探析汽車鈑金焊接夾具設(shè)計要素

梁忠

摘 要 焊接夾具是一種將焊接物進行加固的方法，在進行焊接的過程中，要保證焊接物的大小和位置精確程度，在生產(chǎn)焊接物件的過程中，使用與該物件更加適合的焊接夾具，能夠使所生產(chǎn)的焊件精度更高，同時提升生產(chǎn)的效率以及所生產(chǎn)焊件的質(zhì)量。在完成整個焊接焊件生產(chǎn)的過程中，焊接占用時間相對較小，只有總工時的1/3～2/3，所以，在生產(chǎn)的過程中，使用自動化程度更高的生產(chǎn)設(shè)備，能夠減去一些不必要的工作，從而縮短工作時間，提高生產(chǎn)效率，為企業(yè)創(chuàng)造更多的經(jīng)濟效益。

關(guān)鍵詞 汽車鈑金；基準；變形；夾具；質(zhì)量；互換性

中圖分類號 TG3 文獻標識碼 A 文章編號 2095-6363（2017）08-0034-01

在汽車領(lǐng)域中，焊接夾具設(shè)計是提高汽車質(zhì)量的重要因素，焊接夾具時對焊接物進行加固能夠有效的增加工業(yè)工藝的生產(chǎn)水平，文章主要從幾個方面入手，對焊接夾具的生產(chǎn)工藝進行細致描述，例如其定位基準、焊接變形以及互換性和經(jīng)濟性。希望有利于增加焊接夾具的生產(chǎn)工藝，提高汽車行業(yè)的發(fā)展。

焊接夾具在汽車的制造中占有十分重要的作用，對焊接夾具的制造工藝進行改進，提高其穩(wěn)定性，增加焊接夾具的生產(chǎn)效率，減少焊接夾具的生產(chǎn)成本，是現(xiàn)在社會制造工藝發(fā)展的追求，能夠有效地改善焊接夾具的生產(chǎn)水平。

焊接夾具是一種非標設(shè)備，在進行焊接夾具的生產(chǎn)過程中，只需要考慮到以下幾個方面，則生產(chǎn)出的焊接夾具便有更高的使用價值。

1 定位基準

根據(jù)實際中所需要的焊接夾具圖紙，對焊接夾具進行定位基準，如果生產(chǎn)的工序較為簡單時，則可以在生產(chǎn)中按照圖紙所給的要求，使用單一的生產(chǎn)基準，如果生產(chǎn)的工序較多時，要盡可能將所有的工序使用同一基準，這可以防止因為基準不同所帶來的定位誤差，在進行焊接夾具固定時，最優(yōu)先選擇的是圓孔定位的方法，這種方式精確度相對較高，其次是面定位，當條件實在不允許時，可以使用邊定位。

焊接夾具需要對焊件的自由度進行約束，同時將約束范圍進行控制，既不能約束過度，也不能約束過少。焊接夾具的基準應(yīng)該和生產(chǎn)要求保持一致，比如說焊件的主基準是圓孔的方法，而焊接夾具所使用的方式確實菱形銷的定位基準，在這種情況下，一般將其差異數(shù)量進行控制，保持在一到兩個是較為合理的，盡量使用對角線分布的方法，這樣才能使結(jié)構(gòu)更加的穩(wěn)固。其次，輔助定位基準可以進行適度的選擇調(diào)節(jié)，可以根據(jù)不同的實際情況使用圓柱銷或者橢圓銷或定位面。在進行材料選擇時，要以耐用為主，一般所選的材料為CR12MOV將材料進行加熱處理使之到達48HRC～52HRC。如果焊件的主基準形式是面，那么夾具既可以采用S定位塊作為主基準，將數(shù)量進行控制，一般在3個以上是較為合理的，所選用的材料一般為耐磨材料CR12MOV并進行加熱處理使之達到48～52HRC，在以上所述的定位基準制作中，要達到制作的高精度要求，由于在生產(chǎn)的過程中肯定存在相應(yīng)的磨損，所以對生產(chǎn)的工藝進行改進，保證生產(chǎn)的持續(xù)性和基準的一致性能夠大大提高生產(chǎn)質(zhì)量，提高基準的使用壽命，按照不同物件之間不同的材質(zhì)和結(jié)構(gòu)，將定位基準焊接在8？000～10？000PSC后對定位基準進行更換，這樣有利于減小生產(chǎn)帶來的工藝誤差，提高產(chǎn)品的生產(chǎn)精度，為企業(yè)帶來更多的經(jīng)濟效益。

2 焊接變形

焊接變形是進行生產(chǎn)實踐時常出現(xiàn)的一種情況[1]，這是由于在進行焊接時高溫狀況冷卻所致，由于冷卻使焊件應(yīng)力釋放，而造成不同程度的變形，要生產(chǎn)出質(zhì)量更加上乘的焊接夾具，就需要把焊接產(chǎn)生的焊接變形考慮其中。在實際的生產(chǎn)活動中，能夠引起焊接變形的情況更多，例如人為情況，機器生產(chǎn)誤差，原材料質(zhì)量以及生產(chǎn)方法和生產(chǎn)環(huán)境，這些都能夠帶來一定的焊接變形，尤其是特殊形狀的生產(chǎn)物，例如長條狀所造成的焊接變形情況更大，本文主要是針對焊接夾具的生產(chǎn)精度，對長條狀和薄壁焊件的生產(chǎn)質(zhì)量進行控制，通常情況下可以對焊件的面進行物質(zhì)加持，也可以對焊接夾具的生產(chǎn)工藝范圍進行微小調(diào)整，以保證生產(chǎn)的高精度，一般情況下可以使用1mm～2mm長度的銅片或者鋁片進行調(diào)整，這樣可以使調(diào)節(jié)過程變得更加高效。

