楊朋 金鈺

摘要：汽車焊接夾具是汽車生產(chǎn)設(shè)計中重要的環(huán)節(jié)之一，汽車焊接夾具結(jié)構(gòu)的合理性，科學(xué)性，可操作性的直接影響白車身整車生產(chǎn)質(zhì)量，隨著汽車生產(chǎn)技術(shù)的不斷提高，對焊接夾具結(jié)構(gòu)的要求也隨之越來越高，?所以汽車焊接夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計的研究具有重要的現(xiàn)實意義。

關(guān)鍵詞：汽車;焊接夾具;結(jié)構(gòu)設(shè)計

1汽車焊接夾具的重要性

夾具是生產(chǎn)制造過程中一個生產(chǎn)的輔助條件，是把加工對象和裝配對象迅速，準(zhǔn)確定位和固定的特殊工具。一套完整夾具包括基座，對工件的定位機構(gòu)，支撐和夾緊裝置。汽車焊接夾具在汽車的整個制造過程中都占有重要的地位。它能保證車身在利用裝焊夾具定位加緊的前提下獲得各個零件組裝的合格尺寸。焊接夾具除了可以起到固定零部件，保證汽車焊接工藝質(zhì)量的作用，還具有重復(fù)性，模塊化，減小工作人員的工作強度，節(jié)省時間，操作簡單，很好的保證焊接質(zhì)量。

2汽車焊接夾具工藝要求及設(shè)計上存在問題

焊接夾具的存在，能很好地把單件通過連接，焊接等方法裝配完成。而焊裝夾具地設(shè)計和制作需滿足零件定位準(zhǔn)確、工件容易取放、在夾緊的狀態(tài)下完成所有操作、焊接操作的可行性要好等條件。

2.1汽車焊接夾具設(shè)計要求

（1）零件定位準(zhǔn)確性。焊接夾具首先要滿足的就是零件定位信息要準(zhǔn)確，這是保證焊接質(zhì)量和零件裝配質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。所以，夾具設(shè)計的依據(jù)就是MCP，?MCP是MASTER?CONTROL?POINT的首字母縮寫，是車身各裝配組構(gòu)件或裝配工件中最重要的功能部位，即模具加工或裝配時正確固定容易、沒有變形的點。以此為依據(jù)進行設(shè)計來確保零件定位的準(zhǔn)確性。

（2）工件取放的便捷性。焊接夾具的重復(fù)性、模塊化的特點使得操作者對夾具的要求就是操作簡單，省時省力，所以工件取放的便捷直接影響操作者的工作效率。夾具設(shè)計的高度，定位裝置的尺寸，操作空間等都是夾具設(shè)計的內(nèi)容。

（3）夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計合理性。設(shè)計時充分考慮焊槍、操作者與夾具的操作合理性。焊接位置與夾具夾緊、支撐裝置有合理間距，所有焊接點必須在夾具夾緊狀態(tài)下完成，不允許存在打開夾具進行焊接的情況發(fā)生，焊槍合理焊接位置、角度的避讓等。

（4）其他特點。夾具的重復(fù)性和模塊化使得夾具的磨損增加，那么在設(shè)計時對材料應(yīng)該盡量選擇適合并且耐用的材料。一般都是選擇低碳鋼或者渡鋅鋼板。

2.2在焊接夾具設(shè)計上存在的問題

焊接夾具應(yīng)用于汽車生產(chǎn)流水線上，由于重復(fù)工作，夾具單元裝置磨損嚴(yán)重，磨損造成定位不準(zhǔn)確據(jù)，夾具夾緊力選擇不當(dāng)損害零部件等都是夾具現(xiàn)生產(chǎn)中存在的問題。

3焊接夾具設(shè)計方案

焊接夾具的設(shè)計主要是根據(jù)“3-2-1”六點定位原理，針對需要裝焊的零部件設(shè)計專用夾具。設(shè)計完成的焊接夾具總體結(jié)構(gòu)都很龐大，空間結(jié)構(gòu)及尺寸復(fù)雜，所以其設(shè)計最好采用坐標(biāo)法及模塊化設(shè)計的方法，以提高設(shè)計效率。同時，根據(jù)目前焊接夾具在生產(chǎn)上存在的問題，可以設(shè)計方案的優(yōu)化。

