汽车车身焊接夹具的精度评估探究.docx

焊接夹具尺寸精度评估探究车身制造精度是汽车整车质量中非常关键的质量指标它直接影响到整车的密封性、舒适性、美观性等目前车身尺寸控制精度已经成为汽车制造业研究的焦点丰田汽车在进行的“一毫米工程(车身的测量点的误差在±0.5mm)”已经做到车身三坐标测量测量点误差在±0.5mm内的占车身测量点比例的78%左右测量点误差在±1mm内占车身测量点比例的97%以上。国内汽车业追赶世界品牌汽车品质同时越来越关注汽车车身的制造精度了而一个车身零件在300~500个这么多的冲压件需要在焊接夹具上进行装配后焊接焊接后的车身尺寸偏差无疑和焊接夹具的精度有重要的作用。在进行车身的新产品开发过程焊接夹具在投入使用前需要对其进行精度的评估本文旨在探究焊接夹具的评估方法为提高焊接夹具在车身尺寸控制的作用提供有效保证。汽车厂把焊接夹具外委给夹具制造公司时要有制造验收的标准各个汽车厂的各自对焊接夹具的结构性标准性有各自的要求外一般都会有焊接夹具本身的尺寸精度的通用要求普遍的焊接夹具的评估是汽车厂或焊接夹具制造公司对焊接夹具进行检测评估检测的方法主要三坐标测量机（CMMCoordinatedMeasurementMachine）和其他辅助设备检测焊接夹具而后对焊接夹具的精度进行评估判断焊接夹具是否合格是否能够满足使用要求是否能够满足车身的精度的要求。这种检测评估可分为两种方式。一种是静态检测评估另一种是动态检测评估。一、焊接夹具尺寸精度的静态评估方法焊接夹具尺寸精度的静态检测评估方法使用的比较常见几乎所有的夹具制造公司或汽车车身厂都采用这种方式就是使用CMM把焊接夹具的定位销定位支撑块的空间位置进行测量夹具图见图1焊接夹具尺寸精度的测量报告见图2测量的标准为下表表1列出了夹具关键机构空间尺寸的相关标准序号夹具结构名称空间尺寸标准备注1定位支撑块±0.1通常一个坐标值2定位销±0.1通常两个坐标值图1图2图1为夹具结构介绍图2为夹具的CMM检测报告二、焊接夹具尺寸精度的动态评估方法焊接夹具尺寸精度静态评估能够对定位零件的主体结构的定位销和连接支撑块进行有效的空间尺寸精度进行测量评估但夹具使用的耐久性和定位的可靠性缺乏有效的评估了。夹具是制造工装通常需要连续生产使用而且一个车型通常达到150~250套夹具不可能向检具一样进行有周期性的使用CMM进行周期性的标定；另焊接夹具在进行零件装配时收到零件回弹和尺寸公差的影响对焊接零件有应力这些应力在装配冲压零件时才能体现所以焊接夹具尺寸精度静态评估不能完全客观的评估出真实结果。这就需要引入焊接夹具尺寸精度的动态检测评估方法。焊接夹具尺寸精度的动态检测评估又可分为尺寸精度耐久性评估和尺寸精度可靠性评估。1、尺寸精度耐久性评估耐久性评估时主要对焊接夹具的制造精度做检测的我们知道如果销孔和销座的加工尺寸精度满足不了标准即使定位销牢牢的拧紧在连接块上定位销在零件反复冲击情况下会发生松动如果定位销在销座上松动定位销定位零件的精度将发生尺寸的偏差并且出现反复拧紧反复松动的情况。如果长时间松动会造成销座孔磨损夹具无法继续满足使用要求。在焊接夹具中角座通常右L、H、U形两种如图所示角座在夹具中起到将夹具基准面和规制板连接到一起的作用它们之间相互的位置也是靠定位圆柱销来保证的角座加工中销孔的位置精度为±0.01mm。规制板在焊接夹具中用来确定定为支撑块的位置并将角座和连接块连接在一起规制板上并安装夹爪和气缸给夹紧力起到一个支撑点的作用。根据工件的形状和加工需要不同规制板的形状也不同。但与角座和连接块的相互的位置也是靠定位圆柱销来保证的从图4可以看到销孔的相对加工精度为±0.01mm。定位销座如图6所示它主要的作用是将定位销固定在夹具中正确的位置在图6中可以看到定位销座是通过两个定位圆柱销和一个连接螺栓与连接块装配在一起的因此定位座与连接块的加工精度一样也是±0.01mm。以上所有的夹具结构部分的加工精度达不到即使拧紧螺栓能够固定结构件使用频次高了就会造成定位支撑块和定位销发生松动造成定位冲压件尺寸造成偏差无法满足使用要求。图3图4图5图6另焊接夹具的定位销和定位支撑块的硬度一般的要求为HRC40~50这也是对焊接夹具耐久性要求的表2列出了夹具定位机构的零件制造的相关公差名称定位孔与定位孔定位孔与基准边材质硬度要求定位支撑块±0.01±0.0145#HRC40~50定位销座±0.01±0.0145#连接块±0.01±0.0145#规制板±0.01±0.0145#角座±0.01±0.0145#基准面±0.01±0.0145#进行夹具结构件的加工精度测量的方法很简单可以对夹具的结构件进行拆卸后测量。