3 焊縫質(zhì)量

焊縫質(zhì)量是保證焊件質(zhì)量的重要因素，對焊縫質(zhì)量進行評價是主要是從3個方面入手，包含焊縫位置、焊縫長度以及焊縫深度等，由于影響焊縫質(zhì)量的各種外在因素過多，所以，在進行實際的生產(chǎn)活動中要對生產(chǎn)的人員、機器、原材料質(zhì)量以及生產(chǎn)的方法和生產(chǎn)環(huán)境進行控制，盡量減小生產(chǎn)過程中所帶來的生產(chǎn)誤差，提高生產(chǎn)的工藝。在本文中，主要是通過研究焊接的角度從而探討出其對焊接質(zhì)量可能形成的質(zhì)量影響。首先，要使焊接件滿足圖紙對焊接位置、大小以及長度的生產(chǎn)要求，同時在進行生產(chǎn)時，要將焊槍位置，焊槍的大小和焊槍的長度等因素進行考慮，盡量減少一切可能帶來質(zhì)量影響的外界因素，提高焊接夾具的生產(chǎn)工藝，提高企業(yè)的經(jīng)濟效益[2]。要控制焊槍位置，使之能夠?qū)崿F(xiàn)對焊縫位置的工藝要求，由于一些部分焊槍無法深入進行焊接，那么就需要考慮，是否能夠通過增加焊接夾板的方式來實現(xiàn)質(zhì)量要求，若這種方法在實際中不可行，那么就需要進行手工補焊。其次，要對焊槍的大小和長度進行考慮，提前在焊接位置預(yù)留出能夠焊槍進行操控的縫隙。最后要進行考慮的問題是焊接夾具的旋轉(zhuǎn)角度，一般情況下，焊接機器人能夠進行任意角度的旋轉(zhuǎn)，在360°以內(nèi)的，焊接夾具都能夠完成要求，當范圍超出360°時，為了不使氣缸氣管打結(jié)，可以對氣缸氣管使用可以進行旋轉(zhuǎn)的接頭，在進行焊接夾具的設(shè)計中，采用上述的方式，能夠有效提高焊件質(zhì)量，減少生產(chǎn)所帶來的誤差，保證焊件的合格率。

4 互換性

由于焊接夾具是一種沒有固定標準的設(shè)備，所以，在進行生產(chǎn)中，要根據(jù)實際所需要的尺寸和質(zhì)量要求，進行焊件生產(chǎn)，不同的產(chǎn)品使焊接夾具也會產(chǎn)生相應(yīng)的差異，在生產(chǎn)同一種焊接夾具時，要做到結(jié)構(gòu)的模塊化、標準化，這樣能夠有效降低生產(chǎn)過程中的工作量，保證生產(chǎn)的效率。例如，在進行生產(chǎn)中可以使安裝孔之間的距離一致，氣管接頭盒氣管直徑一致，氣缸規(guī)格一致，保證這些生產(chǎn)細節(jié)的一致性，就能夠大大提高生產(chǎn)效率，保證企業(yè)的經(jīng)濟發(fā)展。

5 經(jīng)濟性

焊接夾具是一種非標設(shè)備，可以根據(jù)焊件之間存在的響應(yīng)差異，例如精度和結(jié)構(gòu)之間的不同，來進行焊接夾具的合理設(shè)計。進行焊接夾具的合理設(shè)計不僅能否實現(xiàn)焊接夾具質(zhì)量的提升，同時也能夠提升焊接夾具的生產(chǎn)工藝水平，而且也能夠滿足生產(chǎn)的經(jīng)濟需求，可以通過材料和加工兩個方面進行考慮。在其他無關(guān)緊要的地方可以使用A3或者45#表面處理的方式[3]。最后，要對這些部件的可加工性和加工的經(jīng)濟性進行考慮，在能夠完成焊接夾具生產(chǎn)要求的前提下，盡量降低材料成本和加工成本。

6 結(jié)論

綜上所述，主要是以焊接夾具的設(shè)計方面進行考慮，在進行具體的設(shè)計時還需要對其進行綜合考慮，在能夠?qū)崿F(xiàn)焊接要求的前提下，盡可能地通過對焊接夾具的工藝設(shè)計實現(xiàn)焊接夾具的穩(wěn)定性要求，提高焊接生產(chǎn)的效率要求，減少焊接夾具的成本，這才是適應(yīng)社會發(fā)展，提高工業(yè)生產(chǎn)工藝的根本要求。只有這樣才能保證企業(yè)經(jīng)濟穩(wěn)步發(fā)展。

參考文獻

[1]王政，高全學(xué)，黨軍鋒.焊接夾具三維動態(tài)模擬的研究[C]//第十次全國焊接會議論文集（第2冊），2014.

[2]許旭東，李光俊.焊接類導(dǎo)管數(shù)字化柔性制造技術(shù)[C]//大型飛機關(guān)鍵技術(shù)高層論壇暨中國航空學(xué)會2007年學(xué)術(shù)年會論文集，2007.

[3]呂冬連.鋁合金地鐵車底架組合式焊接夾具的開發(fā)設(shè)計[C]//第八屆中國智能交通年會論文集，2013.