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关于汽车车身焊装夹具设计探讨摘要：在汽车车身前期设计中，焊装夹具设计是十分关键的内容，设计质量以及加工工艺能够直接影响汽车车身制造质量。
对此，本文首先对汽车车身焊装夹具的作用及组成进行介绍，然后对汽车焊装夹具设计原则以及具体的设计策略进行详细探究。
关键词：焊装；夹具；设计新时期，汽车已成为人们日常出行中的常用交通工具，通过加强汽车焊接质量控制，有利于提高汽车制造质量，促进汽车行业稳定发展。
汽车焊装夹具会直接影响汽车制造周期以及精度，因此，必须重点关注汽车焊装夹具设计。
一、汽车车身焊装夹具的作用及组成现如今，我国汽车使用量在世界范围内占据首位，国内汽车制造行业面临很多发展机遇和挑战，在汽车生产制造方面，车身质量管控至关重要，而不同车型的车身结构形式比较复杂，在具体的设计过程中构图难度大，在各类因素影响下容易发生变形，同时，车身尺寸还会对汽车结构装配质量以及效率产生较大影响，对此，需加强焊接装配工艺控制。
为了促进汽车车身焊接质量提升，应对焊装夹具进行优化设计，进而实现汽车车身流水线生产，尽量缩短焊接装配所需时间，同时通过提高夹具设计精度，还可保证汽车焊接装配质量和效率。
在汽车车身生产制造中，焊装夹具是十分重要的工具，通过快速定位工作元件，能够保证元件焊装的准确性。
在汽车制造中，在金属结构焊接方面，焊装夹具为十分关键的工具类型，在焊接工艺中可发挥夹持和固定的功能，确保汽车焊接工件的形状以及尺寸能够满足企业前期设计方案要求。
在具体的汽车车身焊接过程中，需充分发挥夹具的辅助作用，尽量减少焊接所需时间。
通常情况下，焊装夹具是由三个元件所组成的，即基础元件、符合标准元件以及外购元件[1]。
二、汽车焊装夹具设计原则在汽车焊装夹具设计中，对于整个设计过程，可分为四个环节，包括定位、夹紧、辅助元件以及夹具空间设计。
在具体的设计过程中，必须严格遵循六点定则，具体而言，需对六个方向自由度进行严格控制。
在对汽车车身六个方向自由度进行限定时，可联合应用孔定位法、面定位法等，确保零件定位准确性。
汽车焊装夹具设计理论研究随着汽车制造技术的不断发展和进步，汽车焊装夹具设计理论也越来越受到重视。
汽车焊装夹具是用于固定和保持汽车焊接工件在特定的位置和角度，以确保焊接质量和生产效率的设备。
焊装夹具设计理论的研究对汽车制造工艺和生产效率的改进具有重要意义。
本文将围绕汽车焊装夹具设计理论展开探讨，分析其在汽车制造中的应用和发展趋势。
一、汽车焊装夹具设计理论的基本原理1.夹具设计的基本原理汽车焊装夹具设计的基本原理是保证焊接工件在加工过程中的定位和夹持。
夹具设计需要考虑工件的形状、尺寸、加工工艺、材料等因素，以确保在焊接过程中工件的稳定性、精度和质量。
夹具设计应根据工艺要求和工件特性进行合理的结构布局和材料选择，确保夹具具有足够的刚度和稳定性。
2.夹具设计的理论基础汽车焊装夹具设计的理论基础主要包括工程力学、机械设计和焊接工艺等方面的知识。
工程力学是夹具设计的基础理论，包括刚度、强度、稳定性等方面的分析和计算。
机械设计理论则是夹具设计的实际应用基础，包括结构设计、材料选择、零部件设计等方面的内容。
焊接工艺知识对于夹具设计同样重要，需要考虑焊接时的热变形、应力集中、变形补偿等因素。
1.汽车焊装夹具在车身焊装中的应用汽车焊装夹具在车身焊装中起到至关重要的作用。
车身焊装是汽车制造中最重要的工艺环节之一，而焊装夹具则是车身焊装中的关键设备。
通过设计合理的夹具，可以确保车身焊接工件的精度和质量，提高生产效率和降低成本。
1.智能化随着信息技术和自动化技术的不断发展，汽车焊装夹具的设计也在向智能化方向发展。
智能化的焊装夹具可以实现自动化操作、远程监控和数据分析等功能，提高生产效率和产品质量。
2.轻量化汽车制造业的轻量化趋势也对焊装夹具设计提出了新的挑战。
轻量化的夹具设计需要兼顾夹持稳定性和刚度，减轻夹具自身质量的同时确保焊接工件的质量和稳定性。
3.柔性化随着汽车产品多样化的发展，汽车焊装夹具也需要具备更高的柔性化。
