摘要：本文结合了相关实践的经验和自身感受，针对焊装夹具的特点、操作困难性较高的部分以及优化设计实效性的方法进行详细分析，以期为相关研究提供参考。
关键词：微型汽车；焊装夹具；机构标准化；设计方法
引言：对于微型汽车的焊接而言，涉及焊接方面的工作只占总工作量的三到四成左右，其余的六到七成，均为辅助与装夹工作。由于装夹工作需要在焊接夹具上开展，因此，夹具对于焊接的全过程均存在关键作用。有效分析和了解焊接夹具特点，研究其设计方法，探寻多种有效措施，优化其设计质量具有必要性。
一、微型汽车焊装夹具特点
焊接工件、设备及相关工艺，对于焊接夹具均存在决定影响。微型汽车焊接夹具的特点主要包括：第一，大部分焊接件是钣金件，外形复杂性较高，同时，定位及夹紧面也具有较高复杂性，对加工精度具有明确要求，具体开展加工操作的过程中，通常需要依靠数据模型作为支撑，也可以根据样件进行仿形操作；第二，焊接主要指对工件的一部分材料开展熔化操作，以促使工件变为合件的一种方式，具体开展相关各环节加工操作的过程中，基于局部受热影响，出现内力重分布现象，进而引发变形问题的可能性较高。如何降低工件焊接后变形问题出现可能性，优化焊接实效性，对夹具的焊装来讲十分重要；第三，焊装夹具加工过程中的工件数量通常大于两件，同时，由于定位夹紧点数量较多，所以，机构数量也相对较多，复杂性也会相对较高；第四，焊装夹具具备较高的专用性，可开展重复利用的种类较少；第五，可对焊装施工造成不良影响的因素较多[1]。
二、微型汽车焊装夹具设计
（一）方法
基于对焊装夹具特点的分析，针对解决的夹紧及定位点开展有效设置，大幅降低甚至消除工件焊接变形问题出现几率，是开展相关各环节设计工作的重点内容。倘若无法对上述两点进行科学设置，即便再有效的控制加工精度，也难以生产出高质量的工件。通常来讲，针对每一个工件都可以优先利用普通夹具焊接时应用的刚体定位原则，开展定位点的设置操作，倘若是发挥关键作用的工件，如此设置，利用夹具中的定位元件设置的定位点即为夹具的核心定位点。随后，针对工件中变形问题出现概率较高、受焊接设备影响较为明显的位置，开展辅助定位点设置操作。针对关键定位点开展定位元件设计操作的过程中，应将其设计为固定式，并确保相应的规格、尺寸等和主模型良好吻合。排除对夹具、工件加工精度要求极高，能够良好满足主模型需求的情况，其他情况下，应对辅助定位点中的定位元件开展可调节设计，如此设计的优势包括：
第一，在不对作用发挥造成影响的情况下，负责辅助定位的元件，其定位面不能单纯依靠按样件仿形操作，和主模型完全一致，个别情况下，可对辅助定位元件开展反方向调整操作，能够达到有效纠正基于焊接影响，出现变形或者超差问题的工件的目的，如此一来，便无需再对价格较高的加工模具进行修改操作，有助于降低成本[2]。
第二，倘若夹具的制造或者加工存在误差，那么可经由对辅助定位元件进行适当调整的方式，防止过定位等问题出现。在选择定位点的过程中，应尽可能的考量平面，不应选取曲面，如此可有效期确保加工性。对于空间点以及空间面的设置而言，还需要设置测量孔和测量面，有助于提升调试和测量操作的便捷性。此外，应确保定位块的大小适宜，究其原因，倘若过大，将导致型面无法有效贴合；倘若过小，将导致压强过大，使得工件出现压伤问题的可能性大幅增加。针对一些用于密封面或者存在较高外观要求的位置，在设置定位块时，应重点考量利用尼龙或者铜等材料，有助于对工件的表面进行更好的保护。
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（二）流程
