夹具设计文献综述

文献综述

矿山机电11-1 孙祥 1107250120

汽车白车身焊装夹具定位基准的设计

The design of automotive body-in-white welding fixture

locating datum

汽车白车身焊装夹具定位基准的设计

摘要：

汽车工业是当代最重要的工业，也是我国国民经济的支柱产业。而汽车车身是汽车的重要组成部分，也是汽车其它零部件的基础，其制造质量对整车的质量和汽车的市场竞争力起重要作用。本文首先分析了白车身的结构及其焊装流程，重点研究白车身焊装夹具的结构、特点和基准设计等。

关键词：焊装夹具；基准设计

The design of automotive body-in-white welding fixture

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Abstract：

The automotive industry is of the most important industry, the pillar industry of China's national economy. Auto body is an important part of the car, but also in other parts of the car based on the quality of its manufacturing plays an important role on vehicle quality and market competitiveness of the car. This paper first analyzes the body-in-white structure and its welding process, focusing on the structure, characteristics and baseline body-in-white welding fixture design.

Keywords: body-in-white; welding lines; welding fixture; benchmark design

1.汽车白车身

白车身一般指车身生产流程中在完成车身焊装但未进行涂装工艺的白皮车身，包括车身制件和车门等．结构为形状复杂的空间薄壁壳体。白车身的焊装是车身制造的关键环节，在四大工艺中起着承上启下的作用[1]。

1.1 白车身具备以下特点[2]：

(1)白车身是由具有复杂形状的薄板冲压件组成，所以它的比较形状复杂。

(2)白车身及部分总成件体积较大。

(3)组成白车身的薄板冲压件多由0.8～1.2mm的薄钢扳组成。

(4)白车身直接体现整车外观，所以对尺寸形状精度和表面质量都有很高的要求。1.2 白车身分类及特点

汽车自车身按车身的承载形式，可分为非承载式车身、承载式车身和半承载式车身三大类[3]。

(1)非承载式车身

非承载式车身的汽车具有刚性车架，车身悬置于车架上，大部分负载由车架承担，车身本体的承载相对来说较少。此种结构车身变形小，平稳性和安全性好．但整体质量大，质心高。不适应高速行驶，多用于货车、客车及专用汽车等。

(2)承载式车身

承载式车身没有刚性车架，通过本体结构承载各种载荷。车身在发动机舱、前围、侧围、地板等关键部位加强结构，提高本体的刚性。车身本体具有较好的抗弯、抗扭性能，且质量较轻，质心较低，具有高速行驶的稳定性。但因车身本体一体式，刚度较大，所以行驶时噪音和振动会较大。

(3)半承载式车身

半承载式车身是介于非承载式车身和承载式车身之间的过渡型车身结构。它的车身本体与车架用焊接或螺栓刚性连接，加强了车身底架，并起到一部分车架的作用。

2.白车身焊装线

2.1 焊装线的构成

焊装线是以焊接工位为基本单位，完成白车身装配任务的生产线。焊装线一般由焊装夹具、输送系统、焊接设备和检测设备等按照一定工艺流程和布局形式组成。

焊接夹具是用于车身零部件正确定位和央紧的工装，是焊装线的基本组成单位。焊接设备主要是完成车身各工位零部件的焊接，包括焊钳，焊枪，焊机等。汽车车身零部件常用的焊接方式有点焊、凸焊、弧焊和激光焊等。焊装线的输送系统主要是完成焊装工件等的搬运功能。步进式输送系统(又称往复杆)是汽车车身焊装总成线及各分总成线上广泛采用的输送装置，如车身总成线、左右侧围总成线和车门总成线等，可方便灵活地实现工位问工件的输送。

2.2 焊装线的分类

根据车身焊装流程和焊装设备的布局排列，焊装线可分为直线型和环型焊装线。直线型焊装线在国内外汽车车身制造中普遍使用，适合于专用焊机的配备。对于直线型焊装线，各工位之间的输送方式一般采用手工吊具、自动抓具和往复杆输送等。环型焊装线的主线一般呈环形，输送车身的滑橇或随行夹具在车身焊装完毕后，又返回到起始工位。

3.焊装夹具

由于车身零件大都是薄壁板件，其刚性很差，所以在焊装过程中必须使用多点定位夹紧的专用焊装夹具，以保证各零件在焊接处的贴合和相互位置，从而保证车身焊接质量和整个车身的装配精度。

3.1 焊装夹具的结构

汽车焊接夹具通常由夹具基板、定位装置、夹紧装置、及辅助系统等几太部分组成

(1)夹具基板

夹具基扳是焊接夹具的基础元件，用于安装其它夹具组件，上表面加工有坐标刻度线或基准孔，用于夹具基准状况的检测。

(2)定位装置

焊装夹具的定位装置，是保证板件装夹在正确位置和装配件焊装精度的基本组件，包括定位销、定位块、挡块等定位元件和安装定位元件的支座、L块等，其中定位销有圆销和菱形销两种，运动形式有静止、平移和摆动等方式。

(3)夹紧装置

夹紧装置是为了保证板件正确的与定位元件接触，并保证板件在焊接过程中不发生移动。夹紧装置包括气缸、夹臂、夹紧块及安装这些元件的支座、连接板等。汽车焊装夹具的夹紧机构以手动快速加紧和气动夹紧机构为主。

（4）辅助机构