汽车车身焊接夹具设计规律及相关问题探析摘要：汽车车身的焊装是汽车车身生产中必不可少的环节，而其焊接夹具的设计直接影响到最终的焊接质量。
近些年来，汽车车身的设计愈发多样化和个性化，对焊装质量和焊装效率的要求也越来越高，这就要求设计人员一方面拓展焊接夹具的设计思路，解决相关设计问题，另一方面总结焊接夹具的设计规律，提高其设计速度。
本文将从这两方面对汽车车身的焊接夹具设计技术进行探讨，希望能提升在焊接夹具设计方面的技术水平，以尽快满足我国日益增长的相关需求。
关键词：汽车车身；焊接夹具；设计规律；设计问题对汽车车身来说，其焊接夹具的设计同时具备规律性和特殊性两方面的特征，规律性主要来源于设计过程中对设计经验的高要求，特殊性则来源于汽车车身本身的发展变化。
因此，为汽车车身设计焊接夹具是一项相当复杂的工作，一方面要从过往经验中总结不变的设计规律，提高设计效率，另一方面要积极了解新型汽车车身的新特点，根绝新特点和新需求调整设计方式。
为了同时实现这两方面的要求，必须了解焊接工艺特征、汽车车身变形特点、产品结构、装配要求等因素，这样才能实现焊接夹具设计的综合化、全方位化。
1.汽车车身的焊接夹具设计问题焊接夹具的常见设计问题与设计难点基本都来源于汽车车身的自身结构特征。
具体来说，包括以下三点：1.1车身结构复杂引起的焊接设计构图问题汽车车身均为空间壳体，需要使用薄板冲压件进行装焊，这种壳体有两方面的要求，一方面是物理性能要求，壳体必须具备足够的刚性，另一方面是造型美观要求，该要求随着人们审美观的改变而不停变化。
为了满足这两方面的需求，车身零件大多是拉延形成的空间曲面体，形状和结构都非常复杂。
而焊接夹具设计必须依照车身的实际结构形状进行设计构图，一旦车身形状和结构的复杂程度过高，焊接夹具的设计构图就会非常困难。
1.2车身刚性低下引起的焊接过程变形问题如上文所述，汽车的车身壳体有刚性要求，但组成汽车车身的基本都是薄板冲压件，虽然也具备一定的刚性，但远不如普通的机械加工件，尤其是大型冲压件，在单独存在时非常容易变形。
摘要焊装是汽车制造的四大工艺之一，焊装生产系统的快速高效建造是汽车制造业快速响应市场需求的重要条件之一。
夹具在汽车焊装线上占有相当大的比例，它的设计制造精度和进度直接影响汽车的制造精度和生产周期。
以车门为例，车门内板的焊装质量更直接地影响整个车身的装配精度，这只能用合格的焊装夹具来解决。
针对轿车前车门内板焊装夹具的设计任务书，研究了车门的结构和装配特点，制定了焊装生产系统的工艺流程。
根据汽车焊装夹具的设计原理及焊装精度控制方法，系统的进行了轿车前门内板焊装夹具的设计。
通过对车门内板焊装工艺的分析，设计了基板、安装板、连接板、定位元件、夹紧机构、旋转机构，合理的选配了气缸、L型板、圆柱销与菱形销。
利用零件本身冲压出来的凸台和凹坑进行定位，气动夹紧机构进行夹紧，完成了门窗加强板、防撞杆、车门内板三个件焊装夹具的总体设计。
关键词：车门内板；焊装夹具；连接板；夹紧机构；防撞杆ABSTRACTWelding assembly is one of the four techniques used by automotive manufacturing industry. Effective and rapid development of its production system means one of important conditions for the industry’s quick satisfaction to market demand. Clamps are extensively used in the welding assembly, its precision and progress can directly affect automotive manufacturing precision and production period.The door, for example, the welding quality of