同3 车身焊装夹具设计探析

杨永辉（唐山松下产业机器有限公司,河北唐山063000）

同3 车身焊装夹具设计探析

杨永辉
（唐山松下产业机器有限公司,河北唐山063000）

摘要:本文讨论了汽车焊接夹具的类型，由于车身的壳体非常薄的，因此在要使用六点定位的方式，六点定位的过程包括如何选择基准面和夹紧的受力点，而且还要控制好精度，使得车身的焊接尺寸得到保证。

关键词:车身;焊接;夹具;定位方式

0前言

白车身的质量的优劣会直接影响到整车的加工制造的后续过程。如果在焊接的过程中控制好焊接的精度，将误差控制到最小，这样能大大提高机车的性能和质量。影响焊接误差的情况有很多种，主要包括以下几个方面：产品的结构设计、工装夹具、各个零件的质量、焊接质量以及操作准确度。

焊接夹具就是焊接过程使用的夹具[1]。在汽车焊接的过程中，真正用于焊接的占少部分，而用于工件装夹的工作量是非常大的，而装夹却是在焊接夹具上实现的功能，因此夹具在整个焊接过程中是非常重要的。焊接夹具的基本作用就是保证焊装两零件之间的位置和精度的，避免零件在焊装时发生变形，从而提高的产品的质量，提高了生产率。工艺如何安排、焊点的位置如何分布和冲压件的形状都是焊装夹具的设计时要考虑的必要因素，并且还要根据车身产品的样图等工艺。

1焊装夹具的总体方案设计

汽车白车的焊接设计首先就要确定好设计基准，零件的定位和车身的定位是一致的[2]。定位的可靠与否取决于定位基准的选择。其次要绘制出工件图，包括冲压件的形状和焊点的位置等；最后，定位基准要一致，合理布置夹具。实际上汽车焊装的过程就是将各个零部件组装成一个整体的过程，这样做可以消除因基准不同而产生的尺寸误差，使得装配关系得到进一步简化。提高了配合精度。焊装夹具的总体设计方案是整个夹具设计的重要一个环节。

2车身焊装夹具的设计方法

2.1尽量使用标准件

车身的焊装夹具与其他形式的夹具是有很大区别的，在焊接过程中比较重要的步骤就是使用多种形式的焊装夹具对工件进行夹紧。各个焊缝处的相对位置以及贴合程度是否合适在很大程度上取决于这个步骤。因此在夹具的设计结构中，我们要考虑的主要问题就是夹具设计是否应该采用标准件的问题。

2.2全性和方便性

夹具设计必须要保证操作安全和方便性，适合人体工程学的要求，对于平面旋转运动、轴向的翻转等机构必须装有锁死装置以及安全防护措施等；平移的导轨机构应该具有防尘措施，并且在导轨的装有定位销，另一侧装有偏心销对其进行限位，这样才能保证导轨准确定位，夹具在轴向翻转过程中应该采用齿轮齿条机构，这样就能保证整体在翻转的过程中保持平稳。焊接夹具为了方便携带，尽量要小巧些。

焊装的过程就是将诸多小的零件按照事先定好的顺序逐一在夹具上进行先定位后夹紧的工序，之后对两两零件进行焊接，最好成为大的整体，最好从夹具中取出来已经是我们所需要的车身焊件了，焊件的质量大，尺寸加大，形状较为复杂，这就给从夹具上取出焊件带来了很多的困难，因此我们在进行焊装夹具的设计的时候要充分考虑到焊件的装卸的方便性和操作的灵活适应性。

2.3过定位原则

因为车身刚性差，已发生形变。因此如果零件的尺寸偏大就会造成其刚性及其差，这样的零件在不加外力的情况下保证其较为准确的形式都是困难的，如果只选用六点定位原理是无法保证其准确定位的，这样就得采用过定位的方式，过定位的方式有表面和型面的过定位的方式进行定位，也就是在各个焊点的位置都得设置相应的定位面，这样就会增加车身的刚性。这些定位点会使夹具的功能以及焊接件的质量受到严重的影响。而一些定位点会对夹具的功能和焊件的质量具有好的影响，所以说过定位有的时候也是必不可少的，但值得注意的是并不是过定位越多越优。

2.4夹具的设计准则

车身的装配基准包括底板、左右侧围等三个基准，并且在车身的平面部分也要加上相应的坐标线和基准槽，进行各个零件的装配和检测的时候要严格按照其基准槽进行，之后将三大部分组装成一个完整的夹具，所使用的夹具必须能使得被装配的元件获得可靠的定位和夹紧，并且在操作的时候尽量不会使得焊件变形。我国焊装夹具进行定位和夹紧是常常采用气动和手动两种方式。夹紧的作用就是使得工件的加工精度、表面精度以及生产效率提高，所以夹紧装置的设计要遵循一定的准则：

(1)不动原则。工件定位后的位置不能动。

(2)不变形原则。工件的不变形与夹紧力大小直接相关，也就是夹紧力的大小不至于对工件的表面造成损坏，保证其精度。

(3)不震动原则。如果工件的刚度不能满足要求时就应该增加其轴承的刚度和夹紧件的刚度，避免造成系统的震动。

(4)安全性原则。手动夹紧机构的设计要具有自锁功能来保证可靠有效地夹紧。

(5)经济性原则。在满足生产的情况下，夹具的结构应尽量简单，便于加工制造和维修，并且方便操作，提高生产率。

2.5恰当的焊接方法

CO2气体保护焊和电阻焊是汽车焊接方法的常用的两种。最常用的方法是前者，因为这种方法对夹具的结构要求比较低，常出现的问题就是焊接的时候容易出现飞溅。经常采取的措施主要有：对夹具表面进行热处理或者镀铜，有的时候要加装一些防护措施。而汽车在白车的焊接的时候常采用电阻焊，这种焊接方法对夹具要求比较严，对机器人的点焊和多点焊，这就要求焊接夹具要准确定位，并且操作方便。

3结语

车身的焊装过程实际上是一个比较系统和复杂的过程，其过程要根据设计的具体方案以及夹具的设计方法和相应的准则来确定。应尽量选用标准件和过定位的原则，操作时应尽量安全可靠，在此基础上提出来夹紧装置设计的一般准则。在实践的过程中一定要根据实际情况，量体裁衣，要根据流程走，提高精度，确保车身的整体质量。适合实际生产的夹具目前来说是尤为必要和重要的。

参考文献：

[1]汪盛.汽车车身焊装夹具的设计要点[J].科技风,2008(10):34-35.

[2]盛步云,张进军,杨明忠.柔性焊装夹具设计[J].汽车技术,2001(01):45-47.

作者简介：杨永辉(1978-)，男，唐山滦南人，本科，设计员。