分析車身焊接夾具的設(shè)計(jì)規(guī)律論文
在我國的汽車研制以及生產(chǎn)過程中，焊裝過程、總裝過程以及涂裝過程都是其中非常關(guān)鍵的核心內(nèi)容。在汽車焊接裝配的過程中，為了有效地保障車身的焊接質(zhì)量，要對焊接夾具的質(zhì)量進(jìn)行有效的控制以及把關(guān)。作為焊接裝配的重要組成部分，焊接夾具的質(zhì)量直接關(guān)系到汽車車身的具體形狀以及精度和尺寸。因此在汽車設(shè)計(jì)過程中我們要對汽車焊接夾具的設(shè)計(jì)以及生產(chǎn)質(zhì)量給予足夠的重視。只有在汽車制造過程中有效地控制汽車夾具的質(zhì)量和精度，才能夠保障汽車車身的制造質(zhì)量，保障車身的最終精度要求和汽車的生產(chǎn)周期的控制。
1 我國汽車行業(yè)中汽車車身的主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
在汽車車身制作過程中，我們通常采用的結(jié)構(gòu)是由內(nèi)外覆蓋件以及骨架件部分構(gòu)成的。車身覆蓋件的鋼板厚度通�？刂圃�0.8mm到1.2mm，骨架件的鋼板厚度控制在1.2mm 到2.5mm，在設(shè)計(jì)以及制作過程中上述的部件厚度是一個(gè)非常嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。
1.1 汽車車身的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，對于汽車車身的繪制以及造型有很大的難度
汽車車身構(gòu)件都是薄板沖壓件，這些相關(guān)的零件多是拉延而成的多維曲面體，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，在裝焊成組件或殼體的時(shí)候，還需要考慮到車身造型，同時(shí)由于組件或殼體剛性的限制，給設(shè)計(jì)中的圖紙繪制和三維造型帶來難度。
1.2 汽車車身沒有很強(qiáng)的剛性，對于車身的形狀保持以及固定有很大的難度
薄板的加工工藝是沖壓，這種制造方法會(huì)造成產(chǎn)品剛性不足，和普通機(jī)械加工件對比剛性相差較大，這種過于柔韌的沖壓件不利于固定和保持形狀，因此設(shè)計(jì)焊接夾具必須保證工序件焊裝的要求，同時(shí)也需要保證整體焊接精度，滿足裝配的基本要求，這給焊接工作也帶來了困難。
1.3 在汽車車身的設(shè)計(jì)過程中利用三維特征會(huì)出現(xiàn)焊接尺寸標(biāo)準(zhǔn)的問題
汽車車身的.焊接具有非常強(qiáng)的三維空間特征，而且三維跨度非常大，這給焊接夾具設(shè)計(jì)中的尺寸標(biāo)注帶來了一定的困難。為保證夾具能符合要求，必須對車身進(jìn)行空間坐標(biāo)標(biāo)注，為夾具的空間尺寸特征提供必要的參數(shù)。三維坐標(biāo)標(biāo)注非常困難，相應(yīng)的精度要求也更高。根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，部分焊接夾具的失誤就源自三維坐標(biāo)的標(biāo)定失誤。
2 汽車車身在焊裝過程中焊接夾具的主要特點(diǎn)
2.1 汽車車身焊接夾具的主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
汽車焊接夾具的主要特點(diǎn)有兩個(gè)，首先是汽車焊接夾具的體積非常大，其次是汽車焊接夾具的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。在實(shí)際的設(shè)計(jì)以及生產(chǎn)過程中為了便于車身加工以及裝配，同時(shí)也有利于后期的使用維修等，我們通常采用焊接夾具分解的方式來進(jìn)行設(shè)計(jì)以及生產(chǎn)。汽車焊接夾具在裝配過程中主要有三個(gè)基準(zhǔn)裝配點(diǎn)。首先是左圍板基準(zhǔn);其次是右圍板基準(zhǔn)，最后是底板基準(zhǔn)。我們要在相關(guān)的平面上進(jìn)行坐標(biāo)線的設(shè)定，基準(zhǔn)槽的設(shè)定，只有按照相應(yīng)的坐標(biāo)線基準(zhǔn)以及基準(zhǔn)槽進(jìn)行裝配作業(yè)以及檢測，同時(shí)還要將每一個(gè)相關(guān)的分體部件組合起來，才是一個(gè)合格、達(dá)標(biāo)的車身焊接夾具，才能夠在生產(chǎn)裝配過程中進(jìn)行使用。
