1000.表面粗糙度Ra3.2.平臺上定位孔與測量基準(zhǔn)孔為Φ10H7,內(nèi)表面粗糙度Ra1.6,銷孔與基準(zhǔn)之間的公差±0.05,同一零件用定位銷之間的公差±0.02試制部第一屆青年工作論文。零件間的裝配面平行度、粗糙度,與平臺要求一致,定位形塊與定位銷直接接觸車身零件,表面粗糙度要求Ra1.6。焊接夾具影響車身的質(zhì)量,質(zhì)量必須從零件開始控制。一、焊接夾具的檢測焊接夾具的檢測一般使用三座標(biāo)測量機(jī),基準(zhǔn)為平臺上的基準(zhǔn)孔、基準(zhǔn)球或基準(zhǔn)線,現(xiàn)多為多為基準(zhǔn)孔,加工簡單,易于

8、操作。焊接夾具經(jīng)過合理設(shè)計、精確的制造、嚴(yán)格的檢測后,并不是一定叨叨使用要求;實際操作中才是真正的驗證,下一步是和車身零件進(jìn)行匹配,這個過程是非常重要的,這是一個焊接夾具與車身設(shè)計互相驗證的過程。雖然夾具設(shè)計過程中,上/

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