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汽车车身 焊接夹具 设计的一般规律.doc

汽车车身 焊接夹具 设计的一般规律.doc

上传者: 四叶草小丸子 2017-10-15 评分 0 0 0 0 0 0 暂无简介 简介 举报

简介:本文档为《汽车车身 焊接夹具 设计的一般规律doc》,可适用于影视/动漫领域,主题内容包含汽车车身焊接夹具设计的一般规律保证车身焊装夹具设计的基础条件摘要:通过对汽车车身焊接夹具设计的一般规律进行探讨提出了在焊接夹具设计中所应该遵循的基础符等。

汽车车身焊接夹具设计的一般规律保证车身焊装夹具设计的基础条件摘要:通过对汽车车身焊接夹具设计的一般规律进行探讨提出了在焊接夹具设计中所应该遵循的基础条件。在现生产中焊接夹具的设计充满了丰富的特殊性因此具体问题须具体对待。关键词:焊接夹具设计经验性综合技术汽车车身焊接夹具的设计是一门经验性很强的综合性技术在设计时首先要确定生产纲领熟悉产品结构了解变形特点把握制件及装配精度通晓工艺要求。只有做到这些才能对焊接夹具进行全方位的设计。一、生产纲领生产纲领决定焊接夹具的自动化水平及焊接工位的配置是通过生产节拍体现的。生产节拍由夹具动作时间、装配时间、焊接时间、搬运时间等组成。夹具动作时间主要取决于夹具的自动化程度装配时间主要取决于冲压件精度、工序件精度、操作者的熟练程序焊接时间主要取决于焊接工艺水平、焊接设备的自动化程度、焊钳选型的合理化程度等搬运时间主要取决于搬运的自动化程度、物流的合理化程度等。只要把握住以上几点就能合理地解决焊接夹具的自动化水平及制造成本这对矛盾。二、汽车车身的结构特点汽车车身一般由外覆盖件、内覆盖件和骨架件组成覆盖件的钢板厚度一般为mm骨架件的钢板厚度多为mm也就是说它们大都为薄板件。对焊接夹具设计来说有以下特点:、结构形状复杂构图困难汽车车身都是由薄板冲压件装焊而成的空间壳体为了造型美观和壳体具有一定的刚性组成本身的零件通常是经过拉延成型的空间曲面体结构形状较为复杂。、刚性差、易变形经过成型的薄板冲压件有一定的刚性但和机械加工件相比刚性要差得多而且单个的大型冲压件容易变形只有焊接成车身壳体后才具有较强的刚性。、以空间三维坐标标注尺寸汽车车身产品图以空间三维坐标来标注尺寸。为了表示覆盖件在汽车上的位置和便于标注尺寸汽车车身一般每隔mm或mm划一坐标网线。三个前后方向(Y向)以汽车前轮中心为往前为负值往后为正坐标的基准是:值上下方向(Z向)以纵梁上平面为往上为正值往下为负值左右方向(X向)以汽车对称中心为左右为正负。三、装配精度装配精度包括两方面内容:外观精度与骨架精度外观精度指车门装配后的间隙面差骨架精度指三维坐标值。货车车向的装配精度一般控制在mm内轿车控制在mm内。焊接夹具的设计既要保证工序件之间的焊装要求又要保证总体的焊接精度通过调整工序件之间的匹配状态来满足整体的装配要求。四、点定则在车身焊装夹具上的应用点定则指限制'个方向运动的自由度在设计车身焊装夹具时常有两种误解一是认为点定位则对薄板焊装夹具不适用二是看到薄板焊装夹具上有超定位现象产生这种误解的原因是把限制个方向运动的自由度理解为限制个方向的自由度焊接夹具设计的宗旨是限制个方向运动的自由度这种限制不仅依靠夹具的定位夹紧装置而且依靠制件之间的相互制约关系。只有正确认识了薄板冲压件焊装生产的特点同时又正确理解了点定则才能正确应用这个原则。从定位原则看支承对薄板来说是必不可少的可消除由于工件受夹紧力作用而引起的变形。超定位使接触点不稳定产生装配位置上的干涉但在调整夹具时只要认真修磨支承面其超定位引起的不良后果是可以控制在允许范围内的。年代车身焊接使用的大量夹具其型式是从冲压模具的定位面截切而来即在车身冲压零件的型腔上定位它被称为"定位块"其特点是定位面积大据统计投影面积在以上。