汽车车身焊装工艺焊接夹具设计

汽车车身焊装工艺焊接夹具设计内容摘要：

按其用途不同，可分为设计基准和工艺基准。 设计基准是指在产品图样上，设计者所选定的参考点、线、面的组合，用以确定零件轮廓、尺寸及形位公差等。 工艺基准是指在加工过程中，直 接用于测量、定位、安装零部件时的实际点、线、面的组合，它分为定位基准、装配基准和测量基准。 夹具的定位基准是为了使焊好的车身组件、分总成件、总成件的位置与车身产品设计图纸、冲压成形零件的形状尺寸、车身测量数据在 X、 Y、 Z 方向上一致，所设定的焊装夹具的位置。 合理选择夹具的定位基准，可以简化焊接工艺和夹具结构，并且容易保证车身零件的装配焊接精度和质量。 选择夹具定位基准时，应尽量使其与车身零件设计基准相统一，减少因基准不重合带来的误差。 (1)定位基准面定位基准面有主基准和副基准两种。 主基准面 是为了保证被焊零件的准确定位。 主基准面应该尽量设定在保证零件形状精度和刚性的位置上，而且数量尽可能少，一般主基准面为不可调整的形式。 副基准面是为了校正零件、辅助焊接过程或辅助焊接设备而设定的，它能约束零件的扭曲和回弹、使零件保持形状不变、校正和约束焊接变形，是焊接工装结构上必要的基准，它设计成可调整的形式。 (2)定位基准孔定位基准孔也有主基准和副基准两种。 主基准孔的作用是固定被焊零件，它用圆柱销约束零件的两个方向，在保证可靠定位的前提下主基准孔的数量应尽可能少。 副基准孔的作用是防止被焊零件的回转，它可以用圆 柱销或菱形销定位，一般选择零件上的长孔作为副基准孔，用菱形销约束零件的一个方向。 (3)定位基准端定位基准端也有主基准和副基准两种。 主基准端使被焊零件准确定位，它确定一个方向的位置，不可调整。 副基准端是为了辅助焊接过程或焊接设备而设定的，它是约束焊接变形和焊接时两个零件错位的基准，设计成可调整的形式。 回复引用 TOP ?ranqihong 发短消息加为好友 ranqihong 当前离线 UID326 帖子 214 精华 0 积分 13 阅读权限 100 在线时间 5 小时注册时间2020527 最后登录 2020531 新手上路 11发表于 2020527 23： 05|只看该作者 (1)考虑车身零件的制造工艺，定位基准确定的先后顺序为总成 ?分总成 ?组件 ?零件。 因为如果装配件的定位基准不确定，则不可能对零部件的精度确定及正确评价，也无法决定零部件的准确修正方向。 同时为了使车身零件在制造过程中的变化要素最小，需要把含有更多变化要素的装配件上的定位基准首先确定。 (2)为了确定车身零部件的位置，需要基准孔、基准面和基准端的组合，但是在同一方向上约束时，采用基准面、孔、端的顺序不同。 考虑车身零件的形状，定位基准选择的先后 顺序为基准面 ?基准孔 ?基准端。 这与冲压零件的成形顺序一致，即先拉延后冲孔。 优先选用基准面可以使相邻零件的贴合面累积误差最小，也容易补偿刚性不足的零件形状，而且如果基准孔的位置和孔间距不准确会造成被焊零件的位置不稳定。 以冲压件零件图、装配焊接后的组件图、车身焊装工艺流程和工艺方案、车身装配公差要求以及基本车型的相关资料为依据。 其选用方法为： (1)夹具定位基准面的厚度一般为 16mm，只有地板框架处夹具定位基准面的厚度选为 19mm。 为了便于夹具设计与检测，定位基准面 尽量选在与车线平行的位置，且与车线之间的距离为整数；若定位基准的位置与车线倾斜，则从车线处标注尺寸和角度。 如图 48 所示。 (2)定位基准面要尽可能选在断面形状一致的位置，尽量避免断面发生变化的位置，如图 49 所示。 因为断面发生变化的位置容易造成零件变形，很难精确定位。 (3)定位基准孔要尽可能与定位基准面不重合。 这是因为基准孔与基准面的定位方向不同，当零件定位基准面发生变化时，定位基准孔的位置也发生变化。 如图 410 所示。 (4)分析整条生产线上各工位零件的构成以及各构成零件的位置，使定位基准的位置尽量选在能贯 穿整条生产线的位置上，即生产线上各工位的定位基准尽量保持一致，以减小工位间的定位偏差。 例如：前立柱组件 ?侧围总成 ?车身总成前后相互关联的工位尽量选择相同的定位基准。 (5)定位基准尽量选在被焊零件有贴合要求或功能要求的位置，如有装配关系要求的面或孔，有位置尺寸要求的端部或孔等。 (6)定位基准尽量选在容易上件取料的位置，容易实现焊装自动化的位置，以及使装配累积误差最小化的位置上。 (7)对于相同零件的定位，其定位基准位置尽量要统一。 (8)定位基准要选在可以减小焊接变形的位置上。 当焊接面的长度足够时，可以将定位基准 面直接选在焊接面上。 (9)各被焊零件要尽可能单独定位，不能只依靠相邻零件型面的贴合来定位。 回复引用 TOP ?ranqihong 发短消息加为好友 ranqihong 当前离线 UID326 帖子 214 精华 0 积分 13 阅读权限 100 在线时间 5 小时注册时间2020527 最后登录 2020531 新手上路 12发表于 2020527 23： 06|只看该作者第三节车身焊装生产线 焊装生产线 (production line of welding)，是指必须经过焊接工艺才能完成完整产品的综合生产线，它包括专用焊接设备、辅 助工艺设备以及各种传输设备等。 