【正文】 過(guò)安裝一個(gè)緊定螺釘來(lái)防止銷的移動(dòng)。圖 43xxxxxxx 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書29在車身裝焊過(guò)程中，若銷的固定位置防礙了工件的裝卸，就必須將銷設(shè)計(jì)成移動(dòng)式結(jié)構(gòu)，如在自動(dòng)化程度不高、手工操作中設(shè)計(jì)成活動(dòng)銷，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、方便；在大批量、自動(dòng)化生產(chǎn)線上可設(shè)計(jì)成以氣缸做動(dòng)力源的移動(dòng)銷結(jié)構(gòu)。②定位板的設(shè)計(jì)由于沖壓件外形復(fù)雜，在裝焊過(guò)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。為了使元件的制造和調(diào)整方便，我們常將定位板和本體分別設(shè)計(jì)，這減小了定位板尺寸，避免整體靠模銑加工。定位板與支架的連接方式設(shè)計(jì)采用孔定位方式，通過(guò)銷的位置精度(177。)來(lái)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)。定位板上的定位面形狀取決于與相接觸的沖壓件的CAD 數(shù)據(jù)，在制造過(guò)程中為保證定位面的形狀、尺寸精度，常采用數(shù)控加工或靠模加工。若沖壓件斷面形狀龐大，同一方向上有兩個(gè)或兩個(gè)以上位置需要定位時(shí)，為便于裝配時(shí)的調(diào)整，考慮將定位板設(shè)計(jì)成分離式結(jié)構(gòu)。 夾 緊 元 件 標(biāo) 準(zhǔn) 化 設(shè) 計(jì)車身裝焊時(shí)，為了克服零件的彈性變形和其他外力的影響，保證車身沖壓件的定位基準(zhǔn)面與定位塊的緊密配合，必須借助夾緊機(jī)構(gòu)對(duì)零件施加夾緊力，夾緊力主要用于保持零件裝配的相對(duì)位置，保證裝配精度。夾緊機(jī)構(gòu)根據(jù)需要可以采用氣動(dòng)和手動(dòng)兩種。手動(dòng)夾緊是利用四連桿機(jī)構(gòu)自鎖原理來(lái)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(lái)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)。夾緊件與沖壓件接觸部分的形狀也是由該位置沖壓件的 CAD 數(shù)據(jù)決定。夾緊件設(shè)計(jì)過(guò)程中必須要充分考慮到其打開(kāi)狀態(tài)的寬敞度，便于焊件的裝卸以及工人的操作，同時(shí)也要注意相鄰?qiáng)A具夾緊件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)形式不同，其運(yùn)動(dòng)過(guò)程的軌跡也不相同。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。一般氣動(dòng)夾緊件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用一節(jié)銷形式，通過(guò)連接銷軸的位置精度(177。)和尺寸加工精度來(lái)保證夾緊件的工作精度。當(dāng)沖壓件斷面形狀復(fù)雜，在水平和垂直方向需要同時(shí)定位及夾緊時(shí)，為防止夾緊元件在打開(kāi)過(guò)程中與零件發(fā)生干涉，將夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成兩節(jié)銷形式，并且此時(shí)定位板上有限位結(jié)構(gòu)，這時(shí)氣缸必須固定安裝，在工作過(guò)程中只是氣缸的活塞桿上下移動(dòng)，而整個(gè)氣缸不發(fā)生擺動(dòng)。若夾緊件與沖壓件接觸部分的傾斜角大于 15176。時(shí)，為防止過(guò)緊接觸而迫使沖壓件變形，需要設(shè)置限位塊。xxxxx：RH06 左車門總成補(bǔ)焊夾具30圖 44標(biāo)準(zhǔn)化工作為夾具的設(shè)計(jì)、制造和維修帶來(lái)了很大的經(jīng)濟(jì)效益。根據(jù)焊裝夾具零部件的結(jié)構(gòu)形狀出現(xiàn)的頻率，可以將夾具零部件劃分為標(biāo)準(zhǔn)件、重復(fù)使用件、相似件、特殊件并進(jìn)行不同程度的標(biāo)準(zhǔn)化工作。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。將這些零部件或機(jī)構(gòu)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，實(shí)現(xiàn)夾具結(jié)構(gòu)的通用化和系列化，從而有利于夾具適應(yīng)不同的產(chǎn)品生產(chǎn)要求。 焊 裝 夾 具 計(jì) 算 機(jī) 輔 助 設(shè) 計(jì) 方 案 評(píng) 價(jià)汽車焊裝夾具計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)包括兩個(gè)方面的內(nèi)容：一是裝夾方案設(shè)計(jì)、夾具xxxxxxx 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書31元件的選取與布局設(shè)計(jì)，即從夾具工程數(shù)據(jù)庫(kù)中選取相應(yīng)的夾具元件，對(duì)于沒(méi)有的元件進(jìn)行購(gòu)買或設(shè)計(jì)制造；二是夾具設(shè)計(jì)方案分析與評(píng)價(jià)。