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汽车车身的焊装工装设计及车体的焊接设计<一>、汽车车身的焊装工装设计
1、车身焊装的工装设计侧重点
通常情况下，车身焊装的工装重点主要包含以下几点：其一是顶盖、前后风的门与窗口总成件洞口的尺寸；其二是后灯、发动机与悬架等装配件尺寸与位置；其尸是仪表台、座椅与操纵系统等内饰装配的尺寸；其四是对手件的搭接接头位置贴合度、位置以及形状需要高度一致；其五是车声关键轮廓与尺寸需要和生产要求相符；其六是车身总拼与门盖总成装配尺寸的控制。
2、车身工装的设计所遵循原则
在设计车身工装过程中，需要重视以下原则的落实。若是汽车的单个零件，采用二孔二型的夹紧定位原则；若零件比较大，在进行加工时比较容易发生弹性的变形，所以需要增设型面和定位销定位夹紧，根据基准一致性原则，确保定位尺寸的基准和汽车车身装配基准符合车身设计的基准，防止发生原始的误差，各种工序和夹具定位尺寸同样应该维持一致。先对相对复杂与大尺寸零件进行设计，再对相关配件与小零件进行设计，把这些零件装于夹具上，进行定位夹紧。焊装夹具的定位夹紧工具有着开放性的功能，可以和空间操作需求相符，并且各种装配的工作不会出现互相影响的情况，可以将生产效率提高。各个夹紧机构以及定位需要具有尸维、二维可调控的功能，方便及时调整。
3、车身焊装工装
通常情况下，汽车车身的焊装工装即为焊装的夹具，而焊装夹具是指夹紧件、定位块、支座以及导向支架等附件组成工作的平台，一般是用来夹紧与定位结构零件机械的装置，属于汽车车身焊装整个过程之中比较中的一个基础性工艺。就目前而言，伴随国内汽车行业飞速发展，各种汽车种类与型号不断涌现，使得汽车装配的零件焊装时所用夹具出现了差异。因此，为保证生产夹具都与汽车型号相符，很多汽车的生产厂家需要按照汽车类型对焊装夹具进行自行设计及其制作。此外，由于汽车市场上并没有标准、统一的焊装夹具，其只是非标准化的设计以及制造工艺技术。伴随汽车行业进步与完善，推动汽车焊装的夹具向着标准化的方向发展与进步。在设计夹具结构机械传动装置时，需要与产品自身特点相结合，确保所设计定位夹紧的结构操作方便以及结构简单，同时还需要重视工装设计中常用翻转架、胎具以及包边模等。
4、车身焊装的工装特殊性
很大一部分汽车焊装的构件均是通过薄板冲压件组成，这种构件的稳定性、大小、强度以及刚性和材质冲压工艺存在密切联系。基于汽车外形的构件比较复杂，汽车的零件存在诸多不规则形状曲面件，所以会采取尸维坐标对尺寸关系进行确定。在设计焊装夹具过程中，会对型面规则零件进行有限选取，一些不规则形状曲面通常不考虑，同时经饭金仿型进行定位，在确保定位可靠的基础上，将零件和定位工装实际接触的面积缩小。因为不少焊装零件需要在薄板的冲压下进行制作，但在薄板冲压过程中，容易发生弯曲变形的情况，因此，需要相关人员及时矫正。现阶段，不少焊装夹具的结构都相对复杂，并且夹具定位的元件有着定位夹紧功能，可以使得已经变形的零件尺寸恢复至原来尺寸。另外，批量冲压件如果尺寸缺乏稳定性，需要采取定位夹紧的机构，同时进行尸维或是二维方向调节。
三维焊接平台夹具系统的组成包括一组三维工装台和一组标准附件。其中，三维工装台由五面孔系平台和机架组成。所谓标准附件是有统一图纸并按尺寸精度要求经机械加工完成的具有互换性的零件，包括各类型的定位角铁、压紧件、连接件、紧固件、支承件。
<二>、车体的焊接设计
1、车身焊接工具设计关键点
在正常情况下，车身焊接工具的关键点主要有以下几点：①车身的相关尺寸大小，如顶盖、前后风门和车窗组件等；②车身相关配件的尺寸大小和位置，如发动机、后灯和悬架等；③车内饰装配的尺寸大小，如仪表板，座椅和控制系统的内部组件等；④对手的元件和搭接位置的配合、位置和形状必须高度一致；⑤汽车车身的轮廓和大小必须符合生产要求；⑥控制车身总成和车门总成的尺寸。
2、车身工具设计的原理
在设计车身工具的过程中，有必要注意以下原则。在汽车单个零件的情况下，应用二孔二型的夹紧定位的原理；如果是较大部件，则在加工过程中，弹性变形的可能性增加，因此根据图案一致性原则需要额外的夹具定位和定位销的固定。确保定位尺寸标准和车身组件标准与车身结构设计标准一致，以防止发生初始误差，并且不同工序和安装位置尺寸也应保持一致。首先，设计相对复杂和较大的零件，然后设计相关配件和小零件，并将这些零件放在夹具夹紧定位。焊接夹具的定位夹具具有开放功能，可以满足空间操作的要求，各部件的操作不会相互影响，提高了生产效率。每个夹紧机构和定位应具有三维和二维的可调功能，便于及时调整。
3、车身焊接工具
通常，车身焊接工具是焊接夹具，焊接夹具指的是夹紧元件，定位块，支撑件和引导支架等构成的平台，通常用于夹紧和定位零部件。当整个车身焊接过程中，结构元件的机械部件都需要焊接夹具来固定。目前，随着国内汽车工业的快速发展，各种类型和型号的汽车的生产，也出现了各种用于组装汽车装配件的夹具。因此，为了确保生产夹具适合汽车模型，许多汽车制造商需要根据汽车类型设计来制造焊接夹具。此外，由于汽车市场上焊接夹具没有统一的标准，这只是一种非标准的设计和生产技术。随着不断进步和改进的汽车行业，也在不断的改进和发展标准化的汽车焊接夹具。在设计夹具机械传动装置时，必须结合产品的特性，设计简单、易于操作的夹具定位和夹紧结构。同时，在设计工具时，还需要对常用的翻转架，轮胎工具和包边模的设计要加强重视。
4、车身焊接的专业工具
大多数汽车焊接部件都是由金属板冲压而成，该部件的稳定性，尺寸，强度和刚性与材料冲压工艺关系很大。基于相对复杂的汽车外形部件，并且有许多不规则的弯曲零部件，因此尺寸比需要三维坐标来确定。在焊接夹具的设计过程中，选择有限的轮廓规则的零件，通常不考虑一些不规则的轮廓。同时，定位时选用金属板型材来进行，在确保零件和定位工具的可靠定位的基础上，减少了其实际的接触面积。由于许多冲压件需要冲压薄板来制造，在薄板冲压过程中，有弯曲变形的可能性，因此相关人员需要及时纠正。在这个阶段，有许多较复杂的焊接夹具结构，具有定位夹紧功能的定位夹具的部件，可以恢复变形部件的尺寸。另外，如果批量冲压件的尺寸不稳定，则需要使用定位夹紧机构并进行三维或二维调节。
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