关于车辆改装生产中焊接工装夹具的应用分析
2018-09-10何烨
何烨
摘要:本文主要从汽车改装生产中焊接工装夹具的概述出发,阐述了车辆改装中焊接工装夹具的作用,最后通过车辆改装生产中工装夹具的应用进行了探究分析。
关键词:车辆改装;工装夹具;应用分析
一、焊接工装夹具的概述
所谓焊接工装夹具,主要指的是一种模具,可以将车辆工件精准的固定好,以便于对其进行装配和焊接,使得生产出来的工件精密度更高。目前,随着我国制造行业的迅速发展,于焊接生产要求也是越来越高,因此,要求焊接技术更专业、更精密。焊接结构件在各个领域中都得到了广泛的使用,因此,也促进了焊接夹具的应用。在焊接类设备制造生产当中,无论是零部件组装还是整体设备的组装焊接都起到非常重要的作用,要想焊接起来的产品精密和专业就必须要借助焊接夹具来进行操作,所以,在行业竞争非常激烈的现代社会,工装夹具的使用也是焊接当中非常重要的组成部分。在车间的生产当中,无论是生产小的零配件,还是进行大设备的组装,为了确保工作的精密性就必须借助焊接工装夹具来完成。比较常见的组装焊接夹具有:小型组合件组装焊接夹具,焊接翻转夹具,槽壳类设备组装焊接夹具,汽车制造组装焊接夹具,箱体、容器类设备组装焊接夹具等,好的焊接工装夹具能够在更大程度上提高工作效率和质量,减少人工劳动的强度减轻人工的工作量,能够更大地提高企业的效益。
二、车辆改装中焊接工装夹具的作用
隨着当前车辆需求量的逐渐增大,许多汽车改装企业迎来了发展机遇,在不扩建厂房及增加设备的条件下,促进工装夹具提升单件生产效率,保证制造精度,从而达到整体质量及产量的提高。
(一)提高焊接制品的精度,保证其互换性
在装配定位焊时,如果不使用工装夹具,即使组合件是由几个零件组成的,也是不可能保证各零件精确的相对位置。此外,在焊接中,焊件往往会变形,尤其是复杂的结构,其变形有时会达到无法消除的程度,这就会影响到后面总装配工作,甚至造成产品报废。采用工装夹具,不仅可以保证装配定位焊时,各零件正确的相对位置,而且可以防止或减少工件的焊接变形。尤其批量生产时,工艺过程易于流水作业,可以稳定焊接质量,减少焊件尺寸偏差,保证产品的互换性。
(二)提高劳动生产率,降低制造成本
焊接结构生产过程一般包括:准备(焊接材料的清洗、烘干、工件开坡口等),装配(对正、定位、夹紧或点固焊等),焊接,清理(从工装夹具上卸除工件,清除焊渣等),检验,焊后热处理及矫正,最后检验等工序。焊前和焊后各项辅助工序的劳动量往往超过焊接工序本身,因此,提高劳动生产率最有效的措施是减少辅助工序的时间。在焊接结构生产中,由于焊件的复杂程度不同,纯焊接时间仅占产品全部加工时间的10%~30%,其余时间用来备料、装配及辅助工作等。对于梁柱结构,装配与翻转工作时间占总生产时间的30%~50%;对于圆筒结构,其壁厚16毫米、长1.5米的纵缝自动埋弧焊的焊接时间为8min,而其辅助时间为40分钟,即焊接时间只占装焊总工时的17%,在这种情况下,即使把焊接速度提高,也只能提高约10%的生产率。如果采用高效率的焊接工装夹具,使辅助时间减少到20分钟,那么劳动生产率就可以提高40%。显然,要缩短生产周期,提高劳动生产率,除采用自动化焊接工艺外,还要采用先进的装配工艺,采用机械化和自动化程度高的工装夹具。采用焊接工装还可降低制造成本,产品成本一般包括原材料费用、燃料动力费用、厂房设备折旧费、工资、管理费等。
(三)减轻劳动强度,保障安全生产
采用工装夹具,工件定位快速,装夹方便、省力,减轻了焊件装配定位和夹紧时的繁重体力劳动。焊件的翻转可以实现机械化,变位迅速,使焊接条件较差的空间位置焊缝变为焊接条件较好的平焊位置焊缝,劳动条件大为改善,同时有利于焊接生产安全管理。
三、车辆改装生产中工装夹具的应用
在汽车行业,混凝土搅拌车需求增长迅速,为此,专用汽车改装企业为保证销售旺季的产量,避免订单流失,由原来的手工作坊式小批量生产改变成流水化大批量生产,在产品制造中设计并投入了大量的工装夹具,包括装配用工装夹具及焊接用工装夹具。
笔者下面着重分析在搅拌车前支架制造中应用的工装夹具。首先,加入前支架组焊工装,该装配用工装不仅保证了前支架的制作精度、保证各零件正确的相对位置,而且可以防止或减少工件的焊接变形。其次,加入前支架焊接工装,即在前支架各部件点焊后吊出前支架,安装到前支架焊接工装中。该工装主要使立焊缝通过变位机转换成平焊,从而保证焊接质量、焊缝美观及作业时间。但该焊缝质量比较不稳定,人为因素影响较大,特别是在批量作业中可能存在保证产量而牺牲质量的情况。在生产过程中为降低生产成本,稳定焊接质量,可以增加6个自由度的焊接机器人,机器人的臂端可以达到其工作范围的任何一点,可以根据现场实际设定参数,从而达到最好的焊接质量。如图示1。
机器人焊接质量稳定、焊缝美观,但是焊接速度受到一定限制。以上2种焊接工装可以根据实际需要来具体配置。
在比较大的搅拌车改装中,基本每个大的工件都配置工装夹具。在后支架制造中配置后支架组焊工装及变位机,在副梁工位制造中配置副梁组对工装及副梁翻转工装,罐体制造中配置对罐工装及翻转用滚轮托架,罐体组对后有环焊和横焊焊接工装,在最后总装配时设立专门的组装生产线,使得整车装配效率大幅提高。
此外,专用汽车小部件可以制作专门模具,例如滑料槽及挡泥板可以设计冲压模具,一次冲压成型;统一专用车中孔的尺寸,制作专门冲孔模具,更大的提高生产效率;专用车中圆管及矩形管件的煨弯是效率比较低的,尤其是矩形管件容易弯瘪,可设计专门煨弯的数控弯管机专机,每种类型设计一种工装,可极大提高弯管精度及弯管效率。
四、结语
总之,伴随我国汽车制造业发展,焊接技术在车辆生产行业中得到了广泛应用,在焊接作业中,焊接工装夹具作为一种重要的工装设备,需要被很多企业的技术人员设计和研究,因此,为获得更大的市场份额和利润,改装企业可以通过加强工装夹具的创新应用,以便提高生产效率,降低单车制造成本,促进汽车企业的可持续发展。