關(guān)于車輛改裝生產(chǎn)中焊接工裝夾具的應(yīng)用分析

何燁

摘要：本文主要從汽車改裝生產(chǎn)中焊接工裝夾具的概述出發(fā)，闡述了車輛改裝中焊接工裝夾具的作用，最后通過車輛改裝生產(chǎn)中工裝夾具的應(yīng)用進(jìn)行了探究分析。

關(guān)鍵詞：車輛改裝；工裝夾具；應(yīng)用分析

一、焊接工裝夾具的概述

所謂焊接工裝夾具，主要指的是一種模具，可以將車輛工件精準(zhǔn)的固定好，以便于對(duì)其進(jìn)行裝配和焊接，使得生產(chǎn)出來的工件精密度更高。目前，隨著我國(guó)制造行業(yè)的迅速發(fā)展，于焊接生產(chǎn)要求也是越來越高，因此，要求焊接技術(shù)更專業(yè)、更精密。焊接結(jié)構(gòu)件在各個(gè)領(lǐng)域中都得到了廣泛的使用，因此，也促進(jìn)了焊接夾具的應(yīng)用。在焊接類設(shè)備制造生產(chǎn)當(dāng)中，無論是零部件組裝還是整體設(shè)備的組裝焊接都起到非常重要的作用，要想焊接起來的產(chǎn)品精密和專業(yè)就必須要借助焊接夾具來進(jìn)行操作，所以，在行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)非常激烈的現(xiàn)代社會(huì)，工裝夾具的使用也是焊接當(dāng)中非常重要的組成部分。在車間的生產(chǎn)當(dāng)中，無論是生產(chǎn)小的零配件，還是進(jìn)行大設(shè)備的組裝，為了確保工作的精密性就必須借助焊接工裝夾具來完成。比較常見的組裝焊接夾具有：小型組合件組裝焊接夾具，焊接翻轉(zhuǎn)夾具，槽殼類設(shè)備組裝焊接夾具，汽車制造組裝焊接夾具，箱體、容器類設(shè)備組裝焊接夾具等，好的焊接工裝夾具能夠在更大程度上提高工作效率和質(zhì)量，減少人工勞動(dòng)的強(qiáng)度減輕人工的工作量，能夠更大地提高企業(yè)的效益。

二、車輛改裝中焊接工裝夾具的作用

隨著當(dāng)前車輛需求量的逐漸增大，許多汽車改裝企業(yè)迎來了發(fā)展機(jī)遇，在不擴(kuò)建廠房及增加設(shè)備的條件下，促進(jìn)工裝夾具提升單件生產(chǎn)效率，保證制造精度，從而達(dá)到整體質(zhì)量及產(chǎn)量的提高。

（一）提高焊接制品的精度，保證其互換性

在裝配定位焊時(shí)，如果不使用工裝夾具，即使組合件是由幾個(gè)零件組成的，也是不可能保證各零件精確的相對(duì)位置。此外，在焊接中，焊件往往會(huì)變形，尤其是復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，其變形有時(shí)會(huì)達(dá)到無法消除的程度，這就會(huì)影響到后面總裝配工作，甚至造成產(chǎn)品報(bào)廢。采用工裝夾具，不僅可以保證裝配定位焊時(shí)，各零件正確的相對(duì)位置，而且可以防止或減少工件的焊接變形。尤其批量生產(chǎn)時(shí)，工藝過程易于流水作業(yè)，可以穩(wěn)定焊接質(zhì)量，減少焊件尺寸偏差，保證產(chǎn)品的互換性。

（二）提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低制造成本

焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)過程一般包括：準(zhǔn)備（焊接材料的清洗、烘干、工件開坡口等），裝配（對(duì)正、定位、夾緊或點(diǎn)固焊等），焊接，清理（從工裝夾具上卸除工件，清除焊渣等），檢驗(yàn)，焊后熱處理及矯正，最后檢驗(yàn)等工序。焊前和焊后各項(xiàng)輔助工序的勞動(dòng)量往往超過焊接工序本身，因此，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率最有效的措施是減少輔助工序的時(shí)間。在焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)中，由于焊件的復(fù)雜程度不同，純焊接時(shí)間僅占產(chǎn)品全部加工時(shí)間的10%～30%，其余時(shí)間用來備料、裝配及輔助工作等。對(duì)于梁柱結(jié)構(gòu)，裝配與翻轉(zhuǎn)工作時(shí)間占總生產(chǎn)時(shí)間的30%～50%；對(duì)于圓筒結(jié)構(gòu)，其壁厚16毫米、長(zhǎng)1.5米的縱縫自動(dòng)埋弧焊的焊接時(shí)間為8min，而其輔助時(shí)間為40分鐘，即焊接時(shí)間只占裝焊總工時(shí)的17%，在這種情況下，即使把焊接速度提高，也只能提高約10%的生產(chǎn)率。如果采用高效率的焊接工裝夾具，使輔助時(shí)間減少到20分鐘，那么勞動(dòng)生產(chǎn)率就可以提高40%。顯然，要縮短生產(chǎn)周期，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，除采用自動(dòng)化焊接工藝外，還要采用先進(jìn)的裝配工藝，采用機(jī)械化和自動(dòng)化程度高的工裝夾具。采用焊接工裝還可降低制造成本，產(chǎn)品成本一般包括原材料費(fèi)用、燃料動(dòng)力費(fèi)用、廠房設(shè)備折舊費(fèi)、工資、管理費(fèi)等。