夾具計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)很大一部分工作是從夾具工程數(shù)據(jù)庫(kù)中選取夾具元件的過(guò)程，實(shí)際上是提出功能夾具需求，尋求滿足相應(yīng)功能夾具元件的過(guò)程，也就是夾具功構(gòu)關(guān)系映射滿足的過(guò)程。夾具設(shè)計(jì)過(guò)程中，主要根據(jù)零件的焊裝工藝需要，在一定的焊接設(shè)備條件下，按照“N21”定位原理對(duì)所要焊接的零件進(jìn)行定位和夾緊，限制工件必要的自由度及保證定位的可靠性和準(zhǔn)確性。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。這就是對(duì)夾具結(jié)構(gòu)最基本“功能”的要求。同時(shí)，設(shè)計(jì)出來(lái)的夾具“結(jié)構(gòu)”既要實(shí)現(xiàn)上述功能，滿足由零件造型特征、零件焊接工藝和焊接設(shè)備所決定的零件夾持特性的需要，同時(shí)還要考慮夾具元件在組裝上的裝配性、拆卸性等的需要。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。夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)步驟為：①結(jié)構(gòu)單元的匹配與創(chuàng)建，根據(jù)概念設(shè)計(jì)階段的功能要求，經(jīng)過(guò)功——構(gòu)映射過(guò)程，形成夾具的功能單元集合。將其作為相應(yīng)的搜索關(guān)鍵詞，在夾具工程數(shù)據(jù)庫(kù)中對(duì)所需的結(jié)構(gòu)單元進(jìn)行搜索，若匹配，則在元件庫(kù)中進(jìn)行搜索，若沒(méi)有夾具元件與其功能要求匹配，則進(jìn)行專用件設(shè)計(jì)，并將專用件及時(shí)添加到元件庫(kù)中。②結(jié)構(gòu)單元的裝配。在上一步功構(gòu)映射所形成的描述夾具結(jié)構(gòu)體的功能裝配圖中，記錄并描述了裝配單元的層次關(guān)系、位置關(guān)系和連接關(guān)系。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(guò)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(guò)程，并生成裝配圖。汽車焊裝夾具設(shè)計(jì)分析與評(píng)價(jià)的目標(biāo)主要體現(xiàn)為 5 個(gè)方面，圖 是可重構(gòu)夾具設(shè)計(jì)分析評(píng)價(jià)目標(biāo)?？梢圆捎没谡Z(yǔ)義的多專家模糊評(píng)價(jià)方法，當(dāng)獲得不同夾具設(shè)計(jì)方案的評(píng)價(jià)值后，評(píng)價(jià)值最大的設(shè)計(jì)方案為最優(yōu)設(shè)計(jì)方案。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)。xxxxx：RH06 左車門總成補(bǔ)焊夾具32 本 章 小 結(jié)焊裝夾具的設(shè)計(jì)是汽車焊裝生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵，焊裝夾具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定了其實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的可能性。車身制件是薄板沖壓件，具有在法向上易變形的特征，必須采用在第一基準(zhǔn)面上的定位點(diǎn)數(shù)大于 3 的“N21”定位原理，定位效果不僅取決于定位點(diǎn)的數(shù)量，而且取決于定位點(diǎn)的布置形式。本章提出了焊裝夾具計(jì)算機(jī)輔助總體控制方案，采用有限元分析法確定車身焊裝夾具的定位點(diǎn)數(shù)量與位置；結(jié)合重慶元?jiǎng)?chuàng)公司的系統(tǒng)開(kāi)發(fā)，提出了焊裝夾具計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的工程數(shù)據(jù)庫(kù)體系結(jié)構(gòu)；研究了焊裝夾具部件標(biāo)準(zhǔn)化和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，提出了焊裝夾具評(píng)價(jià)目標(biāo)樹(shù)。xxxxxxx 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書33第 5 章 國(guó)內(nèi)外研究和工程運(yùn)用現(xiàn)狀 車 門 焊 裝 技 術(shù) 與 發(fā) 展 現(xiàn) 狀 車門是汽車白車身結(jié)構(gòu)的重要組成部分，也是形狀復(fù)雜、尺寸精度要求高的鋼板沖壓、焊接結(jié)構(gòu)。車門通常是由車門沖壓薄板件經(jīng)過(guò)焊接、涂膠、包邊、膠合、固化等工藝裝配而成。其中，焊接作為車門生產(chǎn)中的主要工藝，起著非常重要的作用，而點(diǎn)焊在車門焊接中的應(yīng)用尤其廣泛。以往國(guó)內(nèi)車門焊接主要以勞動(dòng)強(qiáng)度大、生產(chǎn)效率低的懸掛式手工點(diǎn)焊鉗為主，隨著對(duì)汽車產(chǎn)量和質(zhì)量的要求不斷提高，機(jī)械化、自動(dòng)化、柔性化、高質(zhì)量焊接是車門焊接技術(shù)的發(fā)展方向。