汽车焊接夹具设计的研究与进展
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摘 要：白车身尺寸精度在一定程度上影响着汽车最终装配质量，但是汽车车身制造流程尤为复杂，焊接夹具对车身质量起到重要作用，同时良好的焊接夹具也可有效保证车身精度，所以，我们应该对汽车焊接夹具设计工作重视起来以促进汽车产业长足发展。
关键词：汽车焊接；夹具设计；研究；发展
广义而言，焊接夹具设备对汽车白车身的焊接质量和精度起到关键性作用，其对汽车制造精度和汽车本身生产周期造成一定影响。汽车工业飞速发展的同时，汽车焊接自动化技术水平也在不断提升，汽车生产线基础精度也有所提高，此时其相对应的焊接结构要求和焊接夹具功能要求日渐严格起来。
1 焊接夹具结构设计要点探究与分析
1.1 汽车焊接夹具分类要点分析
工业种类不断增多的过程中，焊接夹具种类也随之增多，可根据焊接夹具动力类型、焊接夹具不同用途、和焊接夹具工作范围以及相关汽车焊接夹具结构分为不同种类。图1为汽车焊装夹具分类方法和焊装夹具种类示意：
从具体驱动方式角度来看，焊接夹具主要分为无驱动焊接夹具和手动焊接夹具以及气动焊接夹具，在汽车制造过程中手动夹具和气动夹具使用较为普遍。在上述各种类型夹具描述中，无驱动焊接夹具主要分为仅具有定位块定位组件焊接夹具和定位销定位组件焊接夹具，无驱动焊接夹具仅需进行定位操作，之后在此基础上无需施加过多动力。手动焊接夹具其动力源头主要是人力推动，手动焊接夹具运行原理为四连杆机构运动自锁原理，而我们通常所说的气动焊接夹具动力源主要是压缩空气，此种夹具类型可有效提高机械设备自动化运转效率和加工质量，同时也可节约一定的流水生产时间，所以现在其应用范围正在不断扩大。
1.2 焊接夹具基本结构及设计要点探究与分析
焊接夹具主要由基座机构、支撑机构、夹紧机构、定位机构和辅助机构以及相应控制系统六部分共同构成。需要注意的是，支撑机构部件归属基本元件范畴，同时也是汽车焊接夹具系统结构中的重要组成部分，就元件表面粗糙度而言，我们应该对其进行严格把控和科学调整。汽车焊接夹具系统中相应夹紧机构整体运行中主要运行机构为气动夹紧机构，此处对手动夹具少有涉及。定位机构夹紧机构以N-2-1定位夹和紧为主，一般而言，其部件主要包括定位块部件、移动销部件和固定销部件以及相应旋转销部件和夹头零位面等。焊接辅助机构主要分为焊接升降结构、焊接倾斜机构、焊接导向机构和焊接后工件运送机构等。而气路控制为控制系统中的主要系统之一，控制系统能够有效提高汽车焊接夹具自动化水平和智能化水平等。
夹具焊接功能化的实现在设计阶段应注意人机工程学，要方便工人焊接时的焊钳操作。焊钳打焊点时应不予夹具干涉并能够顺利使用焊钳焊接。对于夹具结构复杂焊接困难的焊点位置应在夹具设置导向机构方便工人使用焊钳焊接。夹具的百线要符合工件在车身中的坐标方向。三坐标检测孔的坐标标识牌要准确清新并能够确保日后的检测需要。
2 新型焊接夹具设计要点分析
2.1 柔性焊接夹具设计
随着科技的发展。现在制造业中夹具的要求越来越高。因此，人们提出了柔性焊接夹具设计的概念，并且在该领域作了大量的研究。柔性焊接夹具系统能够快速地适应不同几何形状零件的装夹要求，对不断变化的零件装夹需求能做出快速响应，以满足加工要求。夹具组成元件少，拆装方便，一次装夹能够同时进行多个表面的加工。工件的形状和尺寸有一定变化后，夹具不仅能适应这种变化，并且还能继续使用，适应加工对象的变换。夹具结构简单，元件的拼装环节少，避免误差的累加，提高装夹精度。柔性夹具强度高和刚度大，为了降低准备时间，过程中可采用大切削用量。柔性焊接夹具通用性好，夹具元件可适应于多个夹具系统，满足柔性制造系统数控加工的需要。
2.2 可重构焊接夹具设计
可重构制造系统RMS（ReconfigurableManufae.turing System）是专用机器和柔性制造的组合，是快速大规模、在制造过程中可变换的系统133-36I。其具有可模块化、可集成化、用户定制化、可扩展能力、可变换能力、可诊断能力等特点。可重构制造系统能较好地适应市场需求的产品变换，按系统规划的要求，以重排、重复利用、革新组元或子系统的方式.快速调整制造过程、制造功能和制造生产能力。可重构焊接夹具设计是在RMS基础上进行的，其要求焊装夹具零部件通用化高，结构可调性好。
3 汽车焊接夹具设计的发展趋势探究
3.1 汽车产业的发展动向及车身构造的变化带来夹具设计的更新
随着人们对汽车文化的追求，舒适安全又不失个性迫使车身结构向着稳定化、结构合理化发展。车身结构的轻量化和合理化使得新的车身材料和新的车身结构出现，同时对焊接方法提出新的要求，从而对焊装夹具的设计和制造提出新的要求。汽车生产技术的创新，精益生产（LeanProduc.tion）、并行工程（Concurrent Engineering）即时生产（Just in Time）等生产方式的出现，导致新型汽车夹具的出现。
3.2 焊接新技术的更新带来夹具设计的更新
焊接技术在车身工程中处于重要地位，随着汽车轻量化的要求.一些轻型材料的应用，如铝合金的焊接需要促进了焊接新技术的发展，这也给汽车焊装夹具的设计带来了新的课题。机器人技术的更新带来夹具设计的更新在车身工程中，车身装配机器人随着伺服技术发展，将周围机器的工作逐渐转移到机器人上。伺服焊接机器人的伺服焊枪是气压驱动和电极压力的点焊焊枪变换为伺服电机化的焊枪，同时焊枪的机器人轴化的最大优点是可简化焊装夹具。
4 结束语
综上所述，随着科学技术的飞速发展，当前人们逐渐对汽车设计工作重视起来。众所周知，汽车车身是整个汽车中的重要组成部分和零部件基础载体，汽车车身由众多薄板组成，组成方式以焊接手段为主，薄板材质定性为复杂空间曲面。文章针对当前我国汽车制造行业领域汽车焊接工艺施工现状，对汽车焊接夹具设计方法和基本理念进行详细分析和阐述。
参考文献
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