关键词：汽车车身;焊接夹具;设计方法
1、引言
对汽车制造而言，焊接是非常关键的，在汽车的生产过程中，焊接不但是一项重要的加工方法，并且是一个重要的程序。所以在制造汽车的过程中获得了大量的运用。在这种状况下，在设计车身的焊接夹具过程中，不但要考虑到自身的设计特征，还要和前后工序的关系、车身结构进行综合的考虑。确保各种因素完美融合整个汽车焊接夹具设计过程，不然就算设计再优秀的设计，也不能达到实际的车身焊接要求。
2 、焊接夹具的分类及设计要求
焊接工艺是汽车生产制造四大工艺之一，在汽车焊接生产线上，真正用于焊接操作的工作量仅占30%～40%，而剩余60%～70%的工作为辅助和装夹工作，因此在设计焊接夹具时不仅要保证夹具满足定位要求和焊接要求，同时还需要考虑焊接夹具的操作便捷性。
2.1 一般要求。
2.1.1 保证产品的形状和尺寸符合图样和技术要求。
2.1.2 应使焊接和装配工作在最有利的状态下进行，如焊接应在平焊位置进行等。
2.1.3 夹具的结构应开放，操作方便。必要时可在焊接夹具骨架上切去影响开放性的部分，以改善焊接夹具的开放性。
2.1.4 工件的定位夹紧应迅速，从夹具中取、放件要方便等。
2.1.5降低夹具的制造成本。焊接夹具的设计结构应简单，制造和维修相对变得容易，应尽量采用标准化的夹具元件。
2.2 特殊要求。
2.2.1考虑到焊后工件尺寸的收缩变形，要求夹具上定位件间的尺寸，比工件图样尺寸应放大一些，使焊后的工件成为一个整体时，应较容易从焊接夹具上取下。
2.2.2符合焊接工艺要求，满足生产，在操作过程中便于操作，不得与焊钳存在干涉。
2.2.3汽车的年产量决定焊接夹具的自动化水平和焊接位置的匹配。为了提高汽车的生产率，可以用气缸一次性完成焊接夹具的夹紧与松开动作，根据焊接夹具的自动化水平可以考虑应用自动的传输装置来运输工件。
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2.2.4焊合件是由两种或者两种以上的冲压件经过焊接后形成的工件，若干小的焊合件组装成大的焊合件，最后由大的焊合件形成前围焊合件、地板焊合件、后侧焊合件、顶盖焊合件等四种焊合件，并用此四种焊合件焊接成汽车驾驶室。因此根据驾驶室的生产过程来对焊合件进行合理的分割，并根据分割的焊合件来设计合适的焊接夹具。这样既利于保证产品的质量，又可提高车身的焊接生产率。
3、常见汽车焊接定位夹具设计结构
3.1 滑移机构。滑移机构又称为滑移切换机构，多用于不同车型共线生产而需要进行车型避让、定位切换等的情况。滑移机构一般由推动气缸、直线导轨、限位块、油压吸震器、直线导轨防尘组件、对应车型的工装夹具等构成。该机构通过气缸和限位块来实现不同滑移位置的切换，从而实现不同车型的定位切换。在滑移装置工作态和非工作态均需设置限位结构，但当使用带自锁气缸时，因自锁气缸可以锁定其活塞杆的单向动作，故可仅设计工作态的限位块，以保证工装夹具工作态的精度。油压吸震器起到缓冲的作用，减少冲击损伤与噪音，直线导轨定位安装方式：可用直销固定或在安装板上机械加工台阶定位固定。
3.2 举升机构。举升机构一般是为完成补焊工作、将焊接后车身合件举起，便于取出的机构。举升机构通常有一体式、分体式两种。一体式举升机构零件支撑动作同步性好，但占用空间大，影响焊接操作性。当举升行程较大时使用，分体式举升机构的各个独立举升单元动作很难同步，仅在举升行程≤100mm时使用。因此在实际生产线设计时一般采用稳定性与同步性佳的一体式举升机构。举升机构通常由零件支撑工装、导向杆、安装支座、导向套、举升气缸、下降限位、上升限位等基本功能元素组成。该机构需设置双导向杆，保证举升运动的精度，上升限位可以保持举升机构到位后的稳定状态，下降限位可以承受举升机构重量，保护气缸不受升起单元重量的冲击。
3.3 翻转机构。翻转机构也称为翻转切换机构，其将不同的定位信息分置在两套定位支撑夹紧机构上，通过翻转机构进行切换，可以柔性定位两种完全不同结构的车型，提高了车身焊接夹具柔性度。翻转切换工装由推动气缸、限位块、油压吸震器、对应车型的工装定位夹具等组成。通过气缸和限位块来实现不同位置的切换，从而实现不同车型的定位切换。工装进行翻转切换时油压吸震器起到缓冲作用。
4、总结
因为汽车工业的快速发展，大大提高了制造车身水平。车身质量决定了整车的品质，而车身装焊设计中焊接线设计是重要组成部分，在设计的时候要充分的了解到产品的功能，认识产品的精确参数，方便在现实应用中增加安全性与实用性。焊接夹具设计是不是合理，最后唯有通过生产实践进行检验。而在设计以前，一定要做到精益求精，使损失减少，创造出与时代需求相符的产品。
参考文献
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论文作者:刘猛
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年第24期
论文发表时间:2020/1/16
标签：夹具论文; 车身论文; 汽车论文; 气缸论文; 机构论文; 工件论文; 过程中论文; 《工程管理前沿》2019年第24期论文;