老師傅專治車身焊裝夾具設計難點

隨著我國汽車工業的發展，焊接技術在汽車生產中的應用越來越多，生產效率和產品質量要求越來越高，焊接裝配夾具及各種機械化、半自動化和自動化的焊接裝配生產線也隨之發展起來。隨著生產的需要，國內較大的汽車廠都有了專門從事焊接裝配夾具設計的專業人員， 這門處於機制和焊接專業邊緣的專業技術， 正在實踐中得到發展。

而焊接裝配夾具設計技術發展得比較晚，國內外相關的專著也較少見。今天為大家分享一篇文章介紹關於設計焊接夾具中的一些難點。

一、什麼是焊接夾具

在汽車零件的焊接中，除飛輪齒環、齒輪等個別情況是將一個環狀和其他封閉體自身的某道焊縫接起來外， 大多數情況都是把幾個不同形狀的工件焊接到一起，組成一個焊接合件，因此，焊接和裝配一般是聯繫在一起的， 故通常把焊接過程中所用的夾具稱為焊接裝配夾具。

所謂焊接裝配夾具，是指在焊接工藝過程中，根據工件結構的要求，用來保證被焊工件的正確相對位置及形狀， 並籍以得到牢固的焊接接頭而使用的除焊接設備本身以外的附加裝置，統稱為焊接裝配夾具，並簡稱為焊接夾具。焊接夾具中的消耗件易損件和獨立起導電作用的一些工具，稱為焊接輔具。

二、定位篇

六點定位原則在車身焊裝夾具上的應用：

六點定則在一般的夾具設計書上都有詳細的講解，此處就不再重複。但在車身焊裝夾具設計時，常有兩種誤解： 一是認為六點定則對薄板裝焊夾具不適用；二是看到薄板裝焊夾具有非可調的超定位，而不加分析的認為是定位原則錯誤。

應該肯定六點定則對車身焊裝夾具是適用的，設計時應遵守這個原則， 另一方面還需要分析車身衝壓件的特點，只有正確認識其生產特點，同時又正確理解了六點定則，才能正確應用這個原則。

1.薄板衝壓件剛性差，在儲存和運輸時會產生彈性變形。在裝配過程中，為了克服彈性變形，必須用外力使有彈性的工件與夾具的定位件緊緊地靠在一起，與定位件一起形成一個剛性體，然後才能焊接成剛性較強、尺寸合格的空間殼體——車身總成。

而剛性體工件在夾具中定位， 其超定位的支承可以採用浮動或可調支承去適應， 如果對有彈性的工件也把超定位的支承設計成浮動的， 那就是在彈性體上裝彈性工件，永遠得不到一個確定的裝配尺寸。

2、車身衝壓件有的長或寬達1～2 m，尺寸允差和形狀允差相對較大，由於定位件與工件的間隙，使大零件的裝配位置變化在邊界部位表現得較明顯。為了糾正裝配中的錯位現象， 以使裝配誤差能均衡分布， 在大型焊裝夾具的重要部位適當增設工藝定位件，以防止裝配誤差向某一方向集中，衝壓件的精度越低，這種工藝定位越有必要。但這樣做無疑又增加了超定位現象。

3、由於薄板件易變形，所以凡是夾緊力的作用點，都必須有相應的支承塊。由於工件的結構限制，夾緊力的作用點往往又不能直接落到原定位支承點上，這時必須增加支承點。

從定位原則看，這種支承是多餘的，但對薄板件是必不可少的。超定位會使接觸點不穩定， 產生裝配位置上的干涉， 應該盡量避免，但並非在任何情況下均不允許出現超定位，只要超定位所產生的不良後果沒有超出工件裝配要求所允許的範圍，超定位是允許存在的，對薄板衝壓件來說，超定位有時是必要的。

現在，有的汽車廠家對車身零部件裝焊過程的定位基準用指導文件的形式做了明文規定， 這對基準的統一及質量的提高是有好處的。如圖3 所示，根據六點定則制定了六個定位基準， 在圖中以實心箭頭表示，它們限制了該件在空間的六個自由度。

由於工件大，為防上偏差向前側集中，在上部增加了一個工藝支承點，其裙部剛性差，為防止彈性變形，又增加了兩個工藝支承， 就是圖中以空心箭頭所示的部位。這樣在工件被夾緊後，才能與所有定位支承一起形成一個尺寸合格的剛性體， 並最終焊接成合格部件。

薄板件定位應遵守六點定則，但同時又有它的特點， 不同質的矛盾用不同質的方法去解決，這就是理論聯繫實際。

三、單元組合

定位夾緊方法及其元件的單元組合

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