一 .车身焊装生产线的发展过程汽车车身焊装生产线的发展过程大体可分为三个阶段： 50 年代以前全靠手工操作组焊车身的方式，在国内的小汽车厂家中应用较多。 它是各工位独立操作，被焊接车身零件主要依靠人工搬运，它的生产能力只能依靠工人操作的熟练程度，对设备自动化程度的要求几乎没有。 由于单靠工人的熟练程度而提高生产能力是有限制的，所以以提高生产能力为目标进行了传送装置及专用焊接设备的开发研究工作。 这样很快满足了提高生产能力的要求。 但这种设备 无法满足混流车型的生产。 1965 年左右开发出利用机械控制系统来满足 23 种车型的生产。 刚性焊接生产线属于传统制造系统，它具有以下特点： (1)通常把作业划分为较多个简单工序； (2)按分批投入的方式，顺序完成各简单工序； (3)完成工序时间很短； (4)单个工序自动化。 目前这种刚性焊装生产线仍然有一定的应用，但随着先进制造技术的蓬勃发展，这类生产线正在面临着技术改造的艰巨任务，处于淘汰之中，在轿车生产中所占份额正急剧减少。 处于这个阶段的我国汽车焊装线以一汽大众汽车有限公司捷达轿车车身焊装设备与上 海大众汽车公司车身焊装线为代表，前者总成工位及车身主焊线采用焊装自动线，广泛采用各种类型的多点焊机和焊接机器人，工艺先进，自动化程度高；后者由于采用国外先进技术，工艺先进，但自动化程度较前者低，采用悬挂式点焊机等设备，手工焊接仍占较大比例。 阶段世界汽车发展的趋势是由大批量生产向多品种、小批量生产转化，为了满足汽车消费者广泛而多样化的需求，适应汽车市场的激烈竞争，必须不断缩短车型变换周期、加快车型的更新，柔性焊装生产线就是适应这一发展趋势而设计制造的。 由于计算机的飞速发展以及控制领域的技术提高 、机器人的发展、工具的柔性化， 1975 年正式开始了汽车焊装生产线的自动化研究，且研究出为满足消费者多样化需求的柔性生产系统。 柔性焊装生产线的特征是大量使用工业机器人、数控焊钳、可快速更换的工装设备和非同步输送带、可编程控制的自导车，它能方便地适应几个基本车型及若干变型车的同时生产并易于适应以后的改型。 柔性焊装生产线属于柔性制造系统 (FMS)， FMS 的柔性是指对产品的柔性，即系统为不同的产品和产品变化而进行设置，以达到高的设备利用率，减少制造过程中零件的中间存储，对于顾客需求具有快速响应的能力。 与刚性焊装生产 线相比，柔性焊装生产线主要特点为： (1)把作业仅分为几个工序； (2)不同批次的不同工序可以重叠投入； (3)完成工序加工时间快和不变； (4)全部加工工序自动化； (5)产品的焊接主要由焊接柔性制造系统完成。 在德国的大众、宝玛格、日本的本田、瑞典的沃尔沃、美国的卡特比勒等公司均大量使用车身柔性焊装生产线。 德国 Benz 的 Sindelfingen 工厂布置有三条车身焊接总装线，三条地板总成线及相应的中地板、前后地板线等，共有焊接机器人 1000 余台，自动化率为 95%，生产约 10 个车型，二班制时日产 1600~1700 辆。 在 车身制造中，选择哪种型式的车身焊装生产线和需要多少焊装设备，取决于生产批量的大小，车身质量的要求以及工厂的场地和投资情况。 在我国，经过近 15 年的大力发展，汽车制造业取得了很大进步，从国外引进了轻型车、面包车、轿车等各种类型的汽车，各主要汽车厂家形成了一定的生产规模，基本上具备了一整套较为完善的生产、管理及技术保证体系。 但车身焊装生产线还是主要依赖从国外全套引进，缺乏自主独立开发能力。 引进的焊装生产线大都是国外 80 年代的产品，属于刚性焊装生产线，自动化水平不高。 二 .车身焊装生产线的组成车身焊装生产线是轿车、 微型客车等车型生产过程中的几个主要生产线之一，其空间作业内容复杂且自动化程度较高。 车身焊装生产线是汽车白车身 (BODY IN WHITE)全部成型工位的总称，它由车身总成线和许多分总成线组成，每一条总成线或分总成线又由许多工位组成。 线间、工位间通过搬送机、机器人等搬送设备实现上下料和零部件的传送，以保证生产线内各工位工作的连贯性。 分总成线又包括许多独立回复引用 TOP ?ranqihong 发短消息加为好友 ranqihong 当前离线 UID326 帖子 214 精华 0 积分 13 阅读权限 100 在线时间 5 小时注册时间2020527 最后登录 2020531 新手上路 13发表于 2020527 23： 06|只看该作者的组件焊装工位，每个工位由许多定位夹紧夹具、自动焊接装置及检测装置等设备以及供电供气供水装置组成。 (SLAT LINE)车身完成线是一条车身装配生产线，它通过铰链连接方式分别将焊装好的前后车门，翼子板，发动机罩，行李厢盖或背门与车身本体连接装配，形成白车身 (Body In。