定位块是加工件其余支撑部分为铸铁件定位块在装配调整后再配作定位销。在外观上它有两种式样:大面积的定位块小面积的气动或手动压头大面积的定位块大面积的气动或手动压头。前者造成定位块加工复杂产生车身零件压紧力不够后者干涉焊钳的点焊操作及装件困难。在生产中使用的夹具其精度必须保证产品总成的要求其选择定位面的数量也是比较保守的宁多勿少。另外每个定位块的装配全部是用四个螺钉在沉孔中固定在焊接支承底板上因焊渣飞溅的填充造成返修更换的困难。因此这种整体为铸件的"定位块"式夹具是耗能耗材的其设计、制造周期和成本都比较高。随着工装制造水平与检测手段的提高车身焊接夹具的定位转化为定位板定位板的厚度在、、几档中选用。整个夹具本体改为焊接合件在制造、装配上都缩短了周期相对降低了成本。定位板与角支座、角支座与底板各定位销孔均采用镗孔孔间距偏差为,L。这种在加工上采用此方式在调试中若车身产品尺寸略有变化(如冲压件常有的尺寸误差)机加中保证的尺寸精度就浪费掉了。要想使车身几何精度在夹具上一次装调成功冲压件就不能有较大的尺寸偏差而且定位点的数量也比较多。用直角块可调定位方式与上相同只是定位板、压头用直角块加垫片过渡。它的优点是定位板、压头用损后修复、装调比较方便也比较容易形成标准化设计、制造(除定位块、压头上压块外其余零件均可制成标准件)。但设计人员要解决镗出的定位销孔与垫片的关系不能让定位板无公差加工。也延长了装配周期从定位型面到检测销孔等尺寸链增多累计误差上升。如平头车身左右侧围夹具仅直角块就有个左右。可想装配调整工作量之大它同样是以提高加工精度为代价换来的。夹具从整体外形看有章法、但不美观。采用三个圆柱销定位各零、部件它把以上两种定位法加工精度从,L降到,L就使夹具在生产使用中加工、装配上使车身装焊精度得到了保证。但在设计、装配中要考虑定位部件的使用状况否则精度就会随磕碰等不良因素走失掉。五、车身分块和定位基准的选择车身焊接总成一般由底板、前围、后围、侧围和顶盖几大部分组成不同的车型分块方式不同在选择定位基准时一般应做到:、保证门洞的装配尺寸当总成焊接无侧围分块时门洞必须作为主要的定位基准在分装夹具中凡与前后立柱有关的分总成装焊都必须直接用前后立柱定位而且从分装到总装定位基准应统一当总成焊接有侧围分块时则门洞应在侧围焊接夹具上形成总装焊时以门洞及工艺孔定位且从分装到总装定位基准也应统一。、保证前后悬置孔的位置准确度车身底板上的悬置孔一般冲压在底板加强梁上装焊时要保证悬置孔的相对位置以便使车身顺利地下落到车架上。、保证前后风窗口的装配尺寸前后风窗口一般由外覆盖件和内覆盖件组成有的是在前后围总成上形成在分装夹具上要注意解决其定位有的在总装夹具上形成一般在专门的窗口定位装置对窗口精确定位以保证风窗玻璃的装配。六、车身焊接夹具的结构及定位夹紧特点、车身焊装夹具的结构特点车身焊装夹具体积庞大结构复杂为了便于制造、装配、检测和维修必须对夹具结构进行分解否则无法进行测量。车身总装夹具有个装配基准:底板、左侧围和右侧围在它们的平面上都加工有基准槽和坐标线定位夹紧组合单元按各自的基准槽进行装配、检测最后将大部分组合起来成为一套完整的夹具。、车身焊装夹具的定位特点车身焊装夹具大都以冲压件的曲面外型、在曲面上经过整形的平台、拉延和压弯成型的台阶经过修边的窗口和外部边缘、装配用孔和工艺孔定位这就在很大程度上决定了它的定位元件形状比较特殊很少能用标准元件。焊接夹具上要分别对各被焊工件进行定位并使其不互相干涉在设计定位元件时要充分利用工件装配的相互依赖关系作为自然的定位支承。有的工件焊接成封闭体无法设置定位支承可要求产品设计时预冲平台、翻边作为定位控制点总之对于要求不严格的装配尽量不使用焊接夹具。车身焊装夹具上板状、A号钢板厚度为mm。定位块间距既要保定位较多定位板一般用A证定位精度又要保证焊钳伸入的方便性。定位件按坐标标注尺寸不注公差。