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汽車焊接夾具的設(shè)計(jì)摘要：本文介紹了汽車焊裝夾具的設(shè)計(jì)和施工方法關(guān)鍵詞：焊接部件；基礎(chǔ)；夾緊；位置 1. 介紹 裝配和焊接夾具在汽車車身裝配和關(guān)鍵工藝設(shè)備的汽車制造質(zhì)量相關(guān)的焊接生產(chǎn)線。在焊接生產(chǎn)中，組件，除了這一過程的零件裝配，定位完成焊接工裝，也作為一個測試和校準(zhǔn)程序的道路，焊接件，焊接質(zhì)量的任務(wù)，所以它的設(shè)計(jì)和制造的焊接過程中影響汽車的生產(chǎn)能力和產(chǎn)品質(zhì)量水平焊裝夾具。因此焊裝夾具的設(shè)計(jì)和制造，直接影響焊接過程中汽車的生產(chǎn)能力和產(chǎn)品質(zhì)量。汽車焊裝夾具是保證其制造質(zhì)量、縮短其制造周期的重要手段。因此，正確理解焊裝夾具設(shè)計(jì)要點(diǎn)，改善和提高焊裝夾具的設(shè)計(jì)手段和設(shè)計(jì)水平，并提高夾具的調(diào)整和驗(yàn)證水平等三方面都是必不可少的，也是汽車制造公司在激烈的競爭中得以生存所必須解決的問題。 汽車的風(fēng)格不同,焊接夾具的形狀,因而有著很大的不同,但在設(shè)計(jì)、制造和調(diào)整都是共同的,可以借鑒采用。 2. 焊接夾具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 焊接夾具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),確保該夾具有良好的操作方便性、裝夾定位的可靠性。焊裝夾具的制造商也很容易集成的調(diào)整,以保證結(jié)構(gòu)各部分的表面應(yīng)該允許足夠的空間用于調(diào)整，以確保立體可調(diào)。當(dāng)然，在確保焊接夾具質(zhì)量準(zhǔn)確性的前提下,焊接夾具的結(jié)構(gòu)應(yīng)盡可能簡單。夾具設(shè)計(jì)通常是夾具上全部元件的位置都是直接根據(jù)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)確定的，最終保證制造出合格的焊接工裝結(jié)構(gòu)。根據(jù)作業(yè)高度可初步?jīng)Q定夾具底板的高度，即夾具固定位置的高度。焊接夾具設(shè)計(jì)首先要考慮夾緊方式，一般有手動和氣動兩種，手動夾緊一般適合于小件、外協(xié)件、小批量工件焊裝，對于大型車體部件、規(guī)劃于生產(chǎn)線內(nèi)、自動化程度要求高的焊接夾具宜選用氣動夾緊，汽車生產(chǎn)的一般采用氣動夾緊,然后手工大批量夾緊可作為輔助夾緊。這樣可以相應(yīng)的降低成本。部分手動夾緊產(chǎn)品已擁有標(biāo)準(zhǔn)的型號和數(shù)量，需要時可以到市場購買即可。對于某些裝置,規(guī)定采用氣動夾緊，但如果直接使用氣動夾緊，可能損壞的工件,所以,可以由人工先按地方 ,來提供一種氣動夾緊力夾緊工件,這是手動-氣動。該夾具夾緊系統(tǒng)是安裝在一個大平臺,所有固定在此保證焊接位置的焊接條件應(yīng)符合設(shè)計(jì)尺寸的工件坐標(biāo)系定位夾具,這牽涉到的基準(zhǔn)。 3. 裝配和焊接夾具的基準(zhǔn)和他們所選擇的支撐面 3.1 設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的確定 每個夾具必須具有固定坐標(biāo)系統(tǒng),在這個坐標(biāo)系統(tǒng), 它的支撐基礎(chǔ)坐標(biāo)尺寸應(yīng)該支持工件以及坐標(biāo)對應(yīng)于同樣的大小。所以在整個的焊裝夾具系統(tǒng)中,為了確保自動焊件系統(tǒng)的三維空間坐標(biāo)一致, 所有的焊裝夾具在該系統(tǒng)中必須有一個共同的基準(zhǔn)。該基準(zhǔn)是夾具安裝平臺,這是 X,Y 坐標(biāo)、每一個具體部件都固定在平臺相應(yīng)位置,要具有相應(yīng)的高度,所以,應(yīng)協(xié)調(diào) Z 坐標(biāo)，由此建立了三維 XYZ坐標(biāo)系統(tǒng)。為了方便夾具的安裝及測量、安裝平臺必須有坐標(biāo)的參考,通常有三種類型。結(jié)構(gòu)如下： 3.1.1 基準(zhǔn)孔的方法 安裝平臺設(shè)計(jì)時有四個基準(zhǔn)孔,其中每一個孔圓心坐標(biāo)的兩個方向、四個孔的坐標(biāo)構(gòu)成兩條相互垂直的線。這就是,XY 平面坐標(biāo)系統(tǒng)上集合。這個基準(zhǔn)的建立相對簡單,易加工,但同時使用的測量與基準(zhǔn)精確。