淺談汽車(chē)鈑金焊接夾具設(shè)計(jì)要素

馬文彬

煙臺(tái)中瑞汽車(chē)零部件有限公司 山東煙臺(tái) 264000

隨著我國(guó)科技的發(fā)展，汽車(chē)焊接夾具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)已經(jīng)有了很大的進(jìn)步。但是由于我國(guó)科技水平相對(duì)落后，汽車(chē)焊接夾具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)還存在很多問(wèn)題。所以汽車(chē)焊接夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 汽車(chē)焊接夾具的發(fā)展現(xiàn)狀

隨著我國(guó)汽車(chē)需求量的增加，汽車(chē)生產(chǎn)制造商也不斷的增多，汽車(chē)制造產(chǎn)業(yè)也不斷地進(jìn)行優(yōu)化，現(xiàn)在汽車(chē)的生產(chǎn)中，汽車(chē)焊接技術(shù)也得到了可持續(xù)發(fā)展，而且隨著汽車(chē)生產(chǎn)廠家的增多，汽車(chē)焊接夾具的設(shè)計(jì)也有了明顯的進(jìn)步，但與一些發(fā)達(dá)國(guó)家相比較，我國(guó)的科技水平相對(duì)落后，汽車(chē)焊接夾具的設(shè)計(jì)也存在很多問(wèn)題。對(duì)于很多中小企業(yè)來(lái)說(shuō)設(shè)計(jì)的應(yīng)用達(dá)不到理想的效果，而一些大企業(yè)常常會(huì)選擇進(jìn)口汽車(chē)工藝發(fā)達(dá)國(guó)家的焊接夾具，但是這樣會(huì)使汽車(chē)制造的成本增加，會(huì)使售價(jià)提高，給消費(fèi)者帶來(lái)一定經(jīng)濟(jì)壓力的同時(shí)也給企業(yè)帶來(lái)了銷(xiāo)售風(fēng)險(xiǎn)。所以現(xiàn)在我國(guó)的汽車(chē)焊接夾具設(shè)計(jì)仍有很大的進(jìn)步空間，我國(guó)汽車(chē)制造行業(yè)應(yīng)該在現(xiàn)階段科學(xué)水平的基礎(chǔ)上保證技術(shù)設(shè)計(jì)的合理性，提高產(chǎn)品的質(zhì)量，從而將我國(guó)汽車(chē)制造行業(yè)推上一個(gè)新高度[1]。

2 汽車(chē)焊接夾具設(shè)計(jì)內(nèi)容

2.1 夾具分類(lèi)

伴隨著我國(guó)汽車(chē)工業(yè)的不斷發(fā)展，我國(guó)汽車(chē)焊接夾具的種類(lèi)也在不斷的增多，可以從焊接夾具的具體動(dòng)力類(lèi)型，夾具的具體使用途徑以及夾具的具體工作范圍以及結(jié)構(gòu)來(lái)對(duì)焊接夾具進(jìn)行詳細(xì)的分類(lèi)。首先我們從焊接夾具的驅(qū)動(dòng)形式來(lái)分類(lèi)，焊接夾具主要可以分為無(wú)驅(qū)動(dòng)形式的焊接夾具，氣動(dòng)形式的焊接夾具以及手動(dòng)形式的焊接夾具。在汽車(chē)生產(chǎn)制作過(guò)程中手動(dòng)形式的汽車(chē)焊接夾具以及氣動(dòng)形式的汽車(chē)焊接夾具應(yīng)用最為廣泛。無(wú)驅(qū)動(dòng)形式的焊接夾具在應(yīng)用過(guò)程中需要對(duì)定位進(jìn)行具體操作，在定位完畢后就不需要給予額外的動(dòng)力。手動(dòng)形式的焊接夾具最主要的動(dòng)力源就是通過(guò)人力來(lái)進(jìn)行推動(dòng)；手動(dòng)形式的焊接夾具的設(shè)計(jì)原理就是四連桿結(jié)構(gòu)，最主要是應(yīng)用了四連桿結(jié)構(gòu)的自鎖

原理；氣動(dòng)形式的焊接夾具最主要的動(dòng)力源是壓縮空氣，氣動(dòng)形式的焊接夾具能夠最大程度上提升設(shè)備的動(dòng)力轉(zhuǎn)化效率以及提升加工質(zhì)量，減少加工作業(yè)的事件。因此在上述三種形式的焊接夾具應(yīng)用過(guò)程中，氣動(dòng)形式的焊接夾具應(yīng)用最為廣泛，同時(shí)效果最好。

2.2 主要事項(xiàng)