、车身焊装夹具的夹紧特点车身冲压件装配后多使用电阻焊接工件不受扭转力矩当工件的重力与点焊时加压方向一致焊接压力足以克服工件的弹性变形并仍能保持准确的装配位置与定位基准贴合此时可以省去夹紧机构。焊接通常在两个工件间进行夹紧点一般都比较多电阻焊是一种高效焊接工艺为减少装卸工人的辅助时间夹紧应采用高效快速装置和多点联动机构。对于薄板冲压件夹紧力作用点应作用在支承点上只有对刚性很好的工作才允许作用在几个支承点所组成的平面内以免夹紧力使工件弯曲或脱离定位基准。夹紧力主要用于保持工件装配的相对位置克服工件的弹性变形使其与定位支承或导电电极贴合对于mm厚度以下的钢板贴合间隙不大于mm每个夹紧点的夹紧力一般在N范围内对于mm之间的冲压件贴合间隙不大于mm每个夹紧点的夹紧力在N范围内。夹紧器按照夹紧方向有平面、垂直、度夹紧器按照操作方式有螺栓夹紧、快速夹紧、手柄螺旋夹紧还有手工、气动或液压。其中带补偿的螺旋夹紧器最为常用。这种夹紧器在悬臂中增加了弹性伸缩抵消夹紧时的侧向分力以补偿夹具本身的变形和插入过程中的间隙保证夹紧力与受力面垂直。夹紧头部一般由碳钢、不锈钢、尼龙材料制成以适合不同的工件要求。如果配备两点、三点夹紧桥可以同时夹紧不同高度的两个位置的工件。另外也可以按照夹紧的型面加工特殊的夹紧头。七、焊接夹具的精度控制焊接夹具精度标准由设计单位制定其中规定了底板基准槽和坐线的形态和精度要求定位销和其他定位支承件的尺寸和形位公差要求承制单位按要求进行检测、判断并进行调整合格后就固定定位销。随着机床加工精度的提高为了降低定位误差提高加工精度对夹具的制造精度要求更高。高精度夹具um夹具支承面的垂直度达到mmmm的定位孔距精度高达mm平行度高达mmmm。德国demmeler(戴美乐),公司制造的m长、m宽的孔系列组合焊接夹具平台其等高误差为mm精密平口钳的平行度和垂直度在um以内夹具重复安装的定位精度高达um瑞士EROEA柔性夹具的重复定位精度高达um。机床夹具的精度已提高到微米级世界知名的夹具制造公司都是精密机械制造企业。诚然为了适应不同行业的需求和经济性夹具有不同的型号以及不同档次的精度标准供选择。八、模块、组合夹具元件模块化是实现组合化的基础。利用模块化设计的系列化、标准化夹具元件快速组装成各种夹具已成为夹具技术开发的基点。省工、省时节材、节能体现在各种先进夹具系统的创新之中。模块化设计为夹具的计算机辅助设计与组装打下基础应用CAD技术可建立元件库、典型夹具库、标准和用户使用档案库进行夹具优化设计为用户三维实体组装夹具。模拟仿真刀具的切削过程既能为用户提供正确、合理的夹具与元件配套方案又能积累使用经验了解市场需求不断地改进和完善夹具系统。组合夹具分会与华中科技大学合作正在着手创建夹具专业技术网站为夹具行业提供信息交流、夹具产品咨询与开发的公共平台争取实现夹具设计与服务的通用化、远程信息化和经营电子商务化。九、通用、经济夹具的通用性直接影响其经济性。采用模块、组合式的夹具系统一次性投资比较大只有夹具系统的可重组性、可重构性及可扩展性功能强应用范围广通用性好夹具利用率高收回投资快才能体现出经济性好。德国demmeler(戴美乐),公司的孔系列组合焊接夹具仅用品种、规格很少的配套元件即能组装成多种多样的焊接夹具。元件的功能强使得夹具的通用性好元件少而精配套的费用低经济实用。专家们建议组合夹具行业加强产、学、研协作的力度加快用高新技术改造和提升夹具技术水平的步伐创建夹具专业技术网站充分利用现代信息和网络技术与时俱进地创新和发展夹具技术。主动与国外夹具厂商联系争取合资与合作引进技术这是改造和发展我国组合夹具行业较为行之有效的途径。结束语汽车车身焊接夹具的设计与冲压件、工序件结构及精度关系极为密切充满了丰富的特殊性在设计时除了考虑遵循一般的规律外还必须具体问题具体对待参考链接:中国焊接网:

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