任何形狀都是由空間點(diǎn)組成的，所有的幾何量測量都可以歸結(jié)為空間點(diǎn)的測量，因此精確進(jìn)行空間點(diǎn)坐標(biāo)的采集，是評定任何幾何形狀的基礎(chǔ)。參考一側(cè)靠近兩個基準(zhǔn)形成的一個協(xié)調(diào)的方向。3.1.2 v 型檢測法 這種方法是在這一過程中安裝平臺分為每兩個 90 度范圍的,這兩條軸線的線組成一平面垂直安裝的平臺,這樣平面垂直于平臺,這兩個軸線溝槽的表面形式 XY 平面坐標(biāo)系統(tǒng)。 3.1.3 參考試塊法 參考使用側(cè)塊垂直于三維 XYZ 坐標(biāo)系統(tǒng),通常是一個檢具的底座與 3 到 4 塊可直接安裝在平臺上，也可以添加一個軸承固定夾具平臺,但需要參考塊的最后一個平面來控制高度，必須保證方向一致。制造時，調(diào)整塊在前面的兩種方法是較為困難的,但這種測量極為方便,尤其是使用 CMM 測量。該方法要求用的基準(zhǔn)塊平面加工安裝平臺相對較低,所以大一點(diǎn)的尺寸的安裝平臺應(yīng)該使用這種方法。 3.2 軸承表面的選擇 軸承表面選擇時，使用焊接試件的固定表面上的切平面和安裝平臺的角度不大于 15 度。檢測表面應(yīng)盡可能的和焊接管件的相同、盡可能為了方便平面處理和調(diào)整。軸承表面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上應(yīng)可以很容易地處理模塊,而這一數(shù)字為產(chǎn)品的可用于軸承數(shù)控表面加工上。當(dāng)然設(shè)計(jì)車身坐標(biāo)點(diǎn)不一定就是適合軸承表面,特別是數(shù)控夾具,這就需要以支持夾具堵住存取點(diǎn) S 為基礎(chǔ) ,建立了數(shù)字表面,這個表面應(yīng)該是和被支承面一致的。所以此時是制造基地點(diǎn) S 數(shù)控加工、精密加工及裝配調(diào)試比較容易容易。4. 定位工件 一般位置的工件表面特征是相對于孔或明顯的定位參考表面確定的。常用是定位銷組件。分為夾緊定位和固定定位兩部分?？紤]焊接位置和所有焊接設(shè)備，既不能影響最終焊接件的取出，也可以讓焊鉗或者焊槍到達(dá)焊接位置。對于確實(shí)有影響的定位銷等要考慮采用可以活動的定位銷。為了方便工件進(jìn)出,可選用伸縮定位銷，具體的結(jié)構(gòu)可查找手冊。焊裝夾具的設(shè)置應(yīng)便于施工，有足夠的裝配、焊接空間，不能影響焊接操作和焊工觀察，不妨礙焊件的裝卸。所有的定位元件和夾緊機(jī)構(gòu)應(yīng)與焊點(diǎn)保持適當(dāng)距離，或布置在焊件的下方或面。夾緊機(jī)構(gòu)的執(zhí)行元件應(yīng)能夠伸縮或轉(zhuǎn)位。根據(jù)形成原理,將工件放進(jìn)夾緊、定位。之后打開夾具將工件取出。確保夾具的打開和關(guān)閉沒有干涉。為減少裝卸工件的輔助時間，夾緊裝置應(yīng)采用高效快速裝置和多點(diǎn)聯(lián)動機(jī)構(gòu)。對于薄板沖壓件，夾緊力作用點(diǎn)應(yīng)作用在支承面上，只有對剛性很好的工件才允許作用在幾個支承點(diǎn)所組成的平面內(nèi)，以免夾緊力使工件彎曲或脫離定位基準(zhǔn)。另外設(shè)計(jì)時要防止在夾緊機(jī)構(gòu)由夾緊到打開時夾住手。5. 焊接件的工位調(diào)動 大多數(shù)汽車焊接配件的焊裝過著在幾個工藝完成。因此它需要傳動裝置,通常工件在傳輸之前應(yīng)避開焊接夾具的干擾,第一步將工件升起 ,這需要使用電梯、起重機(jī)構(gòu)，齒輪齒條,等等,此時的齒條和齒輪結(jié)構(gòu)，它們的結(jié)構(gòu)加工、連接并不像完成通常連接結(jié)構(gòu)站間傳輸?shù)臋C(jī)構(gòu)那樣簡單,有幾種形式 ,如齒輪、齒條傳動機(jī)構(gòu)、傳動機(jī)構(gòu)、搖臂機(jī)構(gòu),由于是往復(fù)運(yùn)動形式,搖臂機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)移制造到調(diào)試比另一種更好,所以一般選用普通搖臂轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)。6. 結(jié)論 近幾年來，汽車焊接夾具如何正確、合理的設(shè)置輔助定位支承，是一個極為復(fù)雜的問題，雖然我們已在這方面積累了一定經(jīng)驗(yàn)，但在該領(lǐng)域還有大量的知識有待去進(jìn)一步地學(xué)習(xí)和研究，以便為焊裝夾具設(shè)計(jì)領(lǐng)域的不斷發(fā)展創(chuàng)新，提供新的理論支持。隨著中國汽車工業(yè)的發(fā)展，需要越來越多的焊接夾具。夾具雖然原理很簡單,但是真正的設(shè)計(jì)和制造出高質(zhì)量焊接夾具系統(tǒng)是一項(xiàng)極其復(fù)雜的工程