（三）減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，保障安全生產(chǎn)

采用工裝夾具，工件定位快速，裝夾方便、省力，減輕了焊件裝配定位和夾緊時(shí)的繁重體力勞動(dòng)。焊件的翻轉(zhuǎn)可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械化，變位迅速，使焊接條件較差的空間位置焊縫變?yōu)楹附訔l件較好的平焊位置焊縫，勞動(dòng)條件大為改善，同時(shí)有利于焊接生產(chǎn)安全管理。

三、車輛改裝生產(chǎn)中工裝夾具的應(yīng)用

在汽車行業(yè)，混凝土攪拌車需求增長(zhǎng)迅速，為此，專用汽車改裝企業(yè)為保證銷售旺季的產(chǎn)量，避免訂單流失，由原來的手工作坊式小批量生產(chǎn)改變成流水化大批量生產(chǎn)，在產(chǎn)品制造中設(shè)計(jì)并投入了大量的工裝夾具，包括裝配用工裝夾具及焊接用工裝夾具。

筆者下面著重分析在攪拌車前支架制造中應(yīng)用的工裝夾具。首先，加入前支架組焊工裝，該裝配用工裝不僅保證了前支架的制作精度、保證各零件正確的相對(duì)位置，而且可以防止或減少工件的焊接變形。其次，加入前支架焊接工裝，即在前支架各部件點(diǎn)焊后吊出前支架，安裝到前支架焊接工裝中。該工裝主要使立焊縫通過變位機(jī)轉(zhuǎn)換成平焊，從而保證焊接質(zhì)量、焊縫美觀及作業(yè)時(shí)間。但該焊縫質(zhì)量比較不穩(wěn)定，人為因素影響較大，特別是在批量作業(yè)中可能存在保證產(chǎn)量而犧牲質(zhì)量的情況。在生產(chǎn)過程中為降低生產(chǎn)成本，穩(wěn)定焊接質(zhì)量，可以增加6個(gè)自由度的焊接機(jī)器人，機(jī)器人的臂端可以達(dá)到其工作范圍的任何一點(diǎn)，可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際設(shè)定參數(shù)，從而達(dá)到最好的焊接質(zhì)量。如圖示1。

機(jī)器人焊接質(zhì)量穩(wěn)定、焊縫美觀，但是焊接速度受到一定限制。以上2種焊接工裝可以根據(jù)實(shí)際需要來具體配置。

在比較大的攪拌車改裝中，基本每個(gè)大的工件都配置工裝夾具。在后支架制造中配置后支架組焊工裝及變位機(jī)，在副梁工位制造中配置副梁組對(duì)工裝及副梁翻轉(zhuǎn)工裝，罐體制造中配置對(duì)罐工裝及翻轉(zhuǎn)用滾輪托架，罐體組對(duì)后有環(huán)焊和橫焊焊接工裝，在最后總裝配時(shí)設(shè)立專門的組裝生產(chǎn)線，使得整車裝配效率大幅提高。

此外，專用汽車小部件可以制作專門模具，例如滑料槽及擋泥板可以設(shè)計(jì)沖壓模具，一次沖壓成型；統(tǒng)一專用車中孔的尺寸，制作專門沖孔模具，更大的提高生產(chǎn)效率；專用車中圓管及矩形管件的煨彎是效率比較低的，尤其是矩形管件容易彎癟，可設(shè)計(jì)專門煨彎的數(shù)控彎管機(jī)專機(jī)，每種類型設(shè)計(jì)一種工裝，可極大提高彎管精度及彎管效率。

四、結(jié)語(yǔ)

總之，伴隨我國(guó)汽車制造業(yè)發(fā)展，焊接技術(shù)在車輛生產(chǎn)行業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用，在焊接作業(yè)中，焊接工裝夾具作為一種重要的工裝設(shè)備，需要被很多企業(yè)的技術(shù)人員設(shè)計(jì)和研究，因此，為獲得更大的市場(chǎng)份額和利潤(rùn)，改裝企業(yè)可以通過加強(qiáng)工裝夾具的創(chuàng)新應(yīng)用，以便提高生產(chǎn)效率，降低單車制造成本，促進(jìn)汽車企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。