梁磊+徐敬超

摘 要：隨著改革開(kāi)放之后我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)取得高速發(fā)展，人民群眾的物質(zhì)財(cái)富也得到有效的積累，因此使得各種商品及服務(wù)的銷售情況出現(xiàn)大幅度上升。汽車企業(yè)在近些年的發(fā)展過(guò)程中呈現(xiàn)出逐步擴(kuò)大的趨勢(shì)，人均汽車擁有量也在逐年提升，導(dǎo)致人們對(duì)于汽車的相關(guān)配套服務(wù)的要求越來(lái)越高。汽車座椅的骨架焊接作為開(kāi)發(fā)環(huán)節(jié)的重要組成部分，工裝夾具技術(shù)在其中的作用尤為重要，其能夠最大程度上焊接工作的精確性和高效性。本文主要對(duì)汽車座椅焊接環(huán)節(jié)中的工裝夾技術(shù)進(jìn)行分析和研究，探討夾具的設(shè)計(jì)流程，同時(shí)闡述和分析其在生產(chǎn)環(huán)節(jié)和調(diào)試環(huán)節(jié)的方式，以保障能為相關(guān)工作提供必要的參考和經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：汽車座椅骨架；機(jī)械手焊接工藝；工裝夾具技術(shù)；技術(shù)優(yōu)化

中圖分類號(hào)： U463 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1673-1069（2016）14-195-2

0 引言

汽車行業(yè)作為我國(guó)工業(yè)制造環(huán)節(jié)中的重要支柱性產(chǎn)業(yè)，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占有重要的作用和地位，同時(shí)也是現(xiàn)代人生產(chǎn)、生活不可或缺的必備工具。在汽車的駕駛過(guò)程中，座椅的舒適程度對(duì)于實(shí)用效果具有非常重要的影響，同時(shí)也是保證用戶安全的重要因素。因此要求在焊接過(guò)程中必須提升操作的質(zhì)量和效率，而現(xiàn)代化的氣動(dòng)自動(dòng)裝置夾具能夠有效提升座椅骨架焊接過(guò)程中的精確性，提升整個(gè)汽車的整體適駕程度和耐用程度。

1 工裝夾具的具體設(shè)計(jì)流程

1.1 確定適宜的設(shè)計(jì)工藝

在對(duì)氣動(dòng)自動(dòng)化夾具設(shè)計(jì)技術(shù)進(jìn)行確定的過(guò)程中，首先應(yīng)該對(duì)相關(guān)夾具所需要生產(chǎn)的骨架進(jìn)行結(jié)構(gòu)細(xì)化和分析，根據(jù)骨架的結(jié)構(gòu)確定相關(guān)的機(jī)械手焊接技術(shù)，從而達(dá)到優(yōu)化自動(dòng)化夾具技術(shù)的效果。在目前國(guó)內(nèi)的相關(guān)工藝中，主要的軟件包括UG、CATIA等軟件，主要的方式是運(yùn)用圖像導(dǎo)入技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)骨架的各個(gè)構(gòu)件進(jìn)行分析和研究。此外，在整體設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，還需要將自動(dòng)化工裝夾具和產(chǎn)業(yè)工人進(jìn)行系統(tǒng)性培訓(xùn)和溝通，全面掌握實(shí)際生產(chǎn)環(huán)節(jié)面臨的問(wèn)題，同時(shí)根據(jù)座椅骨架的復(fù)雜性和機(jī)械操作的難易程度對(duì)相關(guān)技術(shù)進(jìn)行修正和改良，通過(guò)有限元分析的原則，保證整個(gè)設(shè)計(jì)方案達(dá)到最優(yōu)化的效果。

1.2 對(duì)工裝夾具構(gòu)建的優(yōu)化設(shè)計(jì)

