关于白车身焊接夹具的发展动向

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1、生．土严产蕞装营备白车身焊接夹具的发展动向阐述了汽车行业中白车身焊接夹具在设计开发(3D应用)、工装制造(标准部件应用)、与工艺设备融合、新材料应用、柔性化等方面的发展动态和发展方向，介绍了白车身焊接夹具设计、制造和生产应用方面的成功案例。●机械工业第九设计研究院刘淑艳李劲李二铁基于市场及客户的要求，焊接夹具作为白车身制造的重要手段，对市场的适应性也越来越表现出，要求其制造成本低、柔性、快速设计、快速加工、降低设计制造风险等。13D设计更为广泛随着计算机软硬件技术的日益完善，焊接夹具的3D设计已成为主流。1．1便于模型标准化管理、设计3D设计的数据更便于管理，尤其是标准结构和图13D

2、夹具方案零部件的数据库积累、管理、应用显得更为方便。结构的需要。可以更快速识图，了解产品结构，并且这是因为现在已经具有了良好的3D运用环境，如可以将产品、设备等相关部分放在同一个环境里进行CATIA、PRO／E、UG等都可以很好地使用这些数设计，这样便于分析结构，分析产品的断面和搭接关据。可以想象，有些通用标准部件不需要重复设计，系及装配顺序，确定夹紧点及夹具结构，可以大大提只需要选用合适的系列，节省了大量时间。同样道高设计效率、设计的准确性和有效性。而且这样的环理，制造起来更方便，甚至有的可以由其他供应商来境可以直观地展现方案的意图，所以也便于团队的专业制造供货，从而可以降低成本。

3、图1为应用3D软协作，从而加速完成项目。图3为传统2D夹具设计方件进行夹具设计的方案图，图2为3D软件生成的夹具案。图4为3D夹具设计方案。比较2D~D3D夹具设计二维方案图。的方案可以看出，应用3D设计的夹具空间结构的相1-2空间结构的相互关系更明朗互关系更明朗、直观。由于3D技术最大的优势在于其空间的直观性，1．3更加便于数控加工的编程、加工符合人的视觉习惯，可以更好地适应人认识夹具空间由于是数据3D模型，这样更便于在计算机环境2010年第8期汽车工艺与材料AT&MI49．生产装备图23D生成的二维夹具方案i圭—艟l—f垂f摹；：}；Il上{I1flrlll}i裂AHlJ、L-，

4、．．--一7l^一}：j蛹l1J—-·—_、t’J!量}=覃=摧1厂lLl-蝴抛‘"in＼l1I_II／I鼍l图3传统2D夹具设计方案下的机械加工工艺分析、工艺编制和数控加工程序的静、动态的结构合理性和运动轨迹的合理性，从而优编制。图5为3D夹具设计环境界面。化整个设计的综合合理性，降低由于空间想象力不足1．4为3D模拟打下良好基础带来的设计风险和返工风险，从另一方面提高了项目由于3D模型的建立，这样可以很好地在3D环境节点的保证度。图6为夹具与工件的匹配模拟。下组装夹具，并且可以将夹具、焊钳、设备、工件、2标准化部件比重加大人员放在3D环境中，再给予设备、夹具、人员的运动学特性，便

5、于研究它们的相互位置关系，以便检查随着社会分工的进一步细化，夹具制造商或者说50J汽车T艺-5材料AT＆M2010年第8期生产装备。采用标隹件减少了设计重复工作量，更便于分供应商的提前准备，从而对加速整个项目的周期大有裨益。可以说现在从夹具的底板、支架、气缸、支座、夹子、连接件、定位销、甚至定位的型板等都可以部分进行标准化处理。一套夹具标准化部件一般可达50％左右。大大降低了夹具成本，专业厂可以大批量生产标准部件。3与设备相融合夹具由于其作用的特殊性，所以总是和产品与设图43D夹具设计方案备有着密切关系。随着自动化率的提高，夹具与设备的界限有时就越来越不那么明显。(1)机器人抓拿夹具

6、，它具有定位的功能，同时也具有抓件的作用。图7为夹具与机器人的结合。抓图53D夹具设计环境界面图7夹具与机器人的结合(2)一些设备上的辅助机械手是设备的一部分，但是又具有夹具作用。图8为夹具与辅助机械手的结合。图6夹具与工件的匹配模拟焊装线制造商的标准化工作也越来越细化。其中特点图8夹具与辅助机械手的结合之一就是部件的标准化更加细腻，分供商网络协作更(3)一些夹具上带有自动焊机，夹具和设备采加发达，从而以更加经济的形式参与更大的项目，以用一个基体。有的则运输设备与夹具共用一个基础。成本、速度在市场上取胜。图9为夹具与自动焊机的结合。2O1O年第8期汽车工艺与材料AT&Ml51．生产装

7、备(2)回转结构回转结构柔性夹具见图12。图9夹具与自动焊机的结合4新材料不断涌现新材料(如PPS)不断涌现，使困扰着夹具的几个问题得到解决，如焊接电流分流问题。PPS材料图12回转结构柔·眭夹具轻、绝缘、防锈，可以注塑成型，成本低，机械性(3)内置式能可以满足要求，易于加工。另外，铝合金、碳素内置式柔性夹具见图13。纤维、陶瓷等材料也应用于夹具。非金属材料夹具见图10。图10非金属材料夹具图13内置式柔性夹具圃5柔性化结构倍受欢迎由于市场多样性的需求，因