汽车车身试制焊接夹具

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1、试制部第一届青年工作论文汽车车身试制焊接夹具2010年12月摘要：焊接夹具在车身试制质量控制方面有很重要的作用，通过焊接夹具的设计、制造、检测的阐述，使我们了解接夹具在汽车车身试制中的意义。关键词：汽车车身试制焊接夹具汽车车身通常由约300~500个冲压零件焊接而成，装夹定位点多达1700~2500个，焊点1500~2000个。汽车车身结构复杂、刚性差、易变形，制造偏差难以控制；精度要求在±1mm，重要的形面精度需要求达到±0.8mm。汽车车身试制为一种多层次结构，若干零件焊装成分总成，分总成又变成下一层装配中的零件；焊接夹

2、具保证所属装焊零件的相对位置和焊接件的尺寸精度，减少焊接过程中零件变形，　焊接夹具的设计既要保证分总成的焊装要求，又要保证车身总体的焊接精度，通过调整分总成的匹配状态来满足整体的装配要求；所以焊接夹具在车身质量控制方面起着重要作用。汽车车身试制需焊接夹具大约30~50套。汽车车身试制焊接夹具有装配式与焊接式。装配式是指焊接夹具零件间的装配通过销子定位、螺栓连接的，这种夹具在定位方向是可调节的；焊接式是指焊接夹具零件间的装配是通过焊接实现的。试制焊接夹具一般为手动夹紧形式，由脚轮、平台、夹紧单元、起吊环、定位形块、定位销等组成

3、（见图1）。一套合格的焊接夹具，必须经过合理的设计、精确的制造、严格的检测阶段。614352图2：1.脚轮2.平台3.夹紧单元4.起吊环5.定位形块6.定位销一、焊接夹具的设计汽车车身试制焊接夹具的设计构思是一个复杂的过程，在了解车身结构的基础上，还需要考虑焊接夹具的定位基准、定位方式、制造的批量性、操作方便性等。(一)焊接夹具的定位基准焊接夹具定位基准与冲压件设计与制造、检具定位基准统一。分总成与总成夹具的定位、夹紧基准必须统一。才能保证精度的传递的一致性，减少因定位基准不一致产生的误差。一般选择零件的重要装配孔、工艺孔及

4、安装面作为定位基准。(二)　焊接夹具定位方式焊接夹具定位方式符合六点定位原则，但因车身零件厚度一般为0.8~2.5mm，焊接夹具有防止零件变形的作用，一般在支撑面采用过定位的方式。对于侧围、下车身等较大的零件，相邻夹紧单元的距离应在400mm左右，保证车身强度，减少车身变形。试制部第一届青年工作论文(一)焊接夹具制造的批量性焊接夹具是由多种不同形状的零件装配而成，对于轿车侧围，其焊接夹具所需的零件数量为700-900，若全部为非标准特殊零件，加工量之大可想而知。制造的批量性是指设计过程中考虑标准化设计，把夹具组成元素进行系列

5、化，所以设计之前应考虑把设计用零件标准化、系列化整理，设计时尽量使用整理好的标准化零件，减少非标准化零件使用。例如夹紧单元中包括一种L型支座（见图2），就可以把它划分为L=100mm、150mm…系列化的优点是，对此种零件进行批量生产，既可以提高生产效率，又易于控制加工精度。L（图2）(二)焊接夹具操作方便性　焊接夹具的操作方便性包括操作高度的方便性、上/取件的方便性、焊钳伸入的方便性及检测的方便性。根据人体功能学，夹具的操作高度一般为700-800mm。由于车身空间结构复杂，夹具设计必须考虑上/取件的方便性，避免因为上/取

6、件不便造成零件变形或损坏，造成不必要的损失。图3中，定位销3、4与平台垂直，定位销1、2与平台成一定角度。定位销设计的首选形式为固定销，当遇到图中的情况，把定位销1、2、3、4都设计为固定式，必然影响取件。所以定位销1、2设计为手插活动销。这样就避免焊接后的零件取不下来的情况。夹具的夹紧单元并非越多越好，定位单元太多，会增加不必要的经济成本与重复的操作，而且给焊钳伸入与检测带来困扰；所以在满足定位要求的情况下，夹紧单元越少越好。1423图4一、焊接夹具的制造　焊接夹具是由多种一定数量的零件装配而成，易产生累计误差，所以零件的

7、制造精度尤显重要，夹具平台是焊接夹具的基础元件，它的精度直接影响夹紧单元的准确性，因此对平台的平面度和表面粗糙度均有严格的要求，平面度0.1/1000.表面粗糙度Ra3.2.平台上定位孔与测量基准孔为Φ10H7，内表面粗糙度Ra1.6，销孔与基准之间的公差±0.05，同一零件用定位销之间的公差±0.02试制部第一届青年工作论文。零件间的装配面平行度、粗糙度，与平台要求一致，定位形块与定位销直接接触车身零件，表面粗糙度要求Ra1.6。焊接夹具影响车身的质量，质量必须从零件开始控制。一、焊接夹具的检测焊接夹具的检测一般使用三座标

8、测量机，基准为平台上的基准孔、基准球或基准线，现多为多为基准孔，加工简单，易于操作。焊接夹具经过合理设计、精确的制造、严格的检测后，并不是一定叨叨使用要求；实际操作中才是真正的验证，下一步是和车身零件进行匹配，这个过程是非常重要的，这是一个焊接夹具与车身设计互相验证的过程。虽然夹具设计过程