夾具的主要構(gòu)建包括聯(lián)動(dòng)環(huán)節(jié)、夾具環(huán)節(jié)以及調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)等部分，由于自動(dòng)化夾具本身的特點(diǎn)，因此在設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)該充分考慮座椅焊接座椅骨架的擺放位置和放置空間，而無(wú)須考慮工人操作的空間，因此可以最大程度提升夾具環(huán)節(jié)的空間使用情況，提升座椅制造的精確性和高效性。在調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)主要包括轉(zhuǎn)向、翻轉(zhuǎn)以及夾具松緊調(diào)節(jié)的構(gòu)件等，其在設(shè)計(jì)過(guò)程中需要滿足整體焊接過(guò)程中的機(jī)械臂要求，同時(shí)可以保證焊接環(huán)節(jié)的順利、流暢進(jìn)行。

1.3 三維建模技術(shù)方面的設(shè)計(jì)內(nèi)容

在自動(dòng)化夾具的主體和輔助性設(shè)備設(shè)計(jì)完成之后，就需要通過(guò)UG、CAITA等優(yōu)化型輔助軟件進(jìn)行三維建模工作。在建模的過(guò)程中，需要采用標(biāo)準(zhǔn)化元件進(jìn)行構(gòu)建，同時(shí)需要滿足流水線式的生產(chǎn)需求。在三維建模的過(guò)程中，通過(guò)充分利用有限元分析的方式，對(duì)夾具的相關(guān)工作環(huán)節(jié)進(jìn)行分析和研究，總結(jié)出存在的問(wèn)題和不足，進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，從而全面提升夾具設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的實(shí)用性和高效性，保證符合大規(guī)模生產(chǎn)的基本需求。

1.4 完成對(duì)設(shè)計(jì)方案的修正和校對(duì)工作

在設(shè)計(jì)方案修改完畢之后，應(yīng)該根據(jù)三維建模的具體裝備情況對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行系統(tǒng)性校對(duì)和修改工作，主要是通過(guò)校對(duì)夾具各部分結(jié)構(gòu)的合理性、實(shí)際焊接環(huán)節(jié)中夾具的固定性和穩(wěn)定性、操作空間能否滿足機(jī)械手焊接的實(shí)際需求等方面進(jìn)行分析。在經(jīng)過(guò)對(duì)設(shè)計(jì)方案校對(duì)之后，確保在準(zhǔn)確無(wú)誤的基礎(chǔ)上，進(jìn)行設(shè)計(jì)圖紙的打印工作，然后將其送往生產(chǎn)加工企業(yè)進(jìn)行相關(guān)的座椅骨架加工工作。

2 在焊接環(huán)節(jié)的工裝夾具設(shè)計(jì)優(yōu)化內(nèi)容

使用機(jī)械臂對(duì)焊縫進(jìn)行自動(dòng)焊接工作，要求待焊部分在焊接過(guò)程中能夠準(zhǔn)確穩(wěn)定的完成定位和夾緊工作。因此對(duì)工裝夾具的設(shè)計(jì)合理性提出了更高的要求，這也是保證焊接精度和質(zhì)量的關(guān)鍵所在。工裝夾具系統(tǒng)通過(guò)柔性孔系組合的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)工件定位和夾緊工作。夾具一般由標(biāo)準(zhǔn)化、系統(tǒng)化的模塊構(gòu)成，且模塊之間的鏈接、壓縮以及固定環(huán)節(jié)都是通過(guò)孔為基本單位進(jìn)行完成，通過(guò)鎖緊銷實(shí)現(xiàn)快速鎖緊的目標(biāo)。在模塊和模塊之間通過(guò)工件的實(shí)際大小進(jìn)行調(diào)整夾具可以根據(jù)相關(guān)功能劃分為基礎(chǔ)件、支撐件、定位件以及組合件等部件。