3.1確定焊接夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計總體方案

汽車生產(chǎn)需要一整套行之有效的夾具方案，它是整個車身生產(chǎn)的基礎(chǔ)。

首先，對生產(chǎn)的車身特性有深入的了解。

其次，掌握車身生產(chǎn)布置、焊件的尺寸、形狀和精度。其中形狀和精度是確定夾具方案，夾緊機構(gòu)類型和結(jié)構(gòu)形式的主要依據(jù)。

再次，焊接工藝要求，包括焊件的裝配順序，焊接順序，定位基面，夾緊方向等要求，在整體設(shè)計方案中都應(yīng)得到滿足。

最后，對設(shè)計完成的焊接夾具結(jié)合實際進行合理優(yōu)化，是否所有操作同一夾具全部完，是否需要補焊工位等都是優(yōu)化內(nèi)容。

3.2使用符合標(biāo)準(zhǔn)材料

確定了焊接夾具結(jié)構(gòu)方案，首先就是要選擇符合要求的材料。好的材料能保證機械的壽命以及性能，因此無論為了保證機械壽命還是提高機械的性能，在生產(chǎn)焊接夾具之前，必須選取合適的材料。

3.3?確定焊接夾具定位信息

任何物體在空間都有六個自由度，而六點定位原則對車身焊裝夾具的適用度很高，在零件設(shè)計初期進行的單件RPS定位體現(xiàn)到夾具MCP中，從而保證從單件到總成件的定位信息的傳遞，和一致性。這樣能很好的進行零件合格性的檢驗，同時也便于夾具的調(diào)整和優(yōu)化。

3.4?焊接夾具夾緊支撐的選擇

工件定位最常見的就是銷、支撐塊和壓緊塊。當(dāng)夾具打開時，夾緊塊位置應(yīng)不影響取放工件;當(dāng)夾緊時，工件不因支撐塊或者夾緊塊發(fā)生位移和變形。同時夾緊力的大小要適當(dāng)，既能客服工件的局部形變，又能克服重力和慣性應(yīng)力將工件牢牢固定在夾具上，同時，夾具塊的接觸面要與制件面接觸，著力點為工件剛度最大位置。

3.5使用模塊化設(shè)計的生產(chǎn)方法

采用坐標(biāo)法以及模塊化設(shè)計的方法生產(chǎn)汽車焊接夾具所涉及的范圍非常廣泛，這樣做較為有效、便捷。這兩種生產(chǎn)方法不僅僅可以簡化生產(chǎn)過程，還可以大大提高設(shè)計和生產(chǎn)效率。

3.6焊接夾具結(jié)構(gòu)和制造精度

焊接夾具體積龐大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，其設(shè)計原則應(yīng)該便于制造，裝配，檢測和維修。并且夾具的穩(wěn)定性和精度直接影響零部件焊裝質(zhì)量，進而影響車身質(zhì)量。

4結(jié)語

汽車焊接夾具的設(shè)計、生產(chǎn)在我國發(fā)展、研究和生產(chǎn)取得了很大的成就，但是仍然存在很多問題。與部分發(fā)達(dá)國家相比較，我們的設(shè)計以及生產(chǎn)方法還有缺憾。焊裝夾具的優(yōu)化、發(fā)展直接影響我國裝備制造業(yè)的整體水平。研究、發(fā)展和改進焊接夾具的設(shè)計生產(chǎn)將對我們裝備制造水平提升起到關(guān)鍵作用。我們通過自身的改革創(chuàng)新、改變現(xiàn)狀的同時，還可以借鑒外國的生產(chǎn)技術(shù)，達(dá)到改進我國焊接夾具現(xiàn)狀的目的。

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（作者單位：華晨汽車集團控股有限公司）