蘇暢+宋云

（長城汽車股份有限公司技術(shù)中心1河北省汽車工程技術(shù)研究中心2 保定 071000）

摘要：在汽車焊接夾具的設(shè)計(jì)過程中，要運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)方法，運(yùn)用更加科學(xué)合理的設(shè)計(jì)體系，才能夠把握設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。本文主要針對(duì)汽車焊接夾具的設(shè)計(jì)展開分析，提出了一些更加有效的設(shè)計(jì)理念，從標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)的角度出發(fā)，研究了其關(guān)鍵的設(shè)計(jì)技術(shù)，希望能夠?yàn)榻窈蟮钠嚭附訆A具設(shè)計(jì)帶來參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：汽車焊接夾具，標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，關(guān)鍵技術(shù)

前言：汽車焊接夾具的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，是當(dāng)前設(shè)計(jì)的要求，也是未來設(shè)計(jì)的新趨勢(shì)，而如何把握設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)，選取更加合理的設(shè)計(jì)技術(shù)，有的放矢地開展設(shè)計(jì)工作，這是焊接夾具的設(shè)計(jì)人員需要明確的要點(diǎn)。

1、汽車焊接夾具在設(shè)計(jì)過程中的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要內(nèi)容

隨著我國汽車需求量的增加，汽車生產(chǎn)制造商也不斷的增多，汽車制造產(chǎn)業(yè)也不斷地進(jìn)行優(yōu)化，現(xiàn)在汽車的生產(chǎn)中，汽車焊接技術(shù)也得到了可持續(xù)發(fā)展，現(xiàn)在我國的汽車焊接夾具設(shè)計(jì)仍有很大的進(jìn)步空間，我國汽車制造行業(yè)應(yīng)該在現(xiàn)階段達(dá)到科學(xué)水平的基礎(chǔ)上保證技術(shù)設(shè)計(jì)的合理性，提高產(chǎn)品的質(zhì)量，從而將我國汽車制造行業(yè)推上一個(gè)新高度。下面進(jìn)行詳細(xì)的論述以及分析。

1.1汽車焊接夾具的主要分類

伴隨著我國汽車工業(yè)的不斷發(fā)展，我國汽車焊接夾具的種類也在不斷的增多，可以從焊接夾具的具體動(dòng)力類型，夾具的具體使用途徑以及夾具的具體工作結(jié)構(gòu)來對(duì)焊接夾具進(jìn)行詳細(xì)的分類。首先我們從焊接夾具的驅(qū)動(dòng)形式來分類，焊接夾具主要可以分為無驅(qū)動(dòng)形式的焊接夾具；氣動(dòng)形式的焊接夾具以及手動(dòng)形式的焊接夾具。在汽車生產(chǎn)制作過程中手動(dòng)形式的汽車焊接夾具以及氣動(dòng)形式的汽車焊接夾具應(yīng)用最為廣泛。在上述三種形式的焊接夾具中，無驅(qū)動(dòng)形式的焊接夾具是應(yīng)用定位塊來進(jìn)行焊接定位的一種類型。無驅(qū)動(dòng)形式的焊接夾具在應(yīng)用過程中需要對(duì)定位進(jìn)行具體操作，在定位完畢后就不需要給予額外的動(dòng)力。手動(dòng)形式的焊接夾具最主要的動(dòng)力源就是通過人力來進(jìn)行推動(dòng)；手動(dòng)形式的焊接夾具的設(shè)計(jì)原理就是四連桿結(jié)構(gòu)，最主要是應(yīng)用了四連桿結(jié)構(gòu)的自鎖原理。

1.2汽車焊接夾具的設(shè)計(jì)基本機(jī)構(gòu)以及設(shè)計(jì)過程中的主要事項(xiàng)

焊接夾具在結(jié)構(gòu)上主要分為了六個(gè)主要部分，分別是夾具的機(jī)座機(jī)構(gòu)，夾具的支撐機(jī)構(gòu)；夾具的夾緊機(jī)構(gòu)，夾具的定位機(jī)構(gòu)，夾具的輔助機(jī)構(gòu)和夾具的控制系統(tǒng)等。在上述的組成部件中，我們需要注意的一點(diǎn)是支撐機(jī)構(gòu)是一種基本元件，同時(shí)也是汽車焊接夾具的最重要的組成部分。我們要嚴(yán)格的控制元件表面的精度，通過科學(xué)的控制來實(shí)現(xiàn)精度的達(dá)標(biāo)。焊接夾具中的夾緊系統(tǒng)沒有特別指明的情況下是氣動(dòng)形式的夾緊系統(tǒng)，同時(shí)手動(dòng)的夾緊系統(tǒng)在設(shè)計(jì)過車過程中也有一定比例的應(yīng)用。

2、汽車焊接夾具標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)

