汽车白车身焊接夹具的结构设计
一、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、工艺方法及生产线布置方式，作好充分的准备。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。诸如是固定夹具还是随行夹具，机械化、自动化水平是高是低，几种车型主要夹具是否混型共用等。要准备好的工艺文件包括工序卡，技术协议，产品数模，夹具式样书，焊点文件。确定使用那种标准件，那种气动元件以及甲方的特殊要求。
2．根据焊件结构特点及所需焊接设备（焊枪或CO2）型号、规格，确定定位及夹紧方式（如果有式样书直接按照式样书上的夹紧定位方式即可）；同时根据冲压件的工艺特点及后续装配工艺的需要选择合适的定位点及关键定位点。大部分厂家已经规定好了零件定位的RPS孔和RPS面，不需要我们在制定定位基准了。但是大家也一定要了解如何确定定位的基准孔和基准面。
3．主体机构确定后，便可确定辅助装置。如水、电、气回路，气、液动元件以及覆盖件外部焊点所需保护铜板等。
4．按照确定好的定位点开始3D设计。定位块要求在定位面的法向有3mm的调整量。定位销要求在与定位孔中心线垂直的平面上有两个方向的调整量。
5．在进行夹具的具体结构设计时，应尽可能多的采用标准化元件，或提高自身的通用化、系列化程度。
二、焊接夹具的组成、结构及要求
汽车焊接夹具通常由夹具地板、定位装置、夹紧机构、测量系统及辅助系统等五大部分组成。 命名规则
（一）夹具底板
夹具地板是焊接夹具的基础元件，它的精度直接影响定位机构的准确性，因此对工作平面的平面度和表面粗糙度均有严格的要求。
夹具自身测量装置的基准是建立在夹具底板上，因此在设计夹具底板时，应留有足够的位置来设立测量装置的基准槽和基准孔，以满足实际测量的需要。另外，在不影响定位机构装配和定位槽建立的情况下，应尽可能采用框架结构，这样可以节约材料、减轻夹具自重。
在甲方没有指定的情况下，夹具的底板采用如下的规格：
Ｍ
一东风汽车有限公司／崔厚学
神龙特色的白车身焊装质量控制
我国汽车工业经过５０多年的不断发展，特别是近２０多
年来合资引进和自主品牌的快速崛起，逐渐缩小了与国际
先进水平的差距。２００８年席卷全球的金融危机，严重侵蚀
了实体经济，以欧、美、日为代表的传统汽车市场连连下
挫。中国车市得益于经济的持续增长和国家应对危机的政
策措施，产销量持续增长，２００９年更一举超越数十年来稳
居全球第一的美国市场，居世界第一。
轿车白车身焊装概况
车身制造的传统四大工艺——冲压、焊装、涂装、总
装，其中焊装工艺起着决定性作用：决定车身的外形轮廓
及装配精度；决定和影响车身的刚度及安全性；决定车身
的内部空间、承载能力及舒适性；决定和影响车身自重及
燃油经济性。 轿车白车身是由冲压成形的板料通过装配和焊接形成
的车身壳体。衡量和考核轿车自车身焊装质量的性能指标
主要有以下三项：焊点强度质量水平ＮＱＳＴ，焊装外观缺陷
扣分Ｐｏｉｎｔ￣Ｎ几何尺寸质量水平ＩＱＧ。神龙公司焊装一分厂
自１９９６年５月投产以来，通过科学建立和有效实施一整套具
有神龙特色的质量控制体系，以富康轿车为代表的白车身
焊装质量不断提高，目前已接近国际先进水平，在国内同
行业中处于领先地位。
神龙系列轿车白车身基本构造及焊装过程如图１所示。 富康轿车白车身焊装设备
１．白车身焊接制造设备 富康轿车白车身采用的焊接方法主要有电阻点
焊、 （富氩＋ＣＯ ）混合气体保护焊（ＭＡＧ焊）、
螺柱焊等。根据不同车型，分别有电阻焊点（３６０９～
４１２５）个，焊接螺钉、螺母数百个，ＭＡＧ焊焊缝总
长约３ｍ，焊接螺柱５０多个。表ｌ列出了神龙公司焊装
一分厂焊接设备的分布情况。
从附表可见，富康轿车白车身主要采用电阻点
焊来完成绝大部分焊接工作量。在神龙公司焊装一
分厂全部焊接设备中，点焊设备占９２．４％。如何保证
电阻点焊焊接质量，已成为富康轿车白车身焊装质
量控制的关键。