inner door panels directly affects the entire body’s assembly accuracy, which only can be resolved by qualified welding fixture. Based on the assignment of the design of autom obile’s front door inner panel welding-installation, I researched the vehicle structure and assembly characteristics, and established welding-installation production system’s process. According to the principle of designing automobile and the method of controlling welding assembling accuracy , automobile’s front door inner panel welding-installation was systematically designed . After analyzing the welding process of door inner plate, designing substrate, install board ,connection board, positioning original, clamping institution , rotating mechanism, I choosed the appropriate cylinder、L board 、cylindrical pin and diamond pin. Positioned by pits and bosses on the parts stamped by their own and clamped by pneumatic clamping mechanism，the designs of welding assembling fixture of windows reinforcing plate、impact-proof stem、automobile inner door panel were completed.Key Words：Inner Door ; Welding Fixture; Connection Board; Clamping Institution; Impact-Proof Stem目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1目的及意义 (1)1.2汽车制造业与车身制造的关系 (1)1.3汽车焊装夹具在汽车车身制造中的发展 (2)1.4国内外汽车焊装夹具的发展现状 (3)1.5车门内板焊装夹具的技术要求及设计内容 (3)第2章汽车车身焊装技术 (4)2.1白车身的概念 (4)2.2车身尺寸偏差的形成 (5)2.3车身焊装工艺设计 (6)2.3.1流程图设计 (7)2.3.2焊点描述 (8)2.3.3焊钳的选型 (8)2.3.4焊装工艺卡 (8)2.3.5车身的工艺设计应该注意的一些问题 (9)2.4车身焊装夹具的结构、定位及夹紧的特点 (9)2.4.1车身焊装夹具的结构特点 (9)2.4.2车身焊装夹具的定位特点 (9)2.4.3车身焊装夹具的夹紧特点 (10)2.5车身焊装夹具的精度控制及设计的模块化 (10)2.5.1车身焊装夹具的精度控制 (10)2.5.2车身焊装夹具设计的模块化 (11)2.6本章小结 (11)第3章车门内板焊接设备 (12)3.1电阻焊的分类 (12)3.1.1点焊 (12)3.1.2缝焊 (13)3.1.3凸焊 (14)3.1.4 对焊 (14)3.2电阻焊的优缺点 (14)3.2.1电阻焊的优点 (14)3.2.2电阻焊的缺点 (15)3.3电阻焊对金属材料焊接性的要求 (15)3.3.1金属材料点焊、缝焊的特点 (15)3.3.2低碳钢的焊接 (16)3.4电阻焊设备 (18)3.4.1焊机的分类与要求 (18)3.4.2点焊机 (19)3.4.3移动式点焊机 (20)3.5本章小结 (22)第4章轿车车门内板焊装工艺 (23)4.1前车门结构及其装配过程 (23)4.1.1前车门总成及其装配过程 (23)4.1.2前车门内板总成及其装配过程 (23)4.2前车门内板的材料 (24)4.2.1各汽车厂用钢板型号 (24)4.2.2车门内板材料 (26)4.3焊接接头的型式 (26)4.4焊点的布置原则 (27)4.4.1焊点的形状与尺寸 (27)4.4.2点焊的基本要求 (27)4.4.3焊点的布置 (28)4.4.4点焊的顺序 (29)4.5结构的开敞性 (29)4.6精度的合理性 (29)4.7本章小结 (30)第5章夹具的总体设计 (31)5.1焊接夹具的分类及设计要求 (31)5.1.1焊接夹具的分类 (31)5.1.2 焊接夹具的设计要求 (32)5.2焊接夹具设计流程图 (32)5.3定位夹紧元件的设计 (32)5.4点焊钳的选择 (34)5.5主要零件设计说明 (36)5.5.1夹紧单元（POST） (36)5.5.2 L-型板 (36)5.5.3支撑板（连接板） (36)5.5.4压头 (37)5.5.5夹紧块 (37)5.5.6调整垫片及限位板 (37)5.5.7定位销 (38)5.5.8基板 (38)5.5.9旋转机构 (39)5.6相关计算 (39)5.6.1压转臂张开角计算 (39)5.6.2气缸夹紧力计算 (40)5.7本章小结 (42)结论 (43)参考文献 (44)致谢 (46)附录 (47)第1章绪论1.1 目的及意义汽车焊装夹具多用于焊接薄板，对于薄板冲压件，夹紧力作用点要作用在支承点上，只有对刚性很好的工件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。
工装夹具的设计与优化报告
工装夹具的设计与优化报告
工装夹具在现代制造业中扮演着至关重要的角色。
它们是用于固定和支撑工件的设备，能够提高生产效率和产品质量。
本报告将针对工装夹具的设计与优化进行分析和探讨。
首先，工装夹具的设计是一个复杂的过程。
设计师需要了解工件的特性和工艺要求，以确定夹具的结构和功能。
在设计过程中，应该考虑到夹具的刚度、精确度和可靠性。
夹具的刚度决定了工件在加工过程中的稳定性，而精确度则影响了加工的精度和产品质量。
此外，夹具的可靠性也是一个重要的考虑因素，它决定了夹具的寿命和维护成本。
其次，工装夹具的优化是一个持续改进的过程。
通过使用新材料和新技术，可以提高夹具的性能和效率。
例如，使用轻质材料可以减轻夹具的重量，提高生产效率。
此外，采用自动化控制系统可以提高夹具的精度和稳定性。
因此，工装夹具的优化不仅考虑到夹具的基本功能，还要考虑到夹具的附加功能和性能。
最后，工装夹具的设计与优化还需要考虑到成本因素。
在设计夹具时，设计师需要权衡夹具的性能和成本。
夹具的成本包括材料成本、制造成本和维护成本。
因此，在设计和优化夹具时，需要综合考虑夹具的功能和性能与成本之间的平衡。
总结起来，工装夹具的设计与优化是一个复杂而重要的过程。
通过合理的设计和优化，可以提高生产效率和产品质量，降低生产成本。
因此，在现代制造业中，工装夹具的设计与优化具有重要的意义和价值。
汽车车身焊装夹具设计浅析作者：李璞来源：《中国科技博览》2016年第30期[摘要]我国社会经济当前正处于高速发展时期，汽车工业的历史相对较短一些，但是发展迅猛，随着汽车工业的发展以及汽车相关产业的逐步完善，重视产品的质量与服务，逐渐成为各个商家进行竞争的一种有效手段。
汽车焊装和焊装夹具是汽车生产当中的重要一环，汽车的制造水平、生产的规模、生产效率以及产品的质量，都受到它的直接影响。
在进行汽车车身设计的时候，个性化会更好的满足消费者需求，因而也会更容易得到青睐。
个性化的生产要求厂方必须提高设计能力。