在工裝夾具的設(shè)計(jì)方面，首先應(yīng)該對(duì)產(chǎn)品的圖紙進(jìn)行深化和分析，根據(jù)具體的工藝需求和關(guān)鍵的尺寸要求確定定位的具體情況，從而確定各部件的壓縮方式和定位方式。然后對(duì)焊接環(huán)節(jié)進(jìn)行分析，盡可能保證較多的焊接面位于統(tǒng)一平面之上，在朝下一面的焊接過(guò)程中，保證位置設(shè)置較高，確保機(jī)械臂焊槍能夠伸入下方進(jìn)行焊接工作。同時(shí)還需要考量組裝順序和人工操作的便捷性。從而實(shí)現(xiàn)一次裝卡就能實(shí)現(xiàn)全部焊接的需求，減少多次操作帶來(lái)的誤差。為防止焊接環(huán)節(jié)出現(xiàn)變形，在定位點(diǎn)的選擇方面需要調(diào)整墊片的位置，做好相關(guān)的調(diào)整工作。

3 汽車座椅骨架機(jī)械手焊接的工裝夾具的調(diào)試技術(shù)

在自動(dòng)化夾具加工完成之后，生產(chǎn)人員需要根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)參數(shù)進(jìn)行夾具的調(diào)試工作，主要的方法是通過(guò)三維建模數(shù)據(jù)、裝配圖參數(shù)等進(jìn)行分析和調(diào)試。針對(duì)夾具的實(shí)際操作情況檢測(cè)各構(gòu)件的尺寸能否達(dá)到預(yù)期效果、保證數(shù)模的尺寸、預(yù)期效果能夠符合實(shí)際需求，最后在完全確認(rèn)數(shù)據(jù)之后，開(kāi)始試焊工作。

試焊技術(shù)主要是在座椅各部件環(huán)節(jié)和固定的過(guò)程中對(duì)配件進(jìn)行固定性和夾緊性測(cè)試，對(duì)于不符合要求的構(gòu)建進(jìn)行及時(shí)調(diào)整和更換，確保整體設(shè)備的工作效率。在試焊完成之后，應(yīng)該針對(duì)三維坐標(biāo)測(cè)量之后的座椅進(jìn)行總體性考量，重點(diǎn)對(duì)各細(xì)節(jié)進(jìn)行分析和檢測(cè)，保證焊接尺寸符合標(biāo)準(zhǔn)要求。同時(shí)還應(yīng)對(duì)座椅骨架的安裝孔進(jìn)行檢測(cè)和分析，保證誤差在公差范圍之內(nèi)，并確保安全帶和支座結(jié)構(gòu)的高度符合汽車的整體設(shè)計(jì)需求。如果測(cè)試結(jié)果為滿足骨架的基本需求，應(yīng)該及時(shí)對(duì)夾具進(jìn)行基數(shù)調(diào)整，保證成品符合汽車的生產(chǎn)需求。

4 結(jié)束語(yǔ)

汽車座椅的骨架作為汽車整體支撐的重要組成部分，也是保證汽車舒適程度的有效部件。隨著現(xiàn)代化自動(dòng)生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，汽車行業(yè)使用工裝夾具的范圍也在日益凸顯，使得工裝夾具在骨架焊接方面的作用日益顯著。優(yōu)化夾具系統(tǒng)和焊接系統(tǒng)，能夠保證企業(yè)在生產(chǎn)和設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的質(zhì)量，提升夾具使用過(guò)程的穩(wěn)定性，保證了整個(gè)工作的精確性。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 范軍.汽車座椅骨架焊接夾具設(shè)計(jì)與制造研究[J].大科技，2015（9）：240-241.

[2] 湯斌根.全順汽車座椅骨架腳板平面度超差的原因及控制工藝措施[J].大科技，2015（9）：222-224.

[3] 林中堅(jiān).汽車座椅激光焊接工藝研究介紹[J].汽車零部件，2014（1）：53-58.

[4] 陳國(guó)輝，胡國(guó)雨，陶淵亮，等.機(jī)器人點(diǎn)焊在汽車座椅骨架焊接的應(yīng)用[J].汽車零部件，2012（11）：95-97.