【正文】 產(chǎn)過程中，車門外板、車門 內(nèi)板和各種加強(qiáng)板首先由各種不同厚度的薄鋼板沖壓成形，然后車門外板和車 門內(nèi)板分別與各種加強(qiáng)板焊接裝配而成外板總成和內(nèi)板總成，其中外板總成一 般由外板和外板加強(qiáng)板等零件焊接而成；內(nèi)板總成一般由內(nèi)板、內(nèi)板加強(qiáng)板、 門鎖加強(qiáng)板、鉸鏈加強(qiáng)板、玻璃導(dǎo)軌、防撞梁等零件焊接而成。 車門焊裝工藝分析 車門裝配是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)過程，是將車門薄板件焊裝成分總成，再由分 總成經(jīng)過焊接、涂膠、包邊等工藝裝配成車門總成。它的不足之處在于這種模型不能考慮復(fù)雜零件的三維 變形，因此計(jì)算精度較差。分析在線光學(xué)測(cè)量機(jī)測(cè)得的多變量數(shù)據(jù)，提出用于汽車車門裝配過程的偏差識(shí)別及分類。 車門焊裝偏差分析的研究現(xiàn)狀 車門焊裝偏差是車門零件實(shí)際焊裝尺寸相對(duì) 于理論尺寸的偏差值，受到焊 裝過程中各種因素的耦合影響，伴隨著裝配過程產(chǎn)生、累積和傳播。車門通常是由車門沖壓薄板件經(jīng)過焊接、涂膠、包邊、膠合、固化等工藝裝配而成。在功能結(jié)構(gòu)裝配圖支持下，尋找各個(gè)夾具元件和各個(gè)結(jié)構(gòu)單元的表面之間所發(fā)生的各種制約關(guān)系，并通過操作工件、夾具元件和結(jié)構(gòu)單元的各個(gè)表面，將它們連接到一起，完成裝配過程，并生成裝配圖。也就是要按照零件的夾持特性要求，選擇合適的夾具元件，在零件的定位面域 (Locating faces，簡(jiǎn)稱 LFs)和夾緊面域 (Clampingfaces，簡(jiǎn)稱 CFs)中完成對(duì)零件的定位和夾緊。時(shí)，為防止過緊接觸而迫使沖壓件變形，需要設(shè)置限位塊。手動(dòng)夾緊是利用四連桿機(jī)構(gòu)自鎖原理來 實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的夾緊，它不利于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)；氣動(dòng)夾緊是利用壓縮空氣為動(dòng)力來實(shí)現(xiàn)夾緊工作，這種夾緊方式易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)和流水線作業(yè)。 xxxxxxx本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 29 ②定位板的設(shè)計(jì) 由于沖壓件外形復(fù)雜，在裝焊過程中與定位板相接觸，這就決定了定位面形狀復(fù)雜，且形狀、尺寸精度要求較高。為提高重構(gòu)效率、降低成本、減少不必要的浪費(fèi)，必須建立一套統(tǒng)一的汽車焊裝線夾具設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)。去掉這個(gè)點(diǎn)，則這個(gè)工件的支撐點(diǎn)減少為 N1； ④再在這 N1 個(gè)點(diǎn)中，依次去掉支撐點(diǎn)，比較找出影響最小 的點(diǎn)并去掉，將工件的支撐點(diǎn)減少為 N2； ⑤不斷重復(fù)上一步驟，直到 F(x)引起突變或者 F(x)的值達(dá)到不能接受的時(shí)候，此時(shí)工件上的定位點(diǎn)數(shù)目和位置就是最優(yōu)的。假如第一基準(zhǔn)面上的定 位元件不限制薄板件的剛體運(yùn)動(dòng)，則薄板件可能滑動(dòng)。值得強(qiáng)調(diào)的是，在沖壓件的正反兩側(cè)同時(shí)設(shè)置定位點(diǎn)是絕對(duì)不允許的，因?yàn)檫@種情況下，甚至極小的幾何缺陷都可能導(dǎo)致薄板件相對(duì)巨大的撓度和潛在的不穩(wěn)定或翹曲。這稱為 6點(diǎn)定位法，也就是“ 321”定位原理。包括夾具資源庫和夾具設(shè)計(jì)算法庫。 在 夾具元部件設(shè)計(jì)中，根據(jù)夾具設(shè)計(jì)方案中得到的功能需求，檢索夾具資源工程數(shù)據(jù)庫中已有的定位夾緊元件，并設(shè)計(jì)或外購沒有的定位夾緊元件。定位銷的安裝一般要與銷座配合，銷座的尺寸長度根據(jù)夾具尺寸的需要，寬度與定位塊類似 16mm， 19mm。表面加工成型后表面高頻淬火HRC3842?；宓脑O(shè)計(jì)尺寸應(yīng)充分考慮加工工藝性，以及吊裝、運(yùn)輸?shù)确奖阈浴D示 33 基板。 