浅谈汽车钣金焊接夹具设计要素

2019-11-29马文彬

商品与质量 2019年18期

马文彬

烟台中瑞汽车零部件有限公司山东烟台 264000

随着我国科技的发展，汽车焊接夹具的结构设计已经有了很大的进步。但是由于我国科技水平相对落后，汽车焊接夹具的结构设计还存在很多问题。所以汽车焊接夹具结构设计的研究具有重要的现实意义。

1 汽车焊接夹具的发展现状

随着我国汽车需求量的增加，汽车生产制造商也不断的增多，汽车制造产业也不断地进行优化，现在汽车的生产中，汽车焊接技术也得到了可持续发展，而且随着汽车生产厂家的增多，汽车焊接夹具的设计也有了明显的进步，但与一些发达国家相比较，我国的科技水平相对落后，汽车焊接夹具的设计也存在很多问题。对于很多中小企业来说设计的应用达不到理想的效果，而一些大企业常常会选择进口汽车工艺发达国家的焊接夹具，但是这样会使汽车制造的成本增加，会使售价提高，给消费者带来一定经济压力的同时也给企业带来了销售风险。所以现在我国的汽车焊接夹具设计仍有很大的进步空间，我国汽车制造行业应该在现阶段科学水平的基础上保证技术设计的合理性，提高产品的质量，从而将我国汽车制造行业推上一个新高度[1]。

2 汽车焊接夹具设计内容

2.1 夹具分类

伴随着我国汽车工业的不断发展，我国汽车焊接夹具的种类也在不断的增多，可以从焊接夹具的具体动力类型，夹具的具体使用途径以及夹具的具体工作范围以及结构来对焊接夹具进行详细的分类。首先我们从焊接夹具的驱动形式来分类，焊接夹具主要可以分为无驱动形式的焊接夹具，气动形式的焊接夹具以及手动形式的焊接夹具。在汽车生产制作过程中手动形式的汽车焊接夹具以及气动形式的汽车焊接夹具应用最为广泛。无驱动形式的焊接夹具在应用过程中需要对定位进行具体操作，在定位完毕后就不需要给予额外的动力。手动形式的焊接夹具最主要的动力源就是通过人力来进行推动；手动形式的焊接夹具的设计原理就是四连杆结构，最主要是应用了四连杆结构的自锁

原理；气动形式的焊接夹具最主要的动力源是压缩空气，气动形式的焊接夹具能够最大程度上提升设备的动力转化效率以及提升加工质量，减少加工作业的事件。因此在上述三种形式的焊接夹具应用过程中，气动形式的焊接夹具应用最为广泛，同时效果最好。

2.2 主要事项

焊接夹具在结构上主要分为了六个主要部分，分别是夹具的机座机构，夹具的支撑机构；夹具的夹紧机构，夹具的定位机构，夹具的辅助机构和夹具的控制系统等。在上述的组成部件中，我们需要注意的一点是支撑机构是一种基本元件，同时也是汽车焊接夹具的最重要的组成部分。我们要严格的控制元件表面的精度，通过科学的控制来实现精度的达标。焊接夹具中的夹紧系统没有特别指明的情况下是气动形式的夹紧系统，同时手动的夹紧系统在设计过车过程中也有一定比例的应用。定位夹紧系统主要是 N-2-1 定位夹来进行夹紧。焊接夹具的控制系统也是应用了气动形式的控制系统。控制系统的应用能够最大限度的提升汽车焊接夹具的智能化以及自动化能力。在设计焊接夹具的过程中我们要对夹具的摆角进行科学的坐标定位，要保障在以后的监测工作中能过后清晰准确的显示[2]。

3 夹具结构设计的技术

3.1 建立汽车夹具制造的标准化数据库

科技的快速发展也推动了汽车制造业的快速发展，虽然汽车制造企业数量的增加有利于汽车制造行业的结构优化和其汽车制造技术的进步，但是也使企业焊接夹具的各种参数难以统一。建立汽车夹具制造的标准化数据库可以方便所有的汽车焊接夹具制造商的使用，在使用者使用汽车夹具标准化数据库时可以先选取所需夹具的主要参数，然后可以根据自己的需求对所调用的夹具尺寸进行修改。而且建立汽车夹具制造的标准化数据库后配合使用辅助的计算机软件还可以纠正汽车夹具的参数错误，在参数赋值过程中，如果所设置的参数在数据库中无记录，数据库还可以提示出可供选择的参数，以此来避免汽车夹具参数设置的错误。

3.2 汽车焊接夹具的工艺设计

汽车焊接夹具的工艺设计决定了汽车零部件的质量，对产出的工艺设计、生产制造、装配调试也起到了关键作用，汽车焊接夹具的设计包括生产节拍的设计和设计任务书的制定，其中生产节拍的设计是按照固定公式计算，设计任务书的制定就需要专业的工作人员，所以也对汽车制造企业的工作人员提出了新的挑战。

4 我国汽车行业中焊接夹具的未来发展趋势

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、结构合理化发展。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，同时对焊接方法提出新的要求，从而对焊装夹具的设计和制造提出新的要求；焊接技术在车身工程中处于重要地位，随着汽车轻量化的要求，一些轻型材料的应用，如铝合金的焊接需要促进了焊接新技术的发展，这也给汽车焊装夹具的设计带来了新的课题。机器人技术的更新带来夹具设计的更新在车身工程中，车身装配机器人随着伺服技术发展，将周围机器的工作逐渐转移到机器人上。伺服焊接机器人的伺服焊枪是气压驱动和电极压力的点焊焊枪变换为伺服电机化的焊枪，同时焊枪的机器人最大的优点是可简化焊装夹具[3]。