汽车车身焊装工艺概述第一节 焊装工艺分析
工艺性好坏的客观评价标准就是在一定的生产条件和规模下，能否保证以最少的原材料和加工劳动量，最经济地获得高质量的产品。影响车身焊装工艺性的主要因素有生产批量、车身产品分块、焊接结构、焊点布置等。
一．生产批量
车身的焊装工艺主要由生产批量的大小确定的。一般来说，批量越小，夹具的数量越少，自动化程度越低，每台夹具上所焊的车身产品件数量越多；反之，批量越大，焊装工位越多，夹具数量越多，自动化程度越高，每台夹具上所焊的车身产品件数量越少。
1．生产节拍的计算
2．时序图设计
时序图（TIME CHART）是指一个工位从零部件上料到焊好后合件取料的整个过程中所有动作顺序、时间分配以及相互间互锁关系，这些动作包括上下料（手动或自动），夹具夹紧松开，自动焊枪到位、焊接、退回以及传送装置的运动等。
由于每个车身装焊的零部件数量一定，焊点数量一定，焊接时
间一定，要达到一定生产节拍内完成所有焊接，就必须将工序分开，分工位上料、焊接。
二．车身产品分块
分块是将车身外壳体分成若干块便于冲压和焊装的零部件、组合件、分总成和总成。合理的分块不仅有利于形成良好的装配质量，并可有效地简化和优化制造工艺。
汽车白车身是一个尺寸很大的复杂的焊接结构件，设计制造时常常是将车身总成合理地划分为若干个部件和组合件，分别进行装配焊接成分总成件，然后再装配焊接成总成结构，这样化复杂为简单，化大为小，可以大大提高劳动生产率，改善结构的焊接工艺性。
1．结构分离面
将白车身总成分解为若干个分总成，相邻两个分总成的结合面称为分离面。分离面可以分为两类：
（1）设计分离面
根据使用上和构造上的特点，将汽车车身分成为可以单独进行装配的分总成，如发动机罩、行李厢盖、车门、车身本体等，这些分总成之间的结合面，称
为设计分离面。
设计分离面一般采用可拆卸的连接，如铰链连接，以便在使用和维修过程中迅速拆卸和重新安装，而不损坏整体结构。
1 车身焊装工位结构
1、焊装夹具基本构造
1.1、焊装夹具的用途（图1-1）
焊装夹具在车身生产中的作用是：通过夹具上的定位销（基准销）、S面型块（基准面）、夹紧臂等组件的协调作用，将工件（冲压件或总成件）安装到工艺设定的位置上并夹紧，不让工件活动位移，保证车身焊接精度的一致性和稳定性。
1.2、焊装夹具基本构造（图1-2）
夹具的基本构造：如图1-2所示，由台板、支座、L板、基准销、基准面、夹紧机构（气缸、夹紧臂、U型限位块等）等组成。
1.2.1、台板（图1-2-1）
a、用途
用于安装夹具组件，上表面加工有坐标刻度线，用于夹具基准状况的检测。
b、安装要求 图1-2
夹紧臂 汽缸 L板 支座 基准面 台板 基准销 图1-1 夹紧臂 工件 定位销 2 台面应处于水平状态（工艺设计要求倾斜放置的除外），安装时用测量仪、水平仪或透明胶管灌水检查校水平。多台连线安装的夹具（特别是采用举升自动搬送的装置），同轴度和水平度、节距应符合设计要求。
1.2.2、支座（图1-2-2）
a、用途
用于支撑夹具台板、夹具高度调节和安放水平调整，使夹具按工艺布置要求定置安放。
b、安装要求
连接螺栓紧固可靠，调节螺杆应有垫板支撑，夹具定置调整符合要求后，要将调节螺杆螺母拧紧，若是大型夹具或连线夹具垫板应和基础预埋件可靠连接（焊接）。 图1-2-1
图1-2-2 连接螺栓
垫板
调节螺杆 支座 3 1.2.3、L板（图1-2-3）
a、用途
用于安装夹具型块（S面元件）、基准销组件、夹紧机构、导向装置等夹具组件。
b、安装要求
采用高强螺栓与台板连接，并配定位销定位，同夹具组件的连接也应采用高强螺栓连接，并配定位销定位。
1.2.4、基准面（S面型块图1-2-4）
a、用途
将零件支承在正确的位置上，并支撑夹具夹紧机构的夹紧力。
b、安装要求
基准面型块采用高强螺栓安装在L板（或连接板）上，并用定位销定位，表面应经过调质处理，硬度在HRC48以上，一般会在基准面端部约10mm宽的部位涂红色标记，基准面应与数模相符（用三坐标仪测量）。
