劉瑞娟

摘 要：在我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的過(guò)程中，有很多行業(yè)的發(fā)展都在很大程度上幫助了我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)。在世界范圍內(nèi)，國(guó)家經(jīng)濟(jì)體系中，汽車(chē)工業(yè)占有的比例很大程度上決定了國(guó)家的發(fā)展程度。目前，世界上的發(fā)達(dá)國(guó)家汽車(chē)占有的經(jīng)濟(jì)比重都非常大，汽車(chē)已然成為國(guó)家的經(jīng)濟(jì)支柱。在汽車(chē)工業(yè)中，汽車(chē)的研制以及汽車(chē)的生產(chǎn)，汽車(chē)的銷(xiāo)售和汽車(chē)的運(yùn)營(yíng)都在很大程度上關(guān)系到一個(gè)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，任何一個(gè)同汽車(chē)工業(yè)相關(guān)聯(lián)的環(huán)節(jié)出現(xiàn)變化，都能夠?qū)е聡?guó)家經(jīng)濟(jì)的改變以及推動(dòng)，因此很多國(guó)家現(xiàn)在已經(jīng)在逐漸地重視汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展和創(chuàng)新，我國(guó)也不例外。在汽車(chē)車(chē)身的設(shè)計(jì)以及研制過(guò)程中有許多需要注意的事項(xiàng)，文章主要針對(duì)汽車(chē)車(chē)身焊接夾具的設(shè)計(jì)普遍規(guī)律進(jìn)行詳細(xì)的論述以及分析，希望通過(guò)文章的闡述以及分析能夠有效地提升我國(guó)汽車(chē)車(chē)身焊接夾具的發(fā)展，同時(shí)也希望為我國(guó)汽車(chē)行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展以及創(chuàng)新貢獻(xiàn)一份力量。

關(guān)鍵詞：汽車(chē)車(chē)身；焊接夾具；設(shè)計(jì)規(guī)律；分析

在我國(guó)的汽車(chē)研制以及生產(chǎn)過(guò)程中，焊裝過(guò)程、總裝過(guò)程以及涂裝過(guò)程都是其中非常關(guān)鍵的核心內(nèi)容。在汽車(chē)焊接裝配的過(guò)程中，為了有效地保障車(chē)身的焊接質(zhì)量，要對(duì)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(chē)車(chē)身的具體形狀以及精度和尺寸。因此在汽車(chē)設(shè)計(jì)過(guò)程中我們要對(duì)汽車(chē)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(chē)制造過(guò)程中有效地控制汽車(chē)夾具的質(zhì)量和精度，才能夠保障汽車(chē)車(chē)身的制造質(zhì)量，保障車(chē)身的最終精度要求和汽車(chē)的生產(chǎn)周期的控制。

1 我國(guó)汽車(chē)行業(yè)中汽車(chē)車(chē)身的主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

在汽車(chē)車(chē)身制作過(guò)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(chē)身覆蓋件的鋼板厚度通常控制在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(guò)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(chē)車(chē)身的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，對(duì)于汽車(chē)車(chē)身的繪制以及造型有很大的難度

汽車(chē)車(chē)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(chē)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(lái)難度。

1.2 汽車(chē)車(chē)身沒(méi)有很強(qiáng)的剛性，對(duì)于車(chē)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(duì)比剛性相差較大，這種過(guò)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(mǎn)足裝配的基本要求，這給焊接工作也帶來(lái)了困難。

1.3 在汽車(chē)車(chē)身的設(shè)計(jì)過(guò)程中利用三維特征會(huì)出現(xiàn)焊接尺寸標(biāo)準(zhǔn)的問(wèn)題

汽車(chē)車(chē)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(lái)了一定的困難。為保證夾具能符合要求，必須對(duì)車(chē)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(chē)車(chē)身在焊裝過(guò)程中焊接夾具的主要特點(diǎn)

2.1 汽車(chē)車(chē)身焊接夾具的主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

汽車(chē)焊接夾具的主要特點(diǎn)有兩個(gè)，首先是汽車(chē)焊接夾具的體積非常大，其次是汽車(chē)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(guò)程中為了便于車(chē)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(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)以及生產(chǎn)。汽車(chē)焊接夾具在裝配過(guò)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(xiàn)的設(shè)定，基準(zhǔn)槽的設(shè)定，只有按照相應(yīng)的坐標(biāo)線(xiàn)基準(zhǔn)以及基準(zhǔn)槽進(jìn)行裝配作業(yè)以及檢測(cè)，同時(shí)還要將每一個(gè)相關(guān)的分體部件組合起來(lái)，才是一個(gè)合格、達(dá)標(biāo)的車(chē)身焊接夾具，才能夠在生產(chǎn)裝配過(guò)程中進(jìn)行使用。

2.2 汽車(chē)車(chē)身焊接夾具的主要定位特點(diǎn)

在汽車(chē)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(chē)焊接夾具中，標(biāo)準(zhǔn)件的使用少之又少，基本沒(méi)有應(yīng)用的空間和條件。在焊接夾具的使用過(guò)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(wèn)題在設(shè)計(jì)過(guò)程中要求充分利用和挖掘各個(gè)元件在工作過(guò)程中的配合關(guān)系，在實(shí)際的使用過(guò)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(chē)身裝配的過(guò)程中對(duì)施工要求不高，可以在操作過(guò)程中不使用焊接夾具。

2.3 汽車(chē)車(chē)身焊接夾具的主要夾緊特點(diǎn)

在生產(chǎn)過(guò)程中，車(chē)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?shī)A緊機(jī)構(gòu)在加工過(guò)程中的作用。焊接的過(guò)程主要是針對(duì)兩個(gè)相鄰工件，這樣就說(shuō)明夾緊點(diǎn)在加工過(guò)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(duì)薄板進(jìn)行夾緊操作的過(guò)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(guò)程中不出現(xiàn)變形問(wèn)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(guò)程中較為明顯、可靠。

3 汽車(chē)車(chē)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(guò)程中要對(duì)精度進(jìn)行有效的控制

在焊接夾具的設(shè)計(jì)過(guò)程中我們要對(duì)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(guò)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(guò)程中能夠有效的實(shí)現(xiàn)。

3.2 在焊接夾具的設(shè)計(jì)過(guò)程中要遵循設(shè)計(jì)過(guò)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(duì)六個(gè)方向的自由度進(jìn)行有效的控制，我們?cè)谠O(shè)計(jì)過(guò)程中要通過(guò)相鄰件的相互制約以及夾緊的定位來(lái)有效地控制運(yùn)動(dòng)自由度。在設(shè)計(jì)過(guò)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(guò)程中要對(duì)分塊定位給予足夠的重視

在車(chē)身焊接夾具的設(shè)計(jì)過(guò)程中要充分的考量車(chē)身分塊定位問(wèn)題，設(shè)計(jì)過(guò)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(guò)程中要保障底板加強(qiáng)梁加工以及位置精度；其次是要對(duì)車(chē)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(duì)車(chē)身門(mén)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(guò)程中要對(duì)結(jié)構(gòu)的夾緊設(shè)計(jì)給予足夠的重視

在汽車(chē)車(chē)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?cè)谠O(shè)計(jì)過(guò)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?cè)谠O(shè)計(jì)過(guò)程中的工作效率。

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