文章对焊装夹具的设计过程做了认真的分析，从各个方面对设计的科学性以及合理性进行了探讨。
[关键词]汽车车身；焊装夹具；结构；设计中图分类号：F407.471 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）30-0002-01引言在汽车制造过程中，焊接工装占有十分重要的地位。
在焊接的准备工作中，车身焊接夹具设计起关键性作用。
它要求技术人员既要有丰富的经验，又要有精湛的技术。
在设计环节，首先要考虑的是生产节拍，还要考虑产品结构及钣金件焊接变形特点，把握零部件装配精度及公差分配，熟悉工艺及质量要求。
只有这样才能使夹具制造得更加完美，以满足作业者及公司的要求。
一、汽车车身焊装夹具的结构汽车车身焊装夹具它是更好地的保证车身焊接质量的重要的一个因素，它的作用不仅如此，它还深远的影响着整个汽车在制造精度上面和生产周期上面的好与坏。
焊装夹具是由底板、支基和气控这三个部分共同来组成的。
汽车车身焊装夹具最常见的结构就是系统中的定位元件和夹紧元件这两个重要元件来构成的。
其中的定位元件包括定位块和定位销等。
这两者均采用的是可以进行调节调试的组织结构，它们可以通过对垫片数量的具体情况调整来达到对定位块的精确位置的具体调整。
随着汽车行业发展的需求，汽车焊装夹具也随着汽车制造行业的发展使其种类越来越多样化。
按照汽车车身焊装夹具的动力源来进行分类则是包括：手动夹具，无驱动夹具，液压夹具，气动夹具，真空夹具，混合式夹具等。
汽车焊装夹具设计理论研究1. 引言1.1 研究背景汽车焊装夹具是在汽车生产过程中必不可少的工具，它承担着固定焊接零部件、保证焊接精度、提高生产效率等重要作用。
随着汽车产业的发展和技术的更新换代，汽车焊装夹具的设计也越来越受到关注。
研究背景：在汽车制造过程中，焊装工艺是其中一个重要环节，焊装质量直接影响到汽车的安全性和性能。
而汽车焊装夹具作为焊装过程中的关键设备，直接影响着焊接部件的精准度和稳定性。
对汽车焊装夹具的设计理论进行深入研究，不仅能够提高焊装质量和效率，还能够满足不断变化的汽车制造需求。
通过对汽车焊装夹具设计理论的研究，可以不断改进现有的设计方法，提高设计的精准度和实用性，为汽车制造业的发展提供更好的支持。
深入探讨汽车焊装夹具设计理论具有重要的理论和实践意义，对于提高汽车制造水平和推动产业发展具有积极的作用。
1.2 研究意义汽车焊装夹具设计在汽车制造中起着至关重要的作用，能够有效提高生产效率、保证焊接质量、降低生产成本。
随着汽车工业的发展，对焊装夹具设计的要求也越来越高，需要不断进行研究和优化。
深入探究汽车焊装夹具设计的理论研究具有重要的实践意义和现实意义。
汽车焊装夹具设计的优化能够提高生产效率，缩短生产周期。
合理设计的焊装夹具能够提高焊接效率，减少生产过程中的等待时间，从而提高汽车制造的整体效率。
汽车焊装夹具设计的优化能够保证焊接质量。
精准的夹具设计能够确保焊接部件的准确定位，保证焊接部位的精准对接，从而提高焊接质量，减少焊接缺陷。
深入研究汽车焊装夹具设计理论，不仅有助于提高汽车生产效率、保证焊接质量，同时也能够降低生产成本，具有重要的意义和价值。
2. 正文2.1 焊装夹具设计的基本原理焊装夹具设计的基本原理是指在汽车生产中，为了保证焊接时的精度和稳定性，需要设计一种特定的夹具来固定工件。
这种夹具通常由钢制成，具有一定的形状和尺寸，能够精确地固定工件并保持焊接位置的稳定性。
在设计夹具时，首先需要考虑工件的形状和尺寸，以确定夹具的结构和尺寸。
浅议焊装夹具的结构设计在汽车焊接流水线上，真正用于焊接操作的工作量仅占30%～40%，而60%～70%为辅助和装夹工作。
因装夹是在焊接夹具上完成的，所以夹具在整个焊接流程中起着重要作用。
在焊接过程中，合理的夹具结构，有利于合理安排流水线生产，便于平衡工位时间，降低非生产用时。
对具有多种车型的企业，如能科学地考虑共用或混型夹具，还有利于建造混型流水线，提高生产效率。
为提高我国汽车焊接夹具的设计水平，本文对汽车焊接夹具原理、结构及设计方法、原则进行了一定的研究和探讨。