xxxxxxx本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 15 第 3 章 夾具的主要設(shè)計(jì)流程及參數(shù) 目前焊接夾具的一般設(shè)計(jì)流程 圖 31 建立零件總成裝配文件 調(diào)入總成圖零件文件 設(shè)計(jì)零件定位方式 通過草圖或建模繪制定位部件 完成所有零件定位部件 繪制連接板等輔助零件 檢查部件之間是否干涉 設(shè)計(jì)拼臺(tái)，基板 檢查焊槍是否干涉 完成夾具控制系統(tǒng)的安裝 完成部件二維圖紙 準(zhǔn)備 結(jié)束 是 否 是 否 xxxxx： RH06 左車門總成補(bǔ)焊夾具 16 一套完整夾具包含的內(nèi)容和主要的定位方式 焊裝夾具組成 汽車車身焊裝夾具設(shè)計(jì)屬于專用夾具設(shè)計(jì)的范疇，盡 管各類車身焊接夾具的結(jié)構(gòu)形式、復(fù)雜程度和零件數(shù)量不同，但按功能來分，車身焊接夾具通常由工作零件、夾緊器、固定零件、輔助零件組成，如圖 32 所示。 圖 26 測(cè)量基準(zhǔn)體系 （ 2）測(cè)量器具。在使用反作用點(diǎn)焊時(shí)，夾具中心需配置有反作用焊臂（見圖 25），反作用焊臂應(yīng)具有一定的穩(wěn)定性和剛性，在裝夾 焊件和取出焊件時(shí)，反作用焊臂應(yīng)能旋轉(zhuǎn)讓位。下面介紹三種常用輔助機(jī)構(gòu)。 ③夾緊機(jī)構(gòu) 汽車焊接夾具的夾緊機(jī)構(gòu)以快速夾緊機(jī)構(gòu)和氣動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)為主。另外，在不影響定位機(jī)構(gòu)裝配和定位槽建立的情況下，應(yīng)盡可能采用框架結(jié)構(gòu)，這樣可以節(jié)約材料、減輕夾具自重，這一點(diǎn)對(duì)流水線上的隨行夾具尤為重要。 圖 22 微型車車門焊點(diǎn)方向復(fù)雜，所以應(yīng)當(dāng)選用較為合適的焊鉗極臂。 汽車車身 裝焊 夾具的設(shè)計(jì)是 一項(xiàng)涉及面 很 廣 的綜合性技術(shù)，在設(shè)計(jì)時(shí)首先要確定生產(chǎn)綱領(lǐng) 、投資額度及車間廠房結(jié)構(gòu)、面積等；掌握 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)， 熟悉產(chǎn)品技術(shù)條件要求，明確夾具設(shè)計(jì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)， 通曉工藝要求。 (5)定位、夾緊單元都為二維或三維方向可調(diào)整，以適應(yīng)鈑金沖壓件批量的不穩(wěn)定尺寸變化。 （ 2）保證焊接工藝能順利進(jìn)行，夾具結(jié)構(gòu)應(yīng)開敞，工人操作方便，焊接設(shè)備容易接近工作位置，必要時(shí)可在夾具上切去影響開敞性的部分，以改善夾具的開敞性。焊裝夾具就是為了保證車身的裝配精度、提高生產(chǎn)率。這些標(biāo)準(zhǔn)件可先組織人員進(jìn)行加工，按規(guī)格存庫以備裝配選用。目前汽車工業(yè)發(fā)達(dá)國家 (如美國、日本、韓國、歐盟各國 )的汽車發(fā)展速度之所以快，最重要的原因就是大量系列化標(biāo)準(zhǔn)件的使用，當(dāng)一種新的車型定型后，其生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)與制造，幾乎是大量標(biāo) 準(zhǔn)件與外購件的堆砌與組合，其中夾具設(shè)計(jì)的系列化、通用化、標(biāo)準(zhǔn)化達(dá)到 75%，焊接工具達(dá) 95%，需要設(shè)計(jì)的部分，僅是與產(chǎn)品相關(guān)的專用部件。定位板的制造精度直接影響焊件的焊裝精度和互換性。德國 demmeler(戴美樂 ),公司制造的 4m 長、 2m寬的孔系列組合焊接夾具平臺(tái)，其等高誤差為 177。這種夾緊器在懸臂中增加了彈性伸縮，抵消夾緊時(shí)的側(cè)向分力，以補(bǔ)償夾具本身的變形和插入過程中的間隙，保證夾緊力與受力面垂直。定位件按坐標(biāo)標(biāo)注尺寸，不注公差。 車身 焊裝夾具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 車身焊裝夾具體積龐大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，為了便于制造、裝配、檢測(cè)和維修，必須對(duì)夾具結(jié)構(gòu)進(jìn)行分解，否則， 無法進(jìn)行測(cè)量。焊裝夾具就是為保證焊件尺寸，提高裝配效率，防止焊接變形所采用的工藝裝備。由于汽車速度提高，道路建設(shè)亦漸趨完善。可以斷言，沒有哪種機(jī)械產(chǎn)品想汽車那樣對(duì)人類社會(huì)產(chǎn)生如此廣泛而深遠(yuǎn)的影響。