汽车焊接夹具设计的研究与进展

赵晓萱

摘 要：当前我国的汽车制造业正在加速发展，新的发展环境要求汽车技术向更加环保、更加严格的水平迈进，汽车的安全和舒适是越来越多的汽车制造商所追求的，汽车车身所需材料逐渐向轻合金，高强度钢进行转变，不同材料的使用对于车身焊接技术也有着不同的要求。焊接夹具是汽车车身焊装生产线上的关键工艺设备，事关整个汽车的制造质量。它的设计制造的水平和周期直接影响着整个焊接工艺水平、汽车生产能力及产品质量。

关键词：汽车;焊装夹具;设计

1 焊接工装夹具流程

汽车钣金焊接工装夹具作为汽车本身装配的关键，在实现工装夹具生产线路及生产制造过程中，势必要重视汽车配置，包括焊装加夹具所在工艺内的研究领域，通过重视装配及焊接夹具的共同参与，实现对零部件装配及相应的装家具定位，都实现了生产线的校准及测试。在完成焊接配件检测后，无法将具体的焊接质量交由焊装夹具，那么汽车钣金焊接工装夹具在设计过程中，汽车的生产能力及产品质量即为一大保障。通过依据汽车本身焊接工装夹具的制造质量及生产周期，从而对焊装夹具具体设计精准程度加以确定，为了对焊装家具的技术水平加以改善提升，通过借助汽车焊装夹具设计，实现对设计流程的不断调整及验证，可以有效解决汽车企业在生产中的诸多棘手问题。

2 焊接夹具的设计方法与步骤

2.1 在进行夹具设计工作前，首先应了解所开发车型的生产纲领、产品结构信息、工艺要求及生产线布置方式，做好充分的前期产品分析，参考行业内现有车型的生产线方案及夹具结构，确定整车的输送方式及工艺水平。

2.2 根据焊接工艺文件的焊点信息，确定焊钳型号、数量及悬挂方式。

2.3 根据车身结构特点及焊接设备型号确定夹具的定位夹紧方式，同时根据冲压件具体的结构及精度确定夹具定位数量、位置关系。

2.4 进行夹具具体结构设计，尽可能采用标准件及成型的模块结构。充分从人机工程角度考虑，结构尽量简易化、轻便化。

3 车身夹具设计

3.1 合理分解汽车车身零部件，确定所需夹具种类。

车身整体是由零部件进行焊接而成，由两种及以上零件所焊接而成的工件称为焊合件，若干个焊合件和零件经装焊工序得到分总成，例如车身驾驶室是由不同的焊合件进行组装而成，根据实际的车身状况设计夹具的尺寸规格，这样能够保证在进行焊接过程中的车身质量和焊接效率。

3.2 确定装配夹具自动化程度的高低。

不同的汽车生产效率是不同的，目前汽车车身生产平台均是自动化的安装，整个生产线是由夹具动作，装配，焊接构成，当前的夹具设计整体性较差，生产需要有夹具时间，不同的工件之间需要将夹具来回运输，直接导致生产成本和生产效率有所影响，因此在设计夹具的过程中要充分的考虑到自动化的生产能力，从而提升效率，降低成本。明确夹具尺寸规格，夹具的应用就是提供焊接质量，因此对于夹具的规格也是有着一定的要求。首先夹具的设计标准需要按照汽车车身进行设计，这样才能保证设计的夹具能够正常使用，根据夹具所在工作高度，设计夹具底板的高度，其次了解焊点的位置，根据车身焊装的实际位置进行设计夹具，使得夹具的位置科学合理准确的进行分布，同时根据组装顺序，焊点位置，进行粗略的规划和设计，最终确定夹具的尺寸规格。

3.3 合理地选择夹具的定位。

汽车车身形状复杂，车身本身易变形，在夹具定位上采用孔定位，从而使得在焊装过程中降低焊接变形的情况，在进行孔定位要首先考虑车身冲压的定位孔，定位孔并不是越多越好，在设计的过程中需要将能够循环利用的定位孔发挥作用，其次对于设计人员也有着要求，设计人员需要充分的了解车身的冲压工序和装配工件尺寸，保证设计出的定位孔能够有效使用，同时在选择定位孔尽可能避免小孔的出现，大直径的孔能够避免定位销出现折断的现象，最终才能使得车身焊装科学有序的开展进行。

4 装配焊接夹具形式

4.1 确定设计基准

通过对焊接工装夹具设计于固定的坐标系统中，寻找相应的焊接夹具支撑坐标尺寸，找出对应的坐标大小。经过整体的焊接工装夹具总品方式，确定相应的焊接夹具安装基准。该基准作为焊接夹具的总拼安装平台，经由X、Y坐标实施能够确定于固定位置上，之后根据针对性的高度，实现坐标调节。

4.2 基准空安装方法

通过构建焊接夹具总拼平台，作为完成基准空间设计的根本需要。同时还达到了较高的焊接夹具坐标要求，并非所有坐标都是互相垂直构成，应当对XY平面系统坐标设计基准相结合，从而构建基准精确及测量建立坐标体系，有效保证两个基准达到的方向协同。

5 我国汽车焊接夹具的发展现状

焊接是汽車制造过程中极为重要的一个环节和步骤，而我国焊接夹具的制造技术在国际上处于比较落后的地位，技术力量相对薄弱，同时，在焊接夹具的设计、生产过程中没有相关的制度和规章对此活动进行完善和规范，管理体制也极为松散，因此，出现了许多的问题制约了焊接夹具的进一步发展和进步。在焊接夹具设计之前要将使用用途和使用环境等一系列基本数据和因素进行详细的调研，根据调研分析整理出的相关使用精度等数据进行初步设计。焊接夹具的制造生产水平高低和生产周期直接影响、决定着汽车制造过程中焊接作业的质量。近年来，由于我国汽车消费量逐年递增，汽车行业成为我国重点扶持和关注的朝阳产业，发展势头迅猛，国有品牌在技术等方面也取得了较大的突破和成功。随着汽车产业的发展，汽车生产过程中所必须的焊接夹具也得到了一定的发展，生产和设计的厂家数量也连年递增，虽然数量上占有一定的优势，但在实际的生产制造和设计方面仍存在较大的缺陷和不足，生产厂家的生产规模和管理水平、能力达不到理想的程度，且设计方面的不足较为明显，不能全面的考虑到焊接夹具在实际使用过程中的种种需求。

结语

汽车产业的发展动向及车身构造的变化带来夹具设计的更新，随着人们对汽车文化的追求，舒适安全又不失个性迫使车身结构向着稳定化、合理化发展。车身结构的轻量化和合理化使得新的车身材料和新的车身结构出现。汽车生产技术的创新，精益生产、同步工程、即时生产等生产方式的出现，导致新型汽车夹具的出现。

参考文献

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