一、汽车焊接工艺特点（一）材料与结构汽车焊接材料主要是低碳钢的冷轧钢板，镀锌钢板，及少量的热轧钢板。
它们可焊性好，适宜大多数的焊接方法，但由于是薄板件，因而刚性差、易变形。
在结构上，焊接散件大多数是具有空间曲面的冲压成形件，形状、结构复杂。
有些型腔很深的冲压件，除存在因刚性差而引起的变形外，还存在回弹变形。
（二）焊接方法汽车焊接方法主要有CO2气体保护焊和电阻焊。
CO2气体保护焊应用范围较广，且对夹具结构要求不十分严格。
电阻焊对夹具要求严格，尤其是多点焊、反作用焊和机器人点焊。
因汽车焊接以电阻焊为主，所以本文将针对电阻焊夹具的设计进行探讨。
（三）焊接工艺流程汽车焊接的基本特征就是组件到部件再到总成的一个组合再组和过程。
从组件到车身焊接总成的每一个过程，既相互独立，又承前启后，因此组件的焊接精度决定着部件总成的焊接精度，最后影响和决定着车身焊接总成的焊接精度与质量，这就要求相互关联的组件、部件及车身焊接总成夹具的定位基准应具有统一性和继承性，只有这样才能保证最终产品质量，即使出现质量问题也易于分析原因，便于纠正和控制。
焊接过程以流水线生产为主，所以夹具设计应有利于流水线的布置和设计，同时也考虑给生产管理提供方便。
二、焊接夹具的设计方法与步骤1．在设计焊接夹具之前，应首先了解生产纲领、产品结构特征、工艺需要及生产线布置方式，作好充分的工艺调研，参照国内外先进的夹具结构，并结合实际情况确定夹具总体方案。
夹具设计对前盖内板总成焊装质量影响的探究本文从网络收集而来，上传到平台为了帮到更多的人，如果您需要使用本文档，请点击下载按钮下载本文档（有偿下载），另外祝您生活愉快，工作顺利，万事如意！焊装作为制造汽车车身的四大基本工艺之一，对车身结构和尺寸精度都起着至关重要的作用。
车身焊装质量关系到整车装配的匹配性、整车的安全性，因此，有效地控制和提高车身的焊装质量，是确保整车质量及其市场竞争力的重要途径。
1 车身件焊装偏差的来源白车身通常是指完成所有焊接工序，还没有进入涂装工序的车身焊接总成，主要由地板总成，左、右侧围总成，顶盖，“四门两盖”(行李箱盖，发动机罩盖，左、右门及前、后门等)焊接组成。
白车身焊装质量因素概括起来包括三个大的方面——精度、强度和外观。
其中，由于车身尺寸精度直接影响到整车的装配和功能，因此减少焊装偏差是提高车身焊装质量的关键。
导致车身焊装偏差产生的原因有很多，主要涉及零件产品设计、零件初始偏差、焊装夹具、焊装过程中产生的偏差以及焊装后冲压件的回弹变形等多个方面。
a.零件产品设计确定了车身零件的几何尺寸和形状特征，同时也决定了车身零件的制造工艺，而车身零件的制造工艺决定了车身零件的初始偏差大小。
在焊装过程中，可以通过将夹具上定位销和定位夹紧面的位置尽量调整至理论上的最佳位置来减少零件初始偏差对焊装精度的影响。
b.焊装过程中产生的尺寸偏差以及车身件焊接完成后的回弹变形与焊接工艺、车身件的几何尺寸和形状、焊接夹具有关。
汽车焊接夹具是焊装线的重要组成部分，其作用是保证每台夹具下所属焊装零件之间的相对位置和焊接件的尺寸精度，减少焊接件在焊装过程中的变形，提高焊装生产率。
美国汽车工业的统计结果表明，72%的车身制造误差来源于焊装夹具定位误差。
因此，减少焊装夹具定位误差可以在很大程度上提高车身焊装精度。
焊装夹具的设计流程为;夹具设计→夹具加工→夹具装配→车身件焊接→车身件焊装精度检验→夹具验收。
在这个流程中，任何一个环节都有可能产生误差，并影响最终的焊装质量。
其中夹具设计是夹具制造、安装和调试的基础，良好的设计是保证车身焊装质量的前提。
本文应用CATIA V5软件进行前盖内板总成焊装夹具的设计，在设计过程中从以下几方面控制该总成件的焊装质量：夹具夹紧方案、焊枪选型、焊接位置、人机工程、夹具零件材料以及夹具装配测量。
夹具实际使用结果表明，针对上述因素，在夹具设计中采取相应措施可以减少夹具定位误差、提高夹具精度、减少焊点缺陷，提高焊接效率。
2 前盖内板总成焊装质量评价某车型前盖内板总成由以下零件组成：前盖内板，左、右铰链安装板和锁钩固定板。
