汽车焊接夹具完美版资料第二节 夹具设计要满足的要求和焊接种类

第二节夹具设计要满足的要求和焊接种类
一、夹具的设计要满足焊接要求
白车身是焊接出来的。

我们所谓的夹具也即焊装夹具，车身零件主要是通过点焊焊接而成，我们设计夹具的一个最重要的目的就是满足白车身零件的焊接要求，作为一个焊装夹具的设计者要时刻在脑海中深深的刻着焊接这个字眼，怎么样才能焊接，
怎么样才能更好的焊接！下面就如下几个方面逐一对夹具设计的焊接要求进行介绍：
1. 操作高度
操作高度即指地面到焊钳把手之间的高度，当操作者身高为175cm 时，操作高度焊钳平放一般为800-1100mm ，焊钳立放一般为1200
2. 焊钳通过性
焊钳的通过性是指焊钳在焊接时是否便于焊接，评判焊钳通过
性好坏主要从以下几个方面来进行考虑：
2.1尽可能少的进枪与退枪。

要满足上此要求，设计时就应考虑焊钳操作侧尽量少的定位器，尽量将定位器从另外一侧设计，在焊钳操作侧尽量留出焊接空间。

具体如下图所示：
2.2焊接过程中容易焊接且不与夹具干涉
要满足焊接过程中容易焊接且不与夹具干涉,设计时应尽量注意
焊点附近的定位块与压块的设计，设计时定位块，压块尽最大可能
的避开焊钳。

2.3操作者位置的考虑
操作者的位置主要取决于焊枪的分布，哪侧更容易焊接,操作者在哪一侧，如果焊接时单侧一个操作者不能实现焊接，则需要在另外一侧增加操作者或者更改夹具的形式，改成旋转夹具。

另外焊接的操作侧也要考虑上下两个工位之间的工件放置方向!一般情况下上下两工位间的放置方向应该是相同的，操作者的位置也是相同的。

二．焊装夹具设计所涉及到的常用焊接方法分类及简单介绍：
1. 点焊
点焊通常分为双面点焊和单面点焊两大类。

双面点焊时，电极
由工件的两侧向焊接处馈电。

典型的双面点焊方式是最常用的方式，这时工件的两侧均有电极压痕。

大焊接面积的导电板做下电极，这
样可以消除或减轻下面工件的压痕。

常用于装饰性面板的点焊。

同
时焊接两个或多个点焊的双面点焊，使用一个变压器而将各电极并联，这时，所有电流通路的阻抗必须基本相等，而且每一焊接部位
的表面状态、材料厚度、电极压力都需
相同，才能保证通过各个焊点的电流基本一致采用多个变压器的双
面多点点焊，这样可以避免c 的不足。

单面点焊时，电极由工件的
同一侧向焊接处馈电，典型的单面点焊方式，单面单点点焊，不形
成焊点的电极采用大直径和大接触面以减小电流密度。

无分流的单
面双点点焊，此时焊接电流全部流经焊接区。

有分流的单面双点点焊，流经上面工件的电流不经过焊接区，形成风流。

为了给焊接电流提供低电阻的通路，在工件下面垫有铜垫板。

当两焊点的间距l 很大时，例如在进行骨架构件和复板的焊接时，为了避免不适当的加热引起复板翘曲和减小两电极间电阻，采用了特殊的铜桥A，与电极同时压紧在工件上。

2. MIG、MAG 焊
MAG (Metal Active Gas) welding
Mag(活性气体保护焊接)
使用活性气体当保护气体。

通常是使用CO2。

气体会在电弧中被分解，进而增大或缩小熔接范围。

因为CO2 为主要的气体，因此通常又将MAG 熔接称为CO2 熔接。

特点及用途:熔化极气体保护电弧焊的主要优点是可以方便地进行各
种位置的焊接，同时也具有焊接速度较快、熔敷率高等优点。

熔化
极活性气体保护电弧焊可适用于大部分主要金属，包括碳钢、合金钢。

MIG (Metal Inert Gas)welding
Mig(惰性气体保护焊接)
使用惰性气体当保护气体以避免与其他物质产生反应。

惰性气体通
常使用氩
气Ar 或氦气He。

有时在惰性气体中混合有其他少量的O2、CO2 或H2。

用途:熔化极惰性气体保护焊适用于不锈钢、铝、镁、铜、钛、锆及
镍合金。

利用这种焊接方法还可以进行电弧点焊。

3. 螺柱焊
stud welding
手动螺柱焊焊接的工艺过程
将螺柱一端与板件（或管件）表面接触，通电引弧，待接触面熔化后，螺柱受一定压力完成焊接的方法。

主要由螺柱焊电源和焊枪组成.
电弧螺柱焊的基本原理是在待焊螺柱与工件间引燃电弧，当螺柱与工件被加热到合适温度时，在外力作用下，螺柱送入工件上的焊接熔池形成焊接接头。