焊接夾具在結(jié)構(gòu)上主要分為了六個(gè)主要部分，分別是夾具的機(jī)座機(jī)構(gòu)，夾具的支撐機(jī)構(gòu)；夾具的夾緊機(jī)構(gòu)，夾具的定位機(jī)構(gòu)，夾具的輔助機(jī)構(gòu)和夾具的控制系統(tǒng)等。在上述的組成部件中，我們需要注意的一點(diǎn)是支撐機(jī)構(gòu)是一種基本元件，同時(shí)也是汽車(chē)焊接夾具的最重要的組成部分。我們要嚴(yán)格的控制元件表面的精度，通過(guò)科學(xué)的控制來(lái)實(shí)現(xiàn)精度的達(dá)標(biāo)。焊接夾具中的夾緊系統(tǒng)沒(méi)有特別指明的情況下是氣動(dòng)形式的夾緊系統(tǒng)，同時(shí)手動(dòng)的夾緊系統(tǒng)在設(shè)計(jì)過(guò)車(chē)過(guò)程中也有一定比例的應(yīng)用。定位夾緊系統(tǒng)主要是 N-2-1 定位夾來(lái)進(jìn)行夾緊。焊接夾具的控制系統(tǒng)也是應(yīng)用了氣動(dòng)形式的控制系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)的應(yīng)用能夠最大限度的提升汽車(chē)焊接夾具的智能化以及自動(dòng)化能力。在設(shè)計(jì)焊接夾具的過(guò)程中我們要對(duì)夾具的擺角進(jìn)行科學(xué)的坐標(biāo)定位，要保障在以后的監(jiān)測(cè)工作中能過(guò)后清晰準(zhǔn)確的顯示[2]。

3 夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的技術(shù)

3.1 建立汽車(chē)夾具制造的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)庫(kù)

科技的快速發(fā)展也推動(dòng)了汽車(chē)制造業(yè)的快速發(fā)展，雖然汽車(chē)制造企業(yè)數(shù)量的增加有利于汽車(chē)制造行業(yè)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化和其汽車(chē)制造技術(shù)的進(jìn)步，但是也使企業(yè)焊接夾具的各種參數(shù)難以統(tǒng)一。建立汽車(chē)夾具制造的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)庫(kù)可以方便所有的汽車(chē)焊接夾具制造商的使用，在使用者使用汽車(chē)夾具標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)可以先選取所需夾具的主要參數(shù)，然后可以根據(jù)自己的需求對(duì)所調(diào)用的夾具尺寸進(jìn)行修改。而且建立汽車(chē)夾具制造的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)庫(kù)后配合使用輔助的計(jì)算機(jī)軟件還可以糾正汽車(chē)夾具的參數(shù)錯(cuò)誤，在參數(shù)賦值過(guò)程中，如果所設(shè)置的參數(shù)在數(shù)據(jù)庫(kù)中無(wú)記錄，數(shù)據(jù)庫(kù)還可以提示出可供選擇的參數(shù)，以此來(lái)避免汽車(chē)夾具參數(shù)設(shè)置的錯(cuò)誤。

3.2 汽車(chē)焊接夾具的工藝設(shè)計(jì)

汽車(chē)焊接夾具的工藝設(shè)計(jì)決定了汽車(chē)零部件的質(zhì)量，對(duì)產(chǎn)出的工藝設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、裝配調(diào)試也起到了關(guān)鍵作用，汽車(chē)焊接夾具的設(shè)計(jì)包括生產(chǎn)節(jié)拍的設(shè)計(jì)和設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的制定，其中生產(chǎn)節(jié)拍的設(shè)計(jì)是按照固定公式計(jì)算，設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的制定就需要專(zhuān)業(yè)的工作人員，所以也對(duì)汽車(chē)制造企業(yè)的工作人員提出了新的挑戰(zhàn)。

4 我國(guó)汽車(chē)行業(yè)中焊接夾具的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

隨著人們對(duì)汽車(chē)文化的追求，舒適安全又不失個(gè)性迫使車(chē)身結(jié)構(gòu)向著穩(wěn)定化、結(jié)構(gòu)合理化發(fā)展。車(chē)身結(jié)構(gòu)的輕量化和合理化使得新的車(chē)身材料和新的車(chē)身結(jié)構(gòu)出現(xiàn)，同時(shí)對(duì)焊接方法提出新的要求，從而對(duì)焊裝夾具的設(shè)計(jì)和制造提出新的要求；焊接技術(shù)在車(chē)身工程中處于重要地位，隨著汽車(chē)輕量化的要求，一些輕型材料的應(yīng)用，如鋁合金的焊接需要促進(jìn)了焊接新技術(shù)的發(fā)展，這也給汽車(chē)焊裝夾具的設(shè)計(jì)帶來(lái)了新的課題。機(jī)器人技術(shù)的更新帶來(lái)夾具設(shè)計(jì)的更新在車(chē)身工程中，車(chē)身裝配機(jī)器人隨著伺服技術(shù)發(fā)展，將周?chē)鷻C(jī)器的工作逐漸轉(zhuǎn)移到機(jī)器人上。伺服焊接機(jī)器人的伺服焊槍是氣壓驅(qū)動(dòng)和電極壓力的點(diǎn)焊焊槍變換為伺服電機(jī)化的焊槍?zhuān)瑫r(shí)焊槍的機(jī)器人最大的優(yōu)點(diǎn)是可簡(jiǎn)化焊裝夾具[3]。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，汽車(chē)制造過(guò)程中汽車(chē)焊接夾具很重要，一個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)科學(xué)的汽車(chē)焊接夾具能使我們合理的安排汽車(chē)生產(chǎn)線，在減少工作人員工作量的同時(shí)還能夠減少工作人員的工作時(shí)間。通過(guò)對(duì)汽車(chē)夾具制造的現(xiàn)狀、夾具制造的材料、工藝以及技術(shù)進(jìn)行了分析，有助于提升焊接夾具設(shè)計(jì)水平，進(jìn)而促進(jìn)我國(guó)汽車(chē)制造行業(yè)的發(fā)展。