由图2可见，组成前盖内板总成的各个车身件上孔洞和沟槽较多，零件曲面变化较为平缓，车身件形状整体呈对称分布，夹具设计时可充分利用各个车身件上的定位孔和重要型面进行定位夹紧。
前盖内板总成焊装时常见的质量问题有焊接变形、焊点缺陷、工人操作困难、与车身件接触的夹具零件由于和车身件频繁摩擦引起的磨损、夹具定位夹紧面和车身件不贴合等。
3 控制前盖内板总成焊装质量的夹具设计方案常见的汽车焊装夹具由定位机构、夹紧机构、工作台以及一些辅助结构组成。
定位机构通常包括定位销、支撑块、调整垫片和安装支座;夹紧机构通常包括夹紧器、夹头、支撑块和安装支座;工作台是安装定位机构和夹紧机构的平台。
针对前盖内板总成焊装中经常出现的质量问题，在夹具设计中可以从以下几个方面进行改善。
夹具夹紧方案尺寸大的车身件焊接时弹性变形较大，是易变形的车身覆盖件;尺寸小的车身件焊接时弹性变形较小，可作为普通零件对待。
前者在焊接时的定位依据是“N-2-1”定位原理，后者在焊接时的定位依据是“3-2-1”定位原理。
如果工件上有定位孔，可首先选择以定位孔为定位点，再根据焊点分布情况和工件大小设置定位夹紧面，最后根据车身件的形状确定夹具单元的结构形式。
本文中的前盖内板总成件共有23个焊点，分两个工位焊完，其中定位焊工位焊接12 个焊点，补焊工位焊接11 个焊点。
由于定位焊工位具有固定零件间相对位置的作用，因此研究其夹具夹紧方案和焊点分布对控制总成件的焊装质量更为重要。
前盖内板总成定位焊夹具的夹紧方案。
黑色小圆点为焊点，圆形为工件的主定位销，菱形为辅助定位销，矩形框为定位夹紧面，X、Y、Z 为被定位点限制的工件运动方向。
左铰链安装板上有2个焊点，由于工件尺寸小，因此只设置了2 个定位销和3 个定位夹紧面;右铰链安装板上有3个焊点，同样原因设置了2个定位销和3个定位夹紧面;锁钩固定板总成有7个焊点，工件尺寸较大，设置了2 个定位销和7 个定位夹紧面;前盖内板是大型薄壁弹性件，同时也是其它零件焊装的基础，除了和上述零件共用的定位夹紧面外，还设置了2 个定位销和5 个定位夹紧面。
另外由图3 可见，前盖内板总成的零件形状和焊点分布总体上是对称的，为减少焊接变形，设置夹紧点时也要考虑尽量使之对称分布。
值得注意的还有焊点附近定位夹紧面的设置，在焊点之间设置定位夹紧面可以减少工件焊接时产生焊接变形，但夹紧点过多或离焊点太近会影响焊枪的进出，因此夹紧点位置要根据焊点间的距离和车身件形状综合考虑。
焊枪选型常见的焊枪类型有C型和X型，焊枪的选择要根据车身件形状和焊点分布情况而定。
为节约成本、便于操作以及减少焊枪切换对节拍的影响，同一个工位应尽量使用1 把焊枪焊完所有的焊点。
当焊点焊接方向平行于地面时，适合使用 C 型焊枪;当焊点焊接方向垂直于地面时，适合使用X型焊枪。
由图3可见，前盖内板总成件的焊点焊接方向均垂直于地面，因此适合使用X型焊枪。
焊接位置焊接时，焊枪电极帽轴线和被焊接区域表面的角度十分关键，当焊枪电极帽轴线垂直于零件焊接区域表面时，所得到的焊点质量最好。
车身件是复杂的曲面，每个部位的曲率都不一样。
手动焊接工位的工人往往凭经验进行焊接操作，对于工人焊接时凭肉眼难以将焊枪放到正确位置的焊点以及看不见的焊点，很难保证电极帽轴线垂直于焊接区域表面。
这种情况下，可以在焊枪电极帽固定端根据焊接区域表面的法向和电极帽直径大小设计焊枪导向装置(对焊枪起导向作用的零件)。
如焊接位置，由于此处车身件遮住了下面的夹具结构，而且焊接空间小，工人焊接时难以快速、准确地将焊枪放到正确位置，因此设计了图5b所示的焊枪导向装置。
该装置可以帮助工人在焊接时快速、准确地找到焊接位置，调整焊接角度，以确保焊点质量。
另外，设计夹具时还要考虑给焊枪留出焊接通道和活动空间，避免焊枪与车身件或夹具发生干涉。
人机工程夹具工作台是安装夹具单元的平台，其高度和夹具单元安装面与地面的角度决定了工人的操作范围。
因此，夹具工作台的高度要根据工厂工人的人机工程图确定，角度要根据车身件的形状和焊点的分布状态确定，使工人在合适的位置操作焊枪，方便焊接操作，并有利于保证焊接质量和提高焊接效率。
