汽车车身焊装夹具设计.docx

汽车车身焊装夹具设计摘要：通过对汽车车身焊接夹具设计的一般规律进行探讨提出了在焊接夹具设计中所应该遵循的基础条件。在现生产中焊接夹具的设计充满了丰富的特殊性因此具体问题须具体对待。关键词：焊接夹具设计经验性综合技术汽车车身焊接夹具的设计是一门经验性很强的综合性技术在设计时首先要确定生产纲领熟悉产品结构了解变形特点把握制件及装配精度通晓工艺要求。只有做到这些才能对焊接夹具进行全方位的设计。生产纲领生产纲领决定焊接夹具的自动化水平及焊接工位的配置是通过生产节拍体现的。生产节拍由夹具动作时间、装配时间、焊接时间、搬运时间等组成。夹具动作时间主要取决于夹具的自动化程度；装配时间主要取决于冲压件精度、工序件精度、操作者的熟练程序；焊接时间主要取决于焊接工艺水平、焊接设备的自动化程度、焊钳选型的合理化程度等；搬运时间主要取决于搬运的自动化程度、物流的合理化程度等。只要把握住以上几点就能合理地解决焊接夹具的自动化水平及制造成本这对矛盾。汽车车身的结构特点汽车车身一般由外覆盖件、内覆盖件和骨架件组成覆盖件的钢板厚度一般为0.8-1.2mm骨架件的钢板厚度多为1.2-2.5mm也就是说它们大都为薄板件。对焊接夹具设计来说有以下特点：1、结构形状复杂构图困难汽车车身都是由薄板冲压件装焊而成的空间壳体为了造型美观和壳体具有一定的刚性组成本身的零件通常是经过拉延成型的空间曲面体结构形状较为复杂。2、刚性差、易变形经过成型的薄板冲压件有一定的刚性但和机械加工件相比刚性要差得多而且单个的大型冲压件容易变形只有焊接成车身壳体后才具有较强的刚性。3、以空间三维坐标标注尺寸汽车车身产品图以空间三维坐标来标注尺寸。为了表示覆盖件在汽车上的位置和便于标注尺寸汽车车身一般每隔200mm或400mm划一坐标网线。三个坐标的基准是：前后方向(Y向)———以汽车前轮中心为0往前为负值往后为正值；上下方向(Z向)———以纵梁上平面为0往上为正值往下为负值；左右方向(X向)———以汽车对称中心为0左右为正负。三、装配精度装配精度包括两方面内容：外观精度与骨架精度外观精度指车门装配后的间隙面差骨架精度指三维坐标值。货车车向的装配精度一般控制在2mm内轿车控制在1mm内。焊接夹具的设计既要保证工序件之间的焊装要求又要保证总体的焊接精度通过调整工序件之间的匹配状态来满足整体的装配要求。四、6点定则在车身焊装夹具上的应用6点定则指限制'个方向运动的自由度在设计车身焊装夹具时常有两种误解一是认为6点定位则对薄板焊装夹具不适用；二是看到薄板焊装夹具上有超定位现象产生这种误解的原因是把限制6个方向运动的自由度理解为限制6个方向的自由度焊接夹具设计的宗旨是限制6个方向运动的自由度这种限制不仅依靠夹具的定位夹紧装置而且依靠制件之间的相互制约关系。只有正确认识了薄板冲压件焊装生产的特点同时又正确理解了6点定则才能正确应用这个原则。从定位原则看支承对薄板来说是必不可少的可消除由于工件受夹紧力作用而引起的变形。超定位使接触点不稳定产生装配位置上的干涉但在调整夹具时只要认真修磨支承面其超定位引起的不良后果是可以控制在允许范围内的。80年代车身焊接使用的大量夹具其型式是从冲压模具的定位面截切而来即在车身冲压零件的型腔上定位它被称为“定位块”其特点是定位面积大据统计投影面积在50×100以上。定位块是加工件其余支撑部分为铸铁件定位块在装配调整后再配作定位销。在外观上它有两种式样：大面积的定位块小面积的气动或手动压头；大面积的定位块大面积的气动或手动压头。前者造成定位块加工复杂产生车身零件压紧力不够后者干涉焊钳的点焊操作及装件困难。在生产中使用的夹具其精度必须保证产品总成的要求；其选择定位面的数量也是比较保守的宁多勿少。另外每个定位块的装配全部是用四个螺钉在沉孔中固定在焊接支承底板上因焊渣飞溅的填充造成返修更换的困难。因此这种整体为铸件的“定位块”式夹具是耗能耗材的其设计、制造周期和成本都比较高。随着工装制造水平与检测手段的提高车身焊接夹具的定位转化为定位板定位板的厚度在16、19、25几档中选用。整个夹具本体改为焊接合件在制造、装配上都缩短了周期相对降低了成本。定位板与角支座、角支座与底板各定位销孔均采用镗孔孔间距偏差为L±0.02。这种在加工上采用此方式在调试中若车身产品尺寸略有变化(如冲压件常有的尺寸误差)机加中保证的尺寸精度就浪费掉了。要想使车身几何精度在夹具上一次装调成功冲压件就不能有较大的尺寸偏差而且定位点的数量也比较多。用直角块可调定位方式与上相同只是定位板、压头用直角块加垫片过渡。它的优点是定位板、压头用损后修复、装调比较方便；也比较容易形成标准化设计、制造(除定位块、压头上压块外其余零件均可制成标准件)。但设计人员要解决镗出的定位销孔与垫片的关系不能让定位板