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非淡泊无以明志，非宁静无以致远。——诸葛亮

汽车车身焊装夹具设计

汽车车身焊接夹具的设计是一门经验性很强的综合性技术，在设计时首先要

确定生产纲领，熟悉产品结构，了解变形特点，把握制件及装配精度，通晓工

艺要求。只有做到这些，才能对焊接夹具进行全方位的设计。

一、生产纲领

生产纲领决定焊接夹具的自动化水平及焊接工位的配置，是通过生产节拍体现

的。生产节拍由夹具动作时间、装配时间、焊接时间、搬运时间等组成。夹具

动作时间主要取决于夹具的自动化程度；装配时间主要取决于冲压件精度、工

序件精度、操作者的熟练程序；焊接时间主要取决于焊接工艺水平、焊接设备

的自动化程度、焊钳选型的合理化程度等；搬运时间主要取决于搬运的自动化

程度、物流的合理化程度等。只要把握住以上几点，就能合理地解决焊接夹具

的自动化水平及制造成本这对矛盾。

二、汽车车身的结构特点

汽车车身一般由外覆盖件、内覆盖件和骨架件组成，覆盖件的钢板厚度一般为

0.8-1.2mm，骨架件的钢板厚度多为1.2-2.5mm，也就是说它们大都为薄板

件。对焊接夹具设计来说，有以下特点：

1、结构形状复杂，构图困难

汽车车身都是由薄板冲压件装焊而成的空间壳体，为了造型美观和壳体具有一

定的刚性，组成本身的零件通常是经过拉延成型的空间曲面体，结构形状较为

复杂。

2、刚性差、易变形

经过成型的薄板冲压件有一定的刚性，但和机械加工件相比，刚性要差得多，

而且单个的大型冲压件容易变形，只有焊接成车身壳体后，才具有较强的刚

性。

3、以空间三维坐标标注尺寸

汽车车身产品图以空间三维坐标来标注尺寸。为了表示覆盖件在汽车上的位置

和便于标注尺寸，汽车车身一般每隔200mm或400mm划一坐标网线。三个坐标

的基准是：前后方向(Y向)———以汽车前轮中心为0，往前为负值，往后为

正值；上下方向(Z向)———以纵梁上平面为0，往上为正值，往下为负值；

左右方向(X向)———以汽车对称中心为0，左右为正负。

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三、装配精度

装配精度包括两方面内容：外观精度与骨架精度，外观精度指车门装配后的间

隙面差，骨架精度指三维坐标值。货车车向的装配精度一般控制在2mm内，轿

车控制在1mm内。焊接夹具的设计既要保证工序件之间的焊装要求，又要保证

总体的焊接精度，通过调整工序件之间的匹配状态来满足整体的装配要求。

四、6点定则在车身焊装夹具上的应用

6点定则指限制’个方向运动的自由度，在设计车身焊装夹具时，常有两种误

解，一是认为6点定位则对薄板焊装夹具不适用；二是看到薄板焊装夹具上有

超定位现象，产生这种误解的原因是把限制6个方向运动的自由度理解为限制

6个方向的自由度，焊接夹具设计的宗旨是限制6个方向运动的自由度，这种

限制不仅依靠夹具的定位夹紧装置，而且依靠制件之间的相互制约关系。只有

正确认识了薄板冲压件焊装生产的特点，同时又正确理解了6点定则，才能正

确应用这个原则。

从定位原则看，支承对薄板来说是必不可少的，可消除由于工件受夹紧力作用

而引起的变形。超定位使接触点不稳定，产生装配位置上的干涉，但在调整夹

具时只要认真修磨支承面，其超定位引起的不良后果是可以控制在允许范围内

的。

80年代，车身焊接使用的大量夹具其型式是从冲压模具的定