车身焊装夹具铜板设计优化

雷振华(湖南长丰猎豹汽车有限公司,湖南永州 425000)

车身焊装夹具铜板设计优化

雷振华(湖南长丰猎豹汽车有限公司,湖南永州 425000)

车身焊装夹具在外观焊点位置通常需要增加铜板保护,以确保焊点外观平整、美观。传统的夹具铜板设计存在一定缺陷。笔者在总结了铜板设计基本规律的基础上,采用挖孔、开槽、分解等创新思路,设计制作出一种更为实用的新型铜板。现场运行实践证明,该设计方案可降低操作者的工作难度,减少铜板返修次数,提高对应焊点的外观效果。

车身 夹具 外观焊点 铜板

外观焊点是指车门盖以及天窗等在打开或关闭状态下,从整车内部或外部能够看到的焊点。它的平整美观度会直接影响到客户对汽车的外观感受和品质评价。为了使车身外观焊点平整、美观,通常需要在夹具对应位置设置铜板保护,传统的铜板设计存在一定缺陷,如:焊接时容易打滑,造成焊点位置不准确;用垫片连接的铜板易脱落;铜板变形快,需频繁打磨修整及更换;与板件贴合不良时容易造成焊点打铁分流等。上述缺陷导致夹具上有铜板的工位维护成本偏大,而且对操作者的工作技能和责任心的要求很高,一旦操作者稍不注意,就容易出现焊点品质不良的情况。为了使这一问题得以改善,笔者对传统铜板的设计进行了优化,并在公司焊装车间进行了逐步推广应用。

1 公司目前各类铜板的调查分析

通过对本公司Q-CAR、CS6、CS7、IO四款车型所有夹具铜板的现场拍照和统计分析,得出分类表如表1所示。

2 焊装夹具铜板设计优化案例

2.1 优化前后对比

在公司各车型所有的外观焊点中,CS7车型后侧围上部焊点出现品质异常的概率最高,严重影响一次下线合格率。通过现场研究发现,该位置焊点采用的保护铜板类型属于长条型,对于大量焊点在同一型面上而且都需要铜板保护的情况,这是一种常规的设计方法。为了优化该设计方案,使其缺陷尽可能少,文章设计了一款新型焊装夹具铜板。优化前后对比如表所2示。

表2 CS7后侧位上部铜板设计优化前后对比

图1 新型焊装夹具铜板组件设计数模及原理

表1 夹具铜板基本分类和优缺点对比

2.2 设计要点

本设计方案的主要特点是综合了目前各类焊装夹具铜板的优势。设计要点主要包括6个方面(对应位置如图1所示)。

(1)连接弹片由常用的普通铁片改为弹性很好,耐冲击性能高的不锈钢304材料,使铜板不易脱落。(2)点焊位置开凹形导向槽,使焊点位置更准确,而且点焊时枪嘴不会打滑。(3)与外板贴合的分界处磨出一条凹槽,避免了铜板使用变形后侧围外板边缘打铁和压印的出现。(4)设置了一个活动夹持机构,在摆件之前可以打开,避免摆件困难。(5)由原来的整体式铜板改为分体式铜板,使铜板不易变形,而且相互之间不再影响和干涉。(6)垫片的下部支座也采用分体式,可以确保每个小铜板角度可随意调节,能更好的适应弧形的焊接面。

2.3 制作方法

(1)选用料厚15mm的铬锆铜制作单个铜板,加工成规格为长60mm,宽30mm;数量与焊点数量一致,在点焊位置的铜板背面开一个直径12～14mm,深3mm的导向槽,在与板件结合位置下方开一个宽16mm,深3mm左右的槽隔离槽,在下部合适位置开2个直径为7mm的通孔。(2)选用料厚2mm的不锈钢304弹片,加工成规格为加工成规格为长56mm,宽30mm,数量与焊点数量一致,在与铜板连接位置开4个φ6的孔。(3)选用M6的内六角圆柱头螺钉,以及配套的外六角螺母,产品等级均为C级。(4)选用料厚为15mm的Q235铁块,规格和数量格根据实际情况而定。(5)将所有单件通过CO2保护焊焊接和螺栓连接的方式组合在一起。(6)运用上述制作方法制作完工并安装后,还需要进行反复的试焊、修整,以确保其安装在合适位置。

3 方案总结

本文的新型铜板设计综合了以前各类铜板的优点,同时通过挖孔、开槽、分解等思路进行了适当创新,使保护铜板的结构得以优化,很好的避免了传统铜板的各类缺陷,增加了铜板与钣件的贴合度,并使得铜板不易脱落,不再有外板边缘处打铁的情况,不易变形,点焊不会滑枪。车间推广应用实践证明,该设计方案可显著提高外观焊点的平整美观度、位置准确性,并能降低铜板的损耗率和工人的劳动强度。

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