论文汽车车身焊装夹具设计规律是适合焊装论文写作的大学硕士及相关本科毕业论文，相关焊装车间开题报告范文和学术职称论文参考文献下载。
1汽车车身的结构特点
汽车车身一般由内外覆盖件和骨架件构成,覆盖件钢板厚度一般在0.8-1.2mm之间,骨架件钢板厚度在1.2-2.5mm之间,这个厚度对焊接夹具的设计提出了挑战.
1.1结构复杂,不利于绘图和造型
汽车车身构件都是薄板冲压件,这些相关的零件多是拉延而成的多纬曲面体,结构比较复杂,在装焊成组件或壳体的时候,还需要考虑到车身造型,同时由于组件或壳体刚性的限制,给设计中的图纸绘制和三维造型带来难度.
1.2刚性不足,不利于固定和保持形状
薄板的加工工艺是冲压,这种制造方法会造成产品刚性不足,和普通机械加工件对比刚性相差较大,这种过于柔韧的冲压件不利于固定和保持形状,因此设计焊接夹具必须保证工序件焊装的要求,同时也需要保证整体焊接精度,满足装配的基本要求,这给焊接工作也带来了困难.
1.3三维特征的焊接尺寸标注问题
汽车车身的焊接具有非常强的三维空间特征,而且三维跨度非常大,这给焊接夹具设计中的尺寸标注带来了一定的困难.为保证夹具能符合要求,必须对车身进行空间坐标标注,为夹具的空间尺寸特征提供必要的参数.三维坐标标注非常困难,相应的精度要求也更高.根据实际生产经验,部分焊接夹具的失误就源自三维坐标的标定失误.
2车身焊接夹具的特点
2.1焊装夹具的结构特点
车身焊装夹具体积大,结构复杂是最明显的特点,为有利于加工和装配,便于在后期使用过程中进行维护和检修,必须分解夹具的结构.车身焊装夹具有三个装配基准,分别是左、右侧围和底板,在相关平面上设定有坐标线以及基准槽,只要按对应的坐标和基准槽进行装配、检测,然后把各部分统一组合起来,就是一个合格的夹具.
2.2焊装夹具的定位特点
焊装夹具的定位元件多为不规则的曲面,一般很少用到标准元件.焊接夹具应定位好每一个被焊工件,保证相互之间不会干涉,这就要求在设计定位元件时必须充分利用工件的装配关系作为定位支承.如果装配要求不严格,可以不使用焊接夹具操作.
2.3焊装夹具的夹紧特点
车身冲压件经常使用电阻焊接,如果点焊的加压方向同工件重力一致,且焊接压力不使工件变形,定位基准和装配位置也不受到影响,那么夹紧机构可以忽略.焊接针对的是两个以上的工件,夹紧点很多,使用电阻焊这种焊接工艺可以提高工作的效率,减少装卸时间.夹紧宜采用多点联动机构和快速高效装置.
对于薄板冲压件夹紧力的关键是找准支承点,冲压件由于刚性受到结构以及钢材厚度的影响,参数是不一样的,夹紧应该保证工件不会发生变形.夹紧力的设定主要是为工件的装配提供便利,使其贴合于定位支承.在夹紧器制作材质的选取上,夹紧头部多是碳钢、不锈钢等,这类材质可以满足工件的不同要求.
3焊装夹具的设计规律
3.1焊装夹具设计的精度控制
焊接夹具的精度控制可以分为两部分,一是焊接夹具的精度标准,通常情况下,生产单位会对定位销、底板基准槽、坐标线、各类支承件等的精度要求,比如形状、精度、尺寸、公差等,焊接夹具的精度等级要达到标准要求.二是装配精度,该精度又分骨架精度和外观精度两类,前者指三维坐标值,后者是车门间隙面差.设计出的焊接夹具在上述两种焊装精度合格的同时还必须满足工序件焊装要求.
3.2焊装夹具设计的六点定则
进行焊接夹具设计基本的宗旨是限制6个方向的运动自由度,依靠制件之间相互制约和夹具定位夹紧的装置实现限制运动自由度.生产中夹具精度范围必须满足产品装配要求,应该选取尽量多的定位面.要想保证夹具装调一次成功达到精度要求,冲压件必须高规格生产,并做好相关的技术检测,确保产品尺寸偏差,同时定位点设置尽量多.
要想保证焊装夹具的精度,使之满足加工、装配的要求,设计人员还需要考虑各个定位部件的使用状况.比如直角块可以实现定位方式的契合,使用直角块的好处是压头或定位板便于装调,对于形成标准化的设计、制造也有着很大的帮助,更有利于维护维修.但垫片和定位销孔之间的关系是要注意的,定位板加工如果不符合标准就会延长装配周期,在装配和检测上,从检测销孔、定位型面等要求增多,会造成累计误差.因此夹具的外观不讲究是否美观,它主要是突出实用性.
3.3焊接夹具设计的分块定位
车身的焊接在设计焊接夹具时要考虑到车身的分块定位.分块方式需要遵循的规律大致一致,但会随着车型的差异而有所不同,具体可以包括以下三点：其一是因为底板悬置孔的位置通常是底板的加强梁,所以焊装时的悬置孔相对位置必须准确,否则车架和车身无法顺利连接,另外前后悬置孔也要保证精度.其二是前后风窗口装配尺寸要求很高,其形成位置或者位于分装夹具,或者位于总装夹具,设计夹具时要充分考虑.其三是门洞部分的装配尺寸必须确保,如果有侧围分块,则侧围的焊接夹具才是形成门洞的正确位置,如果总成焊接没有侧围分块,则和前后立柱相关的分装夹具必须以前后立柱定位.
3.4焊接夹具设计的结构夹紧
车身的焊接夹具具有一些共同的夹紧特点和结构特点,在设计时充分利用可以提高设计效率.从夹紧特点来看,因为焊接需要同时固定两个以上的复杂工件,所以夹紧点的数量普遍较多,并且由于车身是薄板冲压件,因此在设计时要注意让夹紧力的作用点落在支承点,否则工件很大可能脱离定位标准甚至直接弯曲.从结构特点来看,车身的总装夹具在底板、左侧围、右侧围三处平面均要加工上基准槽和坐标线,在后续的夹紧组合阶段,检测和装配都依照基准槽进行,最终才能形成合格的夹具.
4结语
汽车车身的焊装,焊装夹具不可或缺,它影响着汽车生产的水平,对汽车生产的效率、质量和规模都产生重要作用,因此提高汽车车身焊装夹具的设计水平意义重大.汽车车身焊接夹具设计同工序件的结构、冲压件和精度有着较为密切的关系,这是设计者在设计时必须要充分考虑的,设计工作既要遵循一般规律,也应该具体问题具体分析,在实践中不断提高设计的水平.
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参考文献：
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