2.2 汽車車身焊接夾具的主要定位特點(diǎn)
在汽車焊接夾具中，定位元件的外形大多數(shù)是不規(guī)則的，因此在汽車焊接夾具中，標(biāo)準(zhǔn)件的使用少之又少，基本沒有應(yīng)用的空間和條件。在焊接夾具的使用過程中，定位是一個(gè)非常重要的加工環(huán)節(jié)，我們要將被焊接的部件進(jìn)行夾具定位，這樣能夠有效地保證各個(gè)部件之間不出現(xiàn)干涉情況。關(guān)于定位問題在設(shè)計(jì)過程中要求充分利用和挖掘各個(gè)元件在工作過程中的配合關(guān)系，在實(shí)際的使用過程中我們通常采用定位支撐進(jìn)行定位。需要強(qiáng)調(diào)的一點(diǎn)是，如果在車身裝配的過程中對施工要求不高，可以在操作過程中不使用焊接夾具。
2.3 汽車車身焊接夾具的主要夾緊特點(diǎn)
在生產(chǎn)過程中，車身沖壓經(jīng)常采用電阻焊接的方式。在點(diǎn)焊加壓的方向和加工件受力方向一致，同時(shí)保證焊接壓力不導(dǎo)致焊接件變形，在工件的定位基準(zhǔn)以及裝配位置不受焊接壓力影響的情況下，我們可以忽略夾緊機(jī)構(gòu)在加工過程中的作用。焊接的過程主要是針對兩個(gè)相鄰工件，這樣就說明夾緊點(diǎn)在加工過程中較多。這種情況下，電阻焊的焊接工藝應(yīng)用會(huì)很大程度上提升焊接加工的加工效率，有利于裝卸時(shí)間的減少。在針對薄板進(jìn)行夾緊操作的過程中，重點(diǎn)就是要準(zhǔn)確地找到支撐點(diǎn)，這是由于沖壓件在受力的作用下，夾緊參數(shù)會(huì)出現(xiàn)變化，因此焊接夾具的夾緊要保障工件在加工過程中不出現(xiàn)變形問題。焊接夾具的夾緊器材的材質(zhì)，我們通常使用碳鋼材質(zhì)以及不銹鋼材質(zhì)。這些材質(zhì)的夾緊效果在實(shí)際的生產(chǎn)過程中較為明顯、可靠。
3 汽車車身焊接夾具的主要設(shè)計(jì)規(guī)律
3.1 在焊接夾具的設(shè)計(jì)過程中要對精度進(jìn)行有效的控制
在焊接夾具的設(shè)計(jì)過程中我們要對焊接夾具的精度進(jìn)行有效的控制，主要分為了兩個(gè)方面。首先是要保障焊接夾具的精度標(biāo)準(zhǔn)在設(shè)計(jì)過程中得到有效的落實(shí);其次是要保障設(shè)計(jì)提出的精度要求在裝配過程中能夠有效的實(shí)現(xiàn)。
3.2 在焊接夾具的設(shè)計(jì)過程中要遵循設(shè)計(jì)過程的六點(diǎn)定則
焊接夾具的設(shè)計(jì)六點(diǎn)定則主要就是要對六個(gè)方向的自由度進(jìn)行有效的控制，我們在設(shè)計(jì)過程中要通過相鄰件的相互制約以及夾緊的定位來有效地控制運(yùn)動(dòng)自由度。在設(shè)計(jì)過程中要保障夾具的精度范圍在產(chǎn)品的裝配精度要求內(nèi)。在定位面的選擇上要盡量選擇多面定位，保障焊接夾具的精度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。
3.3 在焊接夾具的設(shè)計(jì)過程中要對分塊定位給予足夠的重視
在車身焊接夾具的設(shè)計(jì)過程中要充分的考量車身分塊定位問題，設(shè)計(jì)過程中遵循的設(shè)計(jì)原則主要有三點(diǎn)。首先是焊接裝配過程中要保障底板加強(qiáng)梁加工以及位置精度;其次是要對車身的前后兩個(gè)風(fēng)窗口的裝配尺寸精度進(jìn)行設(shè)計(jì)保障以及要求;最后是要對車身門洞的裝配尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì)保障。
3.4 在焊接夾具的設(shè)計(jì)過程中要對結(jié)構(gòu)的夾緊設(shè)計(jì)給予足夠的重視
在汽車車身的夾具特征中，有兩個(gè)相同的特征，其中之一就是結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，另外一個(gè)是夾緊特征。我們在設(shè)計(jì)過程中必須要合理地利用上述兩個(gè)特征進(jìn)行設(shè)計(jì)，這樣才能夠提升我們在設(shè)計(jì)過程中的工作效率。
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