s automobile industry, in good shape can accentuate more car value of Jordan farmar, more attractive to consumers of a good eye, however, to bee a paragraph of modelling of car body in white processing production line, and there was a large proportion. The welding quality white body it is crucial, it will depend on automobile weldinginstallation fixtures and good process to ensure welding assembling fixture design, production line is reasonable directly affect the tempo, and body welding quality, this to the jig designer39。隨之而來的就是汽車的品質(zhì)的好壞直接影響汽車的銷量，今天的汽車行業(yè)，一款好的造型更會(huì)加重汽車價(jià)值的砝碼，更加吸引消費(fèi)者的眼球，然而一款好的造型到成為一款好車，白車身的加工生產(chǎn)線就起了很大的比重。 Automobile body。汽車工業(yè)在世界制造業(yè)的進(jìn)步中起著重要的作用，其實(shí)力足以左右整個(gè)國民經(jīng)濟(jì)的動(dòng)向。在國家的經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整發(fā)展的過程中，受到國家和地方政府的極大關(guān)注，我國許多省市都希望或曾經(jīng)希望將汽車產(chǎn)業(yè)作為支柱產(chǎn)業(yè)加以發(fā)展。在現(xiàn)代汽車工業(yè)中 ,已廣泛采用機(jī)械xxxxx： RH06 左車門總成補(bǔ)焊夾具 2 化、自動(dòng)化的工藝手段進(jìn)行汽車車身的焊裝。 圖 11 車身焊裝夾具的定位特點(diǎn) 車身焊裝夾具大都以沖壓件的曲面外型、在曲面上經(jīng)過整形的平臺(tái)、拉延和壓xxxxxxx本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 3 彎成型的臺(tái)階，經(jīng)過修邊的窗口和外部邊緣、裝配用孔和工藝孔定位，這就在很大程度上決定了它的定位元件形狀比較特殊，很少能用標(biāo)準(zhǔn)元件。 焊接通常在兩個(gè)工件間進(jìn)行，夾緊點(diǎn)一般都比較多，電阻焊是一種高效焊接工藝，為減少裝卸工人的輔助時(shí)間，夾緊應(yīng)采用高效快速裝置和多點(diǎn)聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)。另外也可以按照夾緊的型面加工特殊的夾緊頭。機(jī)床夾具的精度已提高到微米級(jí)，世界知名的夾具制造公司都是精密機(jī)械制造企業(yè)。限位塊限制壓板的壓緊程度，保護(hù) 焊件不因壓板壓緊力過大而變形。一般，定位板、壓扳厚度取 16mm，壓板連接板厚度 9mm，銷軸直徑Φ 12h7。 由此可見，汽車焊裝夾具的特點(diǎn)決定了焊裝夾具進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的可行性。（如焊接變位機(jī)），保證裝焊質(zhì)量。盡量少用可拆卸的活動(dòng)夾具元件。 （ 1）手工操作階段 隨著汽車的發(fā)明及開始商品化，相應(yīng) 的工裝設(shè)備也被需求，由于批量和技術(shù)原因，設(shè)備簡(jiǎn)陋，主要為手工操作階段。 以東風(fēng)小康焊裝線為例： 生產(chǎn)綱領(lǐng)： 1 萬臺(tái) /年 工作制度：兩班制，全年工作 244 天，每班工作時(shí)間 8 小時(shí)。 表 21 焊接結(jié)構(gòu)鋼時(shí)焊點(diǎn)中心到板邊的距離 一個(gè)焊件厚度 /mm 1 2 3 4 6 焊點(diǎn)中心到板邊最小距離 /mm 8 12 18 25 30 xxxxx： RH06 左車門總成補(bǔ)焊夾具 10 車門本體通常是由外板總成和內(nèi) 板總成，經(jīng)過涂膠、包邊、焊接、膠合固化等工藝裝配而成，這樣不但可以提 高車門的強(qiáng)度，而且還可以獲得較高的精度。 2)為便于調(diào)整和更換主要定位元件及使夾具具備柔性的混型功能 ，定位機(jī)構(gòu)應(yīng)盡可能設(shè)計(jì)成組合可調(diào)式的。另外對(duì)定位精度較低的焊件能實(shí)現(xiàn)夾緊和定位同時(shí)進(jìn)行，消除了專用定位元件。另外，為保證夾具在裝夾、拆卸時(shí)能處于穩(wěn)定工況，還應(yīng)設(shè)計(jì)止動(dòng)裝置。