2.1建立汽車焊接夾具類似零部件的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)庫

（1）標(biāo)準(zhǔn)件的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)庫建立。例如某型號(hào)標(biāo)準(zhǔn)件含有四個(gè)參數(shù)：長度L，寬度B，厚度T，孔徑D。夾具設(shè)計(jì)選用該類型標(biāo)準(zhǔn)件時(shí)，只需對(duì)上述四個(gè)參數(shù)進(jìn)行賦值，即可尋找到數(shù)據(jù)庫中唯一對(duì)應(yīng)上述參數(shù)的該類型標(biāo)準(zhǔn)件。如果參數(shù)賦值過程中，所需要參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)件不存在數(shù)據(jù)庫中，數(shù)據(jù)庫會(huì)提示出可供選擇參數(shù)，從而避免參數(shù)賦值過程的隨意性操作；（2）常用機(jī)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)庫建立。常用機(jī)構(gòu)是指汽車焊接夾具設(shè)計(jì)過程中使用頻率較高、功能較為統(tǒng)一的機(jī)構(gòu)，如頂升機(jī)構(gòu)、翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)等。汽車零部件焊接生產(chǎn)線上，機(jī)構(gòu)的數(shù)量大、種類多，但仍可將這一類的常用機(jī)構(gòu)進(jìn)行歸類整理，建立常用機(jī)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)庫，從而縮短焊接夾具設(shè)計(jì)的周期；（3）外購件的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)庫建立。常見的外購件包括氣缸、導(dǎo)軌、運(yùn)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)等，相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)件而言，夾具設(shè)計(jì)中外購件的選取余地不大。對(duì)外購件建立標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)庫后，只需對(duì)關(guān)鍵的使用參數(shù)進(jìn)行賦值，在滿足夾具設(shè)計(jì)要求的情況下，無需關(guān)注外購件的細(xì)節(jié)部分參數(shù)。以氣缸為例，在滿足重量、運(yùn)動(dòng)軌跡、不干涉的要求下，無需關(guān)注于氣缸的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、局部尺寸等次要的參數(shù)。基于參數(shù)化的汽車焊接夾具標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)庫建立后，只需對(duì)零部件的可供選擇參數(shù)進(jìn)行賦值，即可對(duì)應(yīng)唯一零部件供設(shè)計(jì)使用。

2.2 汽車焊接夾具的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析如圖1

機(jī)構(gòu)中一定數(shù)量的運(yùn)動(dòng)副連接從而能夠產(chǎn)生機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)。焊接夾具設(shè)計(jì)中最常用的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)屬于一類四連桿機(jī)構(gòu)，其主要形式分為三類：1）擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)，圖2（a）中氣缸的活塞桿推動(dòng)壓板轉(zhuǎn)動(dòng)從而對(duì)工件進(jìn)行夾緊；2）曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，圖2（b）中連桿繞支點(diǎn)做曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)，壓板繞支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，且氣缸導(dǎo)桿做直線運(yùn)動(dòng)，于是壓板的運(yùn)動(dòng)軌跡為曲線；（3）自鎖機(jī)構(gòu)，圖2（c）中機(jī)構(gòu)的鎖緊狀態(tài)實(shí)現(xiàn)了對(duì)工件的夾緊。

3、焊接夾具調(diào)試過程中的再設(shè)計(jì)

焊接夾具調(diào)試過程中的再設(shè)計(jì)對(duì)汽車焊接夾具的生產(chǎn)具有非常重要的作用，因此，作為汽車焊接夾具的設(shè)計(jì)者以及生產(chǎn)者必須要提高對(duì)調(diào)試過程中再設(shè)計(jì)的重視程度。對(duì)于一些大型的焊接夾具，由于它們的結(jié)構(gòu)較其他焊接夾具比較復(fù)雜，從而導(dǎo)致這些焊接夾具在再設(shè)計(jì)過程中極其容易引起許多設(shè)計(jì)以及制造上的問題，從而大大降低產(chǎn)品的使用壽命和使用效率。為了解決這一問題，汽車焊接夾具的生產(chǎn)者必須要盡快地發(fā)現(xiàn)這些問題，并且找出造成這些問題的原因，然后根據(jù)實(shí)際情況來采取相對(duì)應(yīng)的解決措施。另外，調(diào)試規(guī)模過大或者過小對(duì)焊接夾具的生產(chǎn)都有一定的影響，因此，我們必須要在調(diào)試的過程中不斷發(fā)現(xiàn)并且找出調(diào)試規(guī)律，從而使汽車焊接夾具可以更好的被應(yīng)用到實(shí)際過程中。

結(jié)束語

綜上所述，汽車焊接夾具的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)是為了進(jìn)一步提高設(shè)計(jì)的水平，而且在焊接夾具的設(shè)計(jì)過程中，關(guān)鍵的技術(shù)必須要運(yùn)用到位，避免在設(shè)計(jì)的過程中存在瑕疵和問題，才能夠提高汽車制造業(yè)的整體水平。

參考文獻(xiàn)：

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