汽車車身試制焊接夾具

1、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(jì)、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300500個(gè)沖壓零件焊接而成，裝夾定位點(diǎn)多達(dá)17002500個(gè)，焊點(diǎn)15002000個(gè)。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

2、夾具的設(shè)計(jì)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3050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(shí)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）。一套合格的焊接夾具，必須經(jīng)過合理的設(shè)計(jì)、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

3、.定位銷一、 焊接夾具的設(shè)計(jì)汽車車身試制焊接夾具的設(shè)計(jì)構(gòu)思是一個(gè)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(jì)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) 焊接夾具定位方式焊接夾具定位方式符合六點(diǎn)定位原則，但因車身零件厚度一般為0.82.5mm，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

4、單元的距離應(yīng)在400mm左右，保證車身強(qiáng)度，減少車身變形。(三) 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(jì)過程中考慮標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，把夾具組成元素進(jìn)行系列化，所以設(shè)計(jì)之前應(yīng)考慮把設(shè)計(jì)用零件標(biāo)準(zhǔn)化、系列化整理，設(shè)計(jì)時(shí)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(diǎn)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）(四) 焊接夾具操作方便

5、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(jì)必須考慮上/取件的方便性，避免因?yàn)樯?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(jì)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(jì)為固定式，必然影響取件。所以定位銷1、2設(shè)計(jì)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

6、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4二、 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(jì)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10H7，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。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

7、的質(zhì)量，質(zhì)量必須從零件開始控制。三、 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，易于操作。焊接夾具經(jīng)過合理設(shè)計(jì)、精確的制造、嚴(yán)格的檢測后，并不是一定叨叨使用要求；實(shí)際操作中才是真正的驗(yàn)證，下一步是和車身零件進(jìn)行匹配，這個(gè)過程是非常重要的，這是一個(gè)焊接夾具與車身設(shè)計(jì)互相驗(yàn)證的過程。雖然夾具設(shè)計(jì)過程中，上/取件的方便性、焊鉗焊接雖已進(jìn)行仿真模擬，但在匹配過程中，有些結(jié)構(gòu)需要重新優(yōu)化。 焊接夾具在使用過程中，要對底板平面、定位型塊、定位銷、活動結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)軸等零件進(jìn)行生銹、磨損檢查、夾緊單元夾緊力檢查。如果發(fā)現(xiàn)可能影響車身精度，應(yīng)進(jìn)行用三座標(biāo)進(jìn)行復(fù)檢。決定是否需要修