• 汽车生产线焊接夹具结构分析及功用
    发布日期:2018-06-15

      一、焊焊接夹具的功用及分类

      在汽车上的焊接结构或其它焊接结构产品,为了保证产品质量和生产率,在装配焊接生产过程中采用许多三维柔性组合焊接夹具。它在装配过程中,使被装配的零件或组合件以及部件进入相互准确的位置,在定位焊或焊接时控制焊接变形,达到焊接结构的尺寸要求。装焊生产线的焊接夹具都是 固定式夹具,共有110套,还有许多手持夹具。这些夹具可归纳分类如下:

      三维柔性工装夹具(1)按夹具的功用及用途

      A.装配定位焊夹具,这类夹具主要任务是 按产品图纸和工艺上的要求,把焊件中各零件或部件的相互位置能准确地装配并采用焊接方法初步进行固定,即所谓定位焊,在此类夹具上并不完成所有的焊接工作。如主车身一工位夹具等。

      B.焊接夹具,将已定位焊好的焊件放在这一类夹具上完成所有焊缝的焊接。它的主要任务是 防比焊接变形,并使处于各种位置的焊缝都尽可能地调整到有利于施焊的位置。可分为两种焊接方法:一类是 自动焊用的焊接夹具,如下车身总成三、四工位,主车身总成四工位夹具等。另一类是 手工焊用的焊接夹具,如左右侧围总成四工位夹具,下车身总成五工位夹具等。

      C.装配焊接夹具,在夹具上完成焊件的装配,定位焊以及所有焊缝的焊接。它兼备有上述两种夹具的功能,但有时和和因焊件结构复杂、夹具本身的开敞性差或焊接方法的可达性不好而无法焊完所有的焊缝,剩余焊缝需在下一工位或卸下夹具后进行补焊,装焊车间夹具大都属于此类。

      D.检验夹具,对于采用一般测量手段无法进行尺寸测量的焊件。如四个车门总成和三个框口采用检验夹具来检测焊件的形状尺寸,起量规的作用。

      (2)按夹紧动力来源分

      A.手动夹具:靠人力推动夹紧机构来夹紧工件。如线下夹具都属于此类。

      B.气动夹具:利用压缩空气作动力,通过汽缸推动夹紧机构来夹紧工件。如线上夹具都属于此类。

      按夹具的工作范围分:

      A.专用夹具:只适用于某一工件或焊件的某一工序装配焊接。装焊车间焊接夹具都属于专用夹具。

      B.通用夹具:顾名思义,即适用于多种工件或焊件的多道工序装配焊接。

      二、焊接夹具的基本组成及功用

      装焊焊接夹具构造一般可分为定位件、夹紧件、底座和三维柔性焊接平台等基本组成部分。装焊在焊接生产中,装配是 按产品图纸和工艺要求,把焊件上各种零件的相互位置准确地固定下来的过程。在夹具上进行装配焊件时一般分三步进行:一步叫定位,就是 把零件在夹具上的位置定准确。步叫夹紧,把已定好位置的零件压紧夹具。第三步叫点固,即定位焊,它是 对已定位好位置的各个零件以   间隔施焊。把这些零件的相互位置固定住,防比整个工件在卸下、搬运以及焊接过程中位置发生变动。第四步叫焊接,定位与夹紧这两步在装配过程中需要密切配合。把零件的位置定准确是 前提,如果位置定的不准,夹得再紧也无意义。反之,位置定准后,夹得不牢,后面的加工过程可能引起位置变动,就前功尽弃。所以,在夹具上定位与夹紧是 缺一不可。

      (1)定位件

      A.定位件的功用:定位件是 夹具中主要的组成元件,它确定着被装配零件在夹具中的位置,从而保证了被装配的所有零件间相互位置的技术要求。有时还自接确定焊接结构的外形。

      B.定位方法:一个零件(或部件)在夹具上的位置是 通过各种不同的定位方法和定位件来限制其自由度。装焊焊接夹具的定位方法可归纳起来有以下几种:1)利用支撑平面对平面进行定位。零件的基准面靠夹具上的支撑基准面来进行平面定位。2)利用定位销对孔进行定位。定位销对工件上的孔进行定位,它可以限制四个自由度(两个转动和两个移动),工件一般采用两个定位销定位,一个是 圆形定位销,另一个是 菱形定位销。它们 消除两孔中心距加工的误差。定位销与夹具体的配合采用过盈配合。定位销属易磨损件,定位销是 标准件,便于加工和管理,具有互换性。同时,定位销在夹具上是 可拆卸的,便于换安装。3)利用限位挡块对平面进行定位。限位挡块主要对导向基准平面或定位基准平面进行定位。限位挡块属于标准件,可以拆卸,具有互换性。

      三、夹紧件

      A.夹紧件的功用:在焊接夹具中对零件的夹紧}一分重要,是 使工件的定位基准与定位元件紧密接触;是 保持焊接过程中零件位置不发生变动。

      夹紧件   有足够数量及足够大的夹紧力,才能保证工件在焊接过程中定位牢靠。装焊夹具的夹紧件具有夹紧力的三要素即它的大小、方向和着力点。

      B.夹紧件的种类:

      1)四连杆夹紧件:装焊生产线线下焊接夹具都属于手动夹具。夹紧件都是 由四连杆机构和夹头组成的。四连杆机构由压杆、手柄、连接板支座四个部分(所谓杠杆)和压块销子等组成。它属于标准件,可分为三类,分别为200公斤力,500公斤力,1000公斤力。具有加工方便,可以互换等特点。夹紧时,可以达到足够大的夹紧力,保证工件的定位'I`靠。夹头是 与四连杆机构相连接的部分,它主要起工件的定位基准与定位元件紧密接触的作用。一般材质为45#钢,具有刚性好,耐磨性好特点。

      2)气动夹紧器:装焊生产线线上焊接夹具都属于气动夹紧。气动夹紧器一般由汽缸,夹紧机构和气动元件与管路等三部分组成。气动夹紧器具有夹紧力稳定,动作迅速,便于集中控制,易实现自动化等明显特点。压缩空气站   提供稳定气体压力。稳定气体压力在4~6个大气压范围,以保证所需的夹紧压力。采用气动夹紧时操做者可在一个工作位置地点通过电气开关来实现。因夹紧和松开速度极快,从而能大大地缩短了生产辅助时间,提高劳动生产效率。

      四、焊接夹具底座

      底座是 夹具主体,所有定位件和夹紧件均安装在底座上面,同时还要支撑整个焊件的重量。装焊夹具底座为角 板,属标准件。可分为五类:高度分别为100mm,120mm,150mm,200mm,250mm。宽度为100mm。长度为105mm,115mm,135mm,155mm。厚度为12mm,15mm,18mm等。底座材质为A3钢,可焊性好,变形小。具有加工方便,可互换等优点。

      五、夹具平台

      将夹具平台刻划自车身坐标线,它作为夹具安装基准。依据并按照产品图纸尺寸要求,将定位件,夹紧件和支撑底座安装固定在夹具平台上。对定位件等重要组成元件,都采用螺栓连接并采用销钉与底座定位以保证它在平台上的准确位置和夹具使用期间的精度。其安装尺寸精度可达到IT11级,保证自车身装配尺寸。


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