某工厂站立操作工位工人的人机工程，深灰色区域为普通工人的最佳操作区域，浅灰色区域为普通工人可以达到、但操作困难的区域，灰色以外的区域是工人无法操作的区域，各部分的区域大小可根据工厂工人的身高范围确定。
图6 中所标识尺寸的单位为mm，带“*”的尺寸为校核人机工程时需要特别注意的尺寸，以地面为基准，当操作高度1 000 mm时，普通工人操作时手臂可以自由活动，1 100 mm 是普通工人在最佳操作区域内操作时肘关节的最低位置。
另外，方框内水平方向标识的150 mm和高度方向的600 mm 是工人操作时下肢的活动空间范围，L1和L2是工人的双臂操作宽度范围，当1个工位只有1个工人操作时，L1可取值1 100 mm、L2可取值1 600 mm。
由于前盖内板总成件曲面变化不大，因此夹具工作台的操作面可设计为平行于地面，设计者应根据焊接顺序模拟工人的整个动作过程，尽量使工人操作高度在1 000～1 300 mm之间，且工人在焊接和行走过程中不会碰到夹具或车身件。
前盖内板总成焊接夹具易磨损零件的材料前盖内板总成焊接夹具在使用过程中，由于频繁地取件和上件，与车身件接触的部位容易磨损，导致夹具精度降低，影响车身的焊装精度。
与车身件接触的零件是定位销和型块，为延长其使用寿命，设计时要选用耐磨性好的材料，并根据需要进行热处理。
定位销一般采用15CrMn，还要对与车身件接触的部分进行硬化处理;与内板接触的型块一般采用45号钢，并对定位夹紧面进行硬化处理。
夹具装配测量焊装夹具调试时偶尔会出现夹具定位夹紧面和车身件不贴合的问题，这可能是由冲压件尺寸超差引起的，也可能是夹具上与车身件接触的零件没有调整到理论位置而导致的。
在冲压件尺寸合格的情况下，为避免出现这个问题，必须注意以下几点。
a.夹具设计时采用的坐标系要和车身坐标系保持一致。
夹具调试时，需要测量定位销和定位夹紧面的位置数据，测量前要先从夹具数模上提取其理论值，然后与实际测得的夹具定位销和定位夹紧面位置的数值对比，并将夹具上零件的位置调整至理论位置。
如果夹具设计时采用的坐标系和车身坐标系不一致，从夹具数模上提取的数据要通过坐标系变换转为车身坐标系下的理论值才可以用于测量;如果直接根据夹具数模上的数据调整，可能会与车身件上定位孔和定位夹紧面的理论位置产生偏差，而且坐标系变换过程中由于计算精度的问题也会带来误差。
b.夹具设计时，零件的加工精度和装配精度要和车身件的精度相匹配，避免夹具零件尺寸偏差超出车身件尺寸偏差。
c.夹具装配完成后，要按规定对定位销位置、型块定位面进行测量和调试，将与车身件接触的夹具零件调整到理论位置。
4 结论a.采用“N-2-1”原理定位被焊接零件时，根据车身件形状对称设置定位夹紧点可减少焊接变形。
前盖内板总成上共有23个焊点，分两个工位焊完，其中定位焊工位焊12个焊点，补焊工位焊接11个焊点;b.前盖内板总成件上的焊点焊接方向均垂直于工作台，因此使用X型焊枪;c.为前盖内板总成焊枪焊接设计了焊枪导向装置，有利于快速、准确地找到焊接位置和调整焊接角度，保证了焊点质量;d.对夹具工作台的人机工程进行了校核。
结果表明，夹具工作台应平行于地面，操作高度在1 000～1 300 mm 之间，且工人在焊接和行走过程中不会碰到夹具或车身件;各类挂车在主线上的等节拍运转。
车架左右侧翻焊接能实现所有焊缝在平面焊接，减少了焊接缺陷的产生，确保了产品质量，为实现多种车型的共线生产，高低梁和直梁集卡车并用，集卡线生产工艺极大提高了集装箱运输半挂车的产能和质量，保证了各类集装箱运输半挂车型在主线生产的通畅性。
在整个生产流程中，车架使用滚轮和轨道进行各工序间的转运，避免行吊在工件上的使用，节省了行吊的使用时间，降低劳动强度，提高了工作效率，保证安全使用。
4 结束语通过合理的工艺布局，有力的工装保证，极大地提高了生产效率及产品质量，提高了生产工艺水平，将流水线快节奏的生产方式嫁接到集装箱运输半挂车生产过程中，实现现场定员、定岗、定任务、模式化作业，实行目视化管理，给企业利益最大化创造提供一个全新模式。
