4轿车车身工艺2月7日4轿车车身工艺2月7日.doc

轿车车身制造工艺 轿车车身制造焊接篇 第二篇 轿车车身制造尺寸篇…………………… 第一章 焊接夹具概述………………………… 第一节 焊接夹具的作用和分类………………… 一、夹具的分类……………………………… 二、夹具的作用……………………………… 第二节 工件在焊接夹具中的定位……………… 一、自由度和六点定位原理………………… 二、工件的定位……………………………… （一）N-2-1定位原理……………………… （二）焊接夹具支撑定位面（N）的选择…… （三）焊接夹具的过定位和欠定位…………… 四、定位误差分析……………………………… （一）焊接夹具误差………………………… （二）工件误差……………………………… （三）装配误差……………………………… （四）其它误差……………………………… 五、焊接夹具定位方案设计法夹具定位误差计算公式“工欲善其事，必先利其器”，这是我国历史上劳动人民在生产斗争中对工具重要性所作的结论。在现代化生产中，工装（工艺装备）的作用也是如此。在机械制造工业中，为了达到保证产品质量、改善劳动条件、提高劳动生产率及降低成本的目的大量使用着各种工艺装备。工装主要包括：夹具、模具、检具、刀具、辅助工具、测量工具和工位器具等。但在轿车车身工装中主要包括：焊接夹具、模具、检具和工位器具等，这里我们主要介绍焊接夹具、包边模具、检具和工位器具的作用、设计原理和设计规范。 第一章焊接夹具概述 从广义上来看，在工艺过程中的任何工序，用来快速、方便、安全、可靠的安装工件的装置，都可以称为夹具。轿车车身焊接加工过程中，用来固定被加工对象，使被加工对象在加工过程中有正确的位置，以接受施工或检测的装置，称为焊接夹具。在任何加工前必须将工件定位、夹紧。焊接夹具通常由定位元件（确定工件的加工尺寸）、夹紧元件、引导元件（装件引导元件和加工引导元件等）、连接元件（角座、规制板和连接块等）和焊接夹具本体（夹具基面）等组成。汽车的车身焊接已经普偏采用夹具进行定位和夹紧，同时让焊接夹具具有自动化、柔性化，自动化可以使被加工对象提高加工精度和保证产品的一致性并能够大幅度的提高生产效率和降低员工的劳动强度。柔性化可以实现一条生产线的夹具可以生产加工几中或多种规格的产品，提高了设备的利用率和降低了生产成本。这章我们主要讲解焊接夹具。 第一节 夹具的作用和分类 一、夹具的分类 （一）夹具按照应用的范围分类 1、焊接夹具装配夹具检验夹具第二节 工件在焊接夹具中的定位 一、自由度和点定位原理 任何工件（刚体）空间都有六个自由度，也就是工件在空间可X向、Y向、Z向、X轴旋转、Y轴旋转和Z轴旋转的六个自由度如（图3-1）（内容需增加） 工件（刚体）在空间的定位也就是用夹具的定位元件对工件的六个自由度进行控制，可用合理的六个点来进行控制就称为六点定位原理,如（图3-2）每个支撑点限制工件的一个自由度。 六个点限制的自由度如下： 1、2、3点限制Z向移动、X向旋转、Y向旋转自由度 4、5点限制Y向移动、Z向旋转 6点限制X向移动 三、工件的定位 （一）N-2-1定位原理 点焊焊接夹具的定位方式如图3-5所示，图中平行四边形为薄板工件，F为焊枪作用在工件上的加工力。D1和D2为两个定位销，D1限制了工件x,y方向的平移自由度，D2限制了工件绕z轴的转动自由度。L1,L2,…Ln为N个夹具支撑定位点，限制了刚体运动中的其它三个自由度，当N=3时为传统的“3-2-1”定位原理，因为薄板的易变形，“N-2-1”定位中的N就需要大于3。 点焊焊接夹具设计中关键的问题就是选择最优的支撑点数，并确定它们的位置，实现最好的方式约束工件的自由度及其在重力和焊接加工的作用力和焊接后应力下的最小变形，以提高工件的焊接精度和焊接质量。而“N-2-1”的定位原理是通过在第一基准面上增加支撑面限制薄板件的整体变形，非常适合点焊焊接夹具设计的指导原则，在绝大多数薄板件的加工过程中，其中最主要的偏差问题是工件法向方向的变形，在焊接夹具中需要在第一基准面上存在多于3个的支撑定位面限制这一方向的变形。 （二）焊接夹具支撑定位面（N）的优化和选择 在基于“N-21”定位原理的点焊焊接夹具支撑定位面的优化中，主要是优化第一基面上的N个支撑定位面的位置使薄板件在焊接加工的作用力和重力作用下整体变形最小。在实际的优化过程中，往往在薄板件上选择一些对加工质量有较大的关键点，并以它们的法向位移总和作为标准来横梁薄板件整体变形的大小。本节在建立焊接夹具系统的支撑定位面时，主要考