浅议焊装夹具的结构设计(论文).doc

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1、浅议焊装夹具的结构设计在汽车焊接流水线上，其正用于焊接操作的丁•作量仅占30%〜40%，而60%〜70%为辅助和装夹工作。因装夹是在焊接夹具上完成的，所以夹具在整个焊接流程屮起着垂要作用。在焊接过程屮，合理的夹具结构，有利于合理安排流水线生产，便于平衡工位时间，降低非生产用时。对具有多种车型的企业，如能科学地考虑共用或混型夹具，还有利于建造混型流水线,提高生产效率。为提髙我国汽车焊接夹具的设计水平，本文对汽车焊接夹具原理、结构及设计方法、原则进行了一定的研究和探讨。一、汽车焊接工艺特点（-）材料与结构汽车焊接材料主要是低碳钢的冷轧钢板，镀锌钢板，及少最的热轧钢板。它们可焊性好，适宜大多

2、数的焊接方法，但由于是薄板件，因而刚性差、易变形。在结构上，焊接散件大多数是具有空间Illi面的冲压成形件，形状、结构复杂。有些型腔很深的冲圧件,除存在因刚性差而引起的变形外，还存在冋弹变形。（二）焊接方法汽车焊接方法主要有CO2气体保护焊和电阻焊。CO2气体保护焊应用范围较广，且对夹具结构要求不十分严格。电阻焊对夹具要求严格，尤其是多点焊、反作用焊和机器人点焊。因汽车焊接以电阻焊为主,所以本文将针对电阻焊夹具的设计进行探讨。（三）焊接工艺流程汽车焊接的基本特征就是组件到部件再到总成的一个组合再组和过程。从组件到车身焊接总成的毎一个过程，既相互独立，又承前启后，因此组件的焊接精度决定着

3、部件总成的焊接精度，最后影响和决定着车身焊接总成的焊接精度与质最，这就要求相互关联的组件、部件及车身焊接总成夹具的定位基准应具有统一性和继承性，只有这样才能保证故终产品质量，即使出现质量问题也易于分析原因，便于纠正和控制。焊接过程以流水线生产为主，所以夹具设计应有利于流水线的布置和设计，同时也考虑给生产管理提供方便。二、焊接夹具的设计方法与步骤1.在设计焊接夹具之前，应首先了解生产纲领、产品结构特征、工艺需要及生产线布置方式，作好充分的丁艺调研，参照国内外先进的夹具结构，并结合实际情况确定夹具总体方案。诸如是固定夹具还是随行夹具，机械化、自动化水平是高是低，几种车型主要夹具是否混型共用

4、等。2.根据焊件结构特点及所需焊接设备型号、规格，确定定位及夹紧方式；同时根据冲压件的工艺特点及后续装配工艺的需要选择合适的定位点及关键定位点。3.主体机构确定后，便可确定辅助装置。如水、电、气冋路，气、液动元件以及覆盖件外部焊点所需保护铜板等。4.因焊接夹具总体结构都很庞大，空间结构及尺寸复杂，所以其设计应采用坐标法及模块化设计的方法，以提高设计效率。5.在进行夹具的具体结构设计时，应尽可能多的采用标准化元件，或提高自身的通用化、系列化程度。三、焊接夹具的组成、结构及要求汽车焊接夹具通常山夹具地板、定位装置、夹紧机构、测最系统及辅助系统等五大部分组成。（一）夹具地板夹具地板是焊接夹具

5、的基础元件，它的楕度直接影响定位机构的准确性，I大I此对工作平面的平面度和表面粗糙度均有严格的要求。夹具自身测戢装置的基准是建立在夹具地板上，因此在设计夹具地板时，应翱有足够的位置來设立测最装置的基准杷，以满足实际测最的盂要。另外，在不影响定位定位机构装配和定位槽建立的情况卜•，应尽可能采用框架结构，这样可以节约材料、减轻夹具自重，这一点对流水线上的随行夹具尤为重要。（二）定位装置定位装置中的零部件通常有固定销、插销、档铁、V型块,以及根据焊件实际形状确定的定位块等｛图1所示为专用定位块｝。1.因焊接夹具使用频率极髙，所以定位元件应具有足够的刚性和硕度，以保证在更换修整期的榕度。2.为

6、便于调柴和更换主要定位元件及使夹具具备柔性的混型功能，定位机构应尽可能设计成组合可调式的。如图1屮的定位元件A-1山产品形状确定，因此通过更换件A-1即可达到修榕夹具和适应不同车型的需要。3.标准化设计。如图1中的支承件A-2,可设计成混、通用系列的元件。因汽车结构区别较大，尤其是重、中、轻、微型车，所以应根据车型分别指定汽车焊接夹具标准，以适应不同车型的需要。4.定位元件可选用厚度为16mm、18mm.20mm＞三种尺寸的钢板，｛如图1中件A-1、A-2｝,统一备料。另外，定位元件的热处理应在夹具调试合格后进行,但应准确记录更改数据，并相应修整夹具资料,使之符合调试合格状况，为今后制

7、造提供准确资料。图2手•气动央紧机构3・3夹紧机构汽车焊接夹具的夹紧机构以快速夹紧机构和气动夹紧机构为主。快速夹紧机构具有以下优点：1•如图2所示的快速夹紧器，其结构简单，动作迅速，从自由状态到夹紧仅需几秒钟，符合大批倉生产需要。2•快速夹紧器根据需要可几个串联或并联在一起使用,达到二次夹紧或多点夹紧的目的。另外对定位精度较低的焊件能实现夹紧和定位同时进行.消除了专用定位元件。它还能通过转换其机构组成发挥更多作用，应用范围较广。3・配以螺纹调节