根据焊接过程中所用焊接电源的不同，传统电弧螺柱焊可以分为普通电弧螺柱焊和电容储能电弧螺柱焊两种基本方法
手动螺柱焊是操作者手动通过螺柱焊枪将螺柱与工件焊接融合在一
起的过程，其详细工艺过程如下：
焊接工艺的前提条件是焊接销栓接触工件表面，以便焊接回路随着
启动命令的发出通过销栓和工件产生电气短路。

起始电源稳定之后，焊枪的直线马达根据规定编程的曲线使销栓离开工件，引燃起始电
流的电弧。

起始电流的电弧用以引燃主电弧。

焊接销栓达到其回程
高度后，主焊接电流即接通，它将强化电弧，使得销栓端面和工件
表面溶化。

电弧在工件上以及销栓端面生成一个熔池过程中，直线
电机换向。

销栓通过一个可控制的机械式运动压入熔池。

直线电机
根据预定的静止时间停留在位置上。

随着销栓浸入熔池，电弧熄灭，使得均匀的熔体凝固，并且焊枪可以在焊接电流关断之后离开销栓。

备注：焊接过程随着焊枪离开销栓而结束，补加销栓后可以重新焊接。

螺柱焊定位器的组成
螺柱焊定位器的组成基本有以下几部分:导向套,导向套调整,螺柱焊支撑,
绝缘系统,支座及驱动气缸.具体如下图所示:
螺柱焊导向套与工件之间位置的设计要求
下图为螺柱焊枪,导向套与工件表面之间的位置关系:
螺柱焊枪嘴及导向套的大小都是标准的,它们长度方向的数值都是固定的.我们假定导向套底部与工件之间的理论距离为X,则理论上导向套底部与工件之间的位置关系为:
0<X<32-20 0<X<12也就是说导向套底部与工件之间的距离应该小
于12mm,考虑到螺柱焊枪嘴,导向套及工件相互之间的余量, 导向套底部与工件之间的距离一般5mm 左右为宜.
螺柱焊绝缘为了避免螺柱焊焊接时的分流而得到较好的焊接质量,手动螺柱焊的定位器通常有绝缘装置.通常螺柱焊绝缘有两种方式,一是就近绝缘,另外就是底部整体绝缘.两种方式各有优缺点,前者的绝缘效果比较好,但绝缘的部位比较多,定位块及螺柱焊导向套都需要绝缘.后者绝缘的效果相对不是很理想,但减少了绝缘的位置,给安装带来一些便利.下面主要对针对整体绝缘做下说明.
上图为绝缘系统的组成,其中起到绝缘作用的部分有绝缘螺栓套,绝缘销套,上绝缘垫板,下绝缘垫板,上述主要材质为电木,但从现场的实际使用情况来看, 绝缘螺栓套,绝缘销套的电木材料太脆,容易损坏,从加工角度讲也十分不利于加工,建议采用硬尼龙材料.螺栓垫板(材质为Q235)的作用主要是保护绝缘垫板,增大绝缘垫板的受力面积,从而减少了压强.
螺柱焊调整的一般原则
螺柱焊调整的一般原则与定位块和定位销的原则一样,都是按照车系来进行调整,但当螺柱与车系之间存在角度时可不必按照此原则,按照螺柱的相对坐标系做出调整即可,高度方向一般不调整.(一般螺柱的位置要求不是特别精确,一般公差范围比较大)
特殊情况的导向套的设计
螺柱焊设计时需要注意的情况就是考虑螺柱焊焊接完成后,汽缸打开
时是否与螺柱干涉,设计时应注意转动点的选择.详细可参考定位销转动点的选择.但当一个气缸带多个压头时,并且螺柱的角度不同时,气
缸的转动点就不能同时满足多个螺柱打开的需要,这种情况下就需要
特殊形式的导向套来解决此种情况,详细见下图所示:
导向套的一侧开孔避开了打开干涉
螺钉直径8以下用25套子，直径超过8毫米的要用30套子。

4. 凸焊
凸焊主要用于焊接低碳钢和低合金钢的冲压件。

凸焊的种类很多，除板件凸焊外，还有螺帽、螺钉类零件的凸焊、线材交叉凸焊、管子凸焊和板材T 型凸焊等。

板件凸焊最适宜的厚度为0.5-4mm。

焊接更薄的板件时，凸点设计
要求严格，需要随动性极好的焊机，因此厚度小于0.25mm 的板件
更易于采用点焊。

三.夹具的设计要满足汽车生产的规划要求
夹具的设计要满足汽车生产的规划要求，譬如节拍，焊点分配，夹
具在厂房的布置，车身零件的焊接顺序，夹具焊接的过程分析等等，这些都是夹具设计所要考虑的因素，也是夹具设计所要必须满足的
要求，当夹具设计与这些因素发生矛盾时，我们要及时的与规划进
行沟通和协调，必要时做出适当的更改。

更改夹具或者调整相应的
规划内容
以上三点是焊装夹具设计的根本,是夹具设计的最终目的!。