高琳琳 安鵬

摘要：汽車(chē)工業(yè)的快速發(fā)展，同時(shí)需要較高的制造水平支持，白車(chē)身尺寸質(zhì)量決定著整車(chē)的品質(zhì)，車(chē)身的尺寸精度控制是汽車(chē)制造的重要一環(huán)。車(chē)身是由不同的零件通過(guò)不同的焊接夾具定位焊接而成，因此車(chē)身的尺寸精度及穩(wěn)定性與夾具結(jié)構(gòu)及定位方式密不可分。夾具的結(jié)構(gòu)有很多種，不同的夾具結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)的效果各不相同，本文通過(guò)分析產(chǎn)品結(jié)構(gòu)對(duì)夾具定位方式的影響，即為了讓夾具穩(wěn)定性精益求精，從產(chǎn)品數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)評(píng)審階段考慮后期夾具結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)性，從而達(dá)到夾具的穩(wěn)定性滿足車(chē)身質(zhì)量的穩(wěn)定性，從而節(jié)省零件的模具、夾具以及檢具的更改周期及更改費(fèi)用。

關(guān)鍵詞：焊接夾具;尺寸精度

汽車(chē)產(chǎn)品設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)階段，工藝設(shè)計(jì)人員需要考慮產(chǎn)品結(jié)構(gòu)對(duì)車(chē)身精度的影響及焊接工藝方案的實(shí)現(xiàn)，夾具的定位結(jié)構(gòu)決定著零部件生產(chǎn)質(zhì)量的穩(wěn)定性。

夾具定位機(jī)構(gòu)一般有定位銷(xiāo)和定位面兩種，定位銷(xiāo)又有固定銷(xiāo)、氣動(dòng)伸縮銷(xiāo)、翻轉(zhuǎn)銷(xiāo)等，定位面一般根據(jù)焊接零件需要定位處的型面做成定位塊。為了保證車(chē)身質(zhì)量，夾具需要用精度高且穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)定位，但由于車(chē)身結(jié)構(gòu)、焊接順序、焊點(diǎn)位置以及焊槍通道空間問(wèn)題會(huì)導(dǎo)致一些固定銷(xiāo)結(jié)構(gòu)無(wú)法實(shí)現(xiàn)，從而會(huì)退而求其次的選擇其他定位結(jié)構(gòu)或者進(jìn)行基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換來(lái)實(shí)現(xiàn)夾具的設(shè)計(jì)。

本文主要通過(guò)總結(jié)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、焊接順序?qū)A具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)影響的經(jīng)驗(yàn)問(wèn)題，在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)評(píng)審階段即提出后期可能遇到的問(wèn)題，避免在夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段再次變更產(chǎn)品結(jié)構(gòu)而產(chǎn)生設(shè)計(jì)變更費(fèi)用。

1實(shí)際案例

某車(chē)型在工裝設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)階段的夾具設(shè)計(jì)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)輪罩的主定位孔無(wú)法采用固定銷(xiāo)的定位結(jié)構(gòu)，主要原因?yàn)檩喺侄ㄎ豢椎母浇嬖谝粋€(gè)安裝支架焊接，支架的焊點(diǎn)焊接通道占用了固定銷(xiāo)的底座空間;由于翻轉(zhuǎn)銷(xiāo)的夾具結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性精度不如固定銷(xiāo)的穩(wěn)定性精度好（如圖1夾具結(jié)構(gòu)示意圖）。

2案例分析

工藝設(shè)計(jì)階段，根據(jù)焊接順序圖進(jìn)行MCP（Main Control Point）設(shè)計(jì)，MCP設(shè)計(jì)過(guò)程中未考慮到基準(zhǔn)孔附近存在擋泥板支架焊接，產(chǎn)品焊接結(jié)構(gòu)如圖2所示，輪罩的定位孔法線與焊點(diǎn)垂線距離過(guò)近（僅有4mm），為避讓焊鉗導(dǎo)致固定銷(xiāo)無(wú)法布置;并且在夾具評(píng)審階段零件已經(jīng)開(kāi)始模具及檢具的開(kāi)發(fā)，如果變動(dòng)輪罩基準(zhǔn)需要增加成本。

3經(jīng)驗(yàn)反饋

MCP設(shè)計(jì)過(guò)程中，零件的定位設(shè)置除了考慮滿足定位基本原則外還需要兼顧焊接操作空間，零件采用固定式定位銷(xiāo)定位，要確定周?chē)欠翊嬖谟绊懖贾霉潭ㄤN(xiāo)的焊點(diǎn)。通過(guò)焊點(diǎn)法線，投影到定位孔所在的平面，得到直線S，定位孔圓心到直線S的距離L（如圖3）需要滿足以下條件：

L≥R + T + D/2 + A

式中：

R—為定位孔半徑

T—為夾具定位銷(xiāo)固定塊厚度（≥5mm）

D—電極臂 （16mm）

A—為焊接時(shí)焊槍與夾具安全距離（≥5mm）

簡(jiǎn)化：

L≥R +18mm

滿足該公式便能保證定位銷(xiāo)在夾具設(shè)計(jì)時(shí)做成固定銷(xiāo)。

4結(jié)論

綜上所述，對(duì)于零件強(qiáng)度較弱的零件且工序尺寸要求嚴(yán)格的情況，為了保證工序尺寸的精度以及穩(wěn)定性，需要在數(shù)據(jù)評(píng)審階段考慮到零件的基準(zhǔn)孔位置是否可以滿足夾具固定銷(xiāo)的設(shè)計(jì)空間（焊鉗焊接通道、零件結(jié)構(gòu)等），從而減少設(shè)計(jì)變更的成本及周期。

參考文獻(xiàn)：

[1]張斌，田秀娟.關(guān)于RPS的車(chē)身總拼焊裝夾具設(shè)計(jì)[J].中國(guó)科技投資，2016，（34）：267. DOI：10.3969/j.issn.1673-5811.2016.34.245.

（作者單位：華晨汽車(chē)集團(tuán)控股有限公司）