对于微型汽车来讲，实际开展焊装夹具设计操作的过程中，主要的设计流程包括：基于设计图纸，明确焊接的形式、设备和参数；对涉及夹具的检查图纸进行设计；进行机构的设计；基于实际工作量和生产纲领，明确夹具的工作量及其数量，和生产线的节拍等。除这些流程外还具有其他的流程，其并非按照先后顺序排列，通常需要交互开展，倘若存在类似程度较高的半成品夹具借鉴，还可以省略一些流程。其中，对涉及夹具的检查图纸进行设计，这一流程，是大型夹具设计、生产线设计操作中具备较高重要性的一步，对后期开展的图纸校对、机构设计等均存在明显影响，具有不可替代性。
（三）优化措施
1.常用机构标准化
据相关设计实践可以得知，针对同一工件同一部位开展定位操作的过程中，在各差异化夹具中大致可利用同一机构，差异化工件的定位夹紧机构也出现了许多大范围相似的情况。对于小夹具的机构来讲，均可以分成安装支承、定位、限位导向等存在功能性模块，且此类模块相对独立，此类模块和个别零件发挥的功能类似，倘若对此类零件或者将整个模块开展标准化操作，在设计过程中以供选择和应用，则可以达到大幅减少设计时间的目的。
倘若标准化到相应程度，甚至能够实现商品化生产，对优化夹具制造存在积极影响。将此类标准化机构以参数图形的方式呈现出并存储到相应数据库中，再利用同等数量的参数化夹具图纸进行存储，则可大幅提升夹具设计工作的便捷性。倘若继续把焊接设备等外围参数存储于其中，便能够开展设计软件的编程操作，通过发挥软件作用的方式，只需要输入定位夹紧位置、工件数目等，便可以自动形成夹具图，如此一来，可以大幅减少设计时间，且有助于优化设计质量。
2.迎合小批量、多品种生产需求
社会不断进步，依靠大批量生产单一品种的模式的发展空间越来越小，为了更好的满足社会发展需求，产品的开发逐步趋于系列化发展。针对没有显著变化的变型产品或者系列化的焊接夹具来讲，为了达到降低成本投入的目的，通常会对柔性和成组技术开展有效应用，以满足在同一生产线中进行全部变型、系列化产品的焊接操作。以某品牌的微型汽车为例，其焊接线便融入了成组加工的概念，对个别夹具开展设计操作时，参考了车型的变化，合理进行机构增加操作，实现了在一条生产线中同时开展豪华型、普通型客车以及货车的焊接生产。
柔性生产线主要在汽车焊接生产的过程中应用较为广泛，现阶段依旧具有很多解决困难性较高的技术类问题，投入成本也十分可观。现下更关注对和机加工内组合夹具相似较高的具备重复使用性的组合式焊装夹具，并非利用是柔性生产性。焊装夹具可实现重复性使用，对推动汽车制造行业存在显著的积极影响，究其原因，该行业本身涉及的投入成本较为可观，通过重复性使用焊装夹具的方式，可有效降低行业投入成本，创造更多的经济效益。
结论
综上所述，随着微型汽车的不断发展，其焊接技术也逐渐趋于成熟化，对焊接夹具提出的要求越来越高，研究其特点及设计方法，探寻多种合理、科学的优化手段，确保微型汽车焊接夹具的设计质量，不仅有助于提高微型汽车焊接的整体质量，对推动微型汽车发展也具有积极意义。
参考文献
[1]李建武,石震鹏,丁洪恩.浅谈汽车用焊装胶的黏度特性及对施工性和贮存稳定性的影响[J].粘接,2018,39(08):60-63.
[2]张朋涛,原杰锋,王玉芳.基于MSC.PATRAN/NASTRAN的汽车焊装生产线BASE板有限元建模与分析[J].现代制造工程,2017(10):63-67+84.
论文作者:詹婉玲
论文发表刊物:《基层建设》2019年第30期
论文发表时间:2020/3/13
标签：夹具论文; 工件论文; 较高论文; 操作论文; 过程中论文; 微型汽车论文; 加工论文; 《基层建设》2019年第30期论文;