有不少廠家使用三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x進(jìn)行檢驗(yàn)，可它對(duì)一些結(jié)構(gòu)復(fù)雜的定位元件仍然無法測(cè)量。 車身焊裝生產(chǎn)現(xiàn)代化是直接體現(xiàn)了汽 車生產(chǎn)制造水平的先進(jìn)性，隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，當(dāng)代汽車，特別是小型轎車發(fā)展速度非常快，汽車性能越來越好，無論是汽車外表和內(nèi)飾系統(tǒng)要求也越來越崗，生產(chǎn)批量和生產(chǎn)效率增長迅速，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)更加激烈。定位銷的安裝與車身零件上孔的位置是相適應(yīng)的。 夾具設(shè)計(jì)中對(duì)同一零件可能有不同的結(jié)構(gòu)形式，如定位銷分為固定銷、移動(dòng)銷幾種，其中移動(dòng)式有旋轉(zhuǎn)、直線移動(dòng)等種類。其高度自 100mm 至 500mm 之間，每 個(gè) 50mm 劃為 2類 9 種規(guī)格，已形成標(biāo)準(zhǔn)。墊片厚度一般有兩種規(guī)格 t= 及t= 一般而言一組墊片的厚度為 3mm,有四片墊片組成（ +++=3mm），寬度配合定位塊的尺寸，寬度分為兩種規(guī)格 16mm 及 19mm?；鶞?zhǔn)銷一般選用圓柱銷，長度一般大于 20mm，直徑為 8mm。夾具布局方案設(shè)計(jì)可參考以前類似零件焊裝夾具設(shè)計(jì)方案。根據(jù)夾具設(shè)計(jì)方案中得到的功能需求，搜 索夾具工程數(shù)據(jù)庫，這實(shí)際上是夾具設(shè)計(jì)中功能 結(jié)構(gòu)關(guān)系映射，發(fā)現(xiàn)已有的元部件，進(jìn)行夾具方案設(shè)計(jì)；由于方案可能不止一種，因此應(yīng)對(duì)這些方案進(jìn)行評(píng)價(jià)以選出最優(yōu)的方案，評(píng)價(jià)包括：定位的確定性，夾具的可制造性、夾具的可裝配性等方面進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。有關(guān)分析表明，對(duì)一塊長寬各 400mm，厚 1mm 的薄板，用“ 321”原理定位，在其自重作用下可能產(chǎn)生 1~3mmxxxxx： RH06 左車門總成補(bǔ)焊夾具 26 的平均變形。我們采用有限元分析法確定定位點(diǎn) N的大小和位置。 F(x)是用于優(yōu)化的目標(biāo)函數(shù)，定義為節(jié)點(diǎn)在薄板表面法向變形的平方和。如果這些約束影響較大，在有限元分析時(shí)就必須考慮這些因素。 ，尺寸公差為 0~﹣ ，這樣才能保證工件的孔定位精度。 )來保證定位板的定位精度，這種方式便于夾具的裝配、調(diào)整和測(cè)量，而且在更換新車型時(shí)定位塊仍可以以原支架上的定位孔為基準(zhǔn)。在保證正常工作的情況下，盡量將其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化、統(tǒng)一化。標(biāo)準(zhǔn)件指那些出現(xiàn)頻率很高，形狀、結(jié)構(gòu)、功能非常典型的零部件或機(jī)構(gòu)，如定位銷、支架、檔塊等。這樣，結(jié)構(gòu)作為功能的實(shí)現(xiàn)形式，就存在著一個(gè)由“功能”到“結(jié)構(gòu)”的映射關(guān)系。然后，根據(jù)這個(gè)方案選定所需的夾具元件并進(jìn)行夾具的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)。目前車門焊接生產(chǎn)線都采用柔性生產(chǎn)線以實(shí)現(xiàn)焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)的自動(dòng)化，工業(yè)機(jī)器人大量應(yīng)用于車門柔性焊裝線，其使用不僅提高了零部件生產(chǎn)的自動(dòng)化水平及生產(chǎn)效率，同時(shí)使生產(chǎn)更具有柔性，焊接質(zhì)量也得到了保證。 （一）面向制造的偏差分析。 （二）面向設(shè)計(jì)的偏差分析。在蒙特卡洛計(jì)算方法的基礎(chǔ)上，提出有限元和隨機(jī)數(shù) 的方法，對(duì)薄板件裝配誤差進(jìn)行分析。 車門類型及功能要求 車門是車身上相對(duì)獨(dú)立的部件，與車身 組成一個(gè)有機(jī)的整體。根據(jù)如下圖和表中 H2 長度、 B 長度和打開角度選擇氣缸行程，同時(shí)根據(jù) H2 與 B的比值來選擇