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。另外，隨著白車身輕量化與安全要求的不斷提高，大量輕質(zhì)高強(qiáng)鋼廣泛 用于制造白車身重要的結(jié)構(gòu)件，如車門加強(qiáng)板，這些新材料的特殊物理化學(xué)屬 性給焊接技術(shù)提出新的要求。傳統(tǒng)的氣壓驅(qū)動(dòng)焊鉗及交變電流焊機(jī)由于焊接精 度差、焊接不穩(wěn)定等缺點(diǎn)已不能適應(yīng)新材料的焊接要求。而由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)電 極的新型伺服焊鉗能夠精確地控制電極電壓及位移；中頻逆變直流點(diǎn)焊機(jī)以其 快速的響應(yīng)速度，穩(wěn)定的電流控制，大大改善了新材料的焊接質(zhì)量，已經(jīng)得到 越來(lái)越廣泛地應(yīng)用。隨著中國(guó)汽車市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈，這迫使汽車制造商生產(chǎn)出性價(jià)比高， 類型多樣，質(zhì)量可靠的汽車來(lái)滿足消費(fèi)者的需要，而做到這一點(diǎn)，采用先進(jìn)的 汽車生產(chǎn)線是關(guān)鍵，車門的焊接生產(chǎn)線是整個(gè)生產(chǎn)線的一部分，也應(yīng)該體現(xiàn)現(xiàn) 代汽車生產(chǎn)的要求。 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(guò)程中各種因素的耦合影響，伴隨著裝配過(guò)程產(chǎn)生、累積和傳播。其偏差是 車門制造綜合偏差的主要來(lái)源之一，直接影響車門的開(kāi)合以及外表面整體尺寸 精度。對(duì)于車門焊裝偏差分析，許多學(xué)者開(kāi)展了大量的研究工作，主要包括兩 個(gè)方面。（一）面向制造的偏差分析。針對(duì)制造過(guò)程中所出現(xiàn)的尺寸偏差，進(jìn)行診斷分析以識(shí)別偏差的根本原因，從而實(shí)現(xiàn)制造過(guò)程的偏差控制。針對(duì)車門柔性件裝配特xxxxx：RH06 左車門總成補(bǔ)焊夾具34點(diǎn)，系統(tǒng)分析了車門裝配偏差的來(lái)源，并利用主成 分分析法對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理以確定偏差來(lái)源，從而提出車門偏差一般的診斷 分析方法。對(duì)車門總成質(zhì)量進(jìn)行了詳細(xì)的統(tǒng)計(jì)分析，根據(jù)裝配精度 與理論值相比存在的偏差，對(duì)工裝夾具進(jìn)行調(diào)整。把車門裝配 偏差歸結(jié)為三種：零件沖壓偏差，夾具偏差和焊槍偏差，并分析了各種偏差的 產(chǎn)生原理以及減小偏差的方法。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(guò)程的偏差識(shí)別及分類。對(duì)車門總成焊接精度的影響因素進(jìn)行分析，根據(jù)檢測(cè)數(shù)據(jù)分析焊接總成、包邊總成 及鉸鏈焊接總成中存在的質(zhì)量問(wèn)題，提出解決方案并對(duì)調(diào)試結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。對(duì)車門鉸鏈焊接工藝進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析，分析焊后殘余應(yīng)力和焊接變形， 為車門焊接變形提供很好的依據(jù)。（二）面向設(shè)計(jì)的偏差分析。建立數(shù)學(xué)模型模擬零件焊裝過(guò)程，分析尺寸偏差在裝配過(guò)程中的傳遞原理。隨著基于柔性薄板特性的裝配偏差分析技術(shù)的 深入研究，很多學(xué)者在裝配偏差建模方法上做了一些有效的探索。柔性薄板裝 配是一個(gè)形閉合和力閉合的耦合過(guò)程，因此將有限元法用于偏差分析成為發(fā)展 趨勢(shì)?？紤]了薄板件在焊接裝配中的變形情況，提出了一維偏置梁 單元模型，利用偏置有限元單元分析了一維情況下零件偏差、工具偏差及裝配 順序?qū)ρb配偏差的影響。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。采用理想零件有限元模型進(jìn)行焊裝過(guò)程 的偏差分析。用實(shí)際零件點(diǎn)云數(shù)據(jù)的有限元模型，研究實(shí)際柔性薄 板件的裝配偏差。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。提出了綜合考慮零件結(jié)構(gòu)分析與統(tǒng) 計(jì)分析的偏差流理論。又進(jìn)一步將有限元分析與統(tǒng)計(jì)分析相結(jié)合， 提出力學(xué)偏差仿真模型，研究了零件偏差與裝配偏差之間的關(guān)系，并用敏感系數(shù)法克服了有限元分析中直接蒙特卡洛計(jì)算量太大的弊端，建立了裝配過(guò)程中 偏差敏感系數(shù)矩陣，提高了仿真計(jì)算的效率。該模型克服了有限元計(jì)算量過(guò)大 的缺點(diǎn)，解決了一維偏置梁?jiǎn)卧Ｐ偷挠?jì)算精度問(wèn)題。提出了數(shù)字薄板裝配方法，分析了確定性定位和偏差分析，對(duì)比了在ＥＡＶＳ中所提供的泰勒 級(jí)數(shù)展開(kāi)和蒙特卡洛兩者偏差分析方法的計(jì)算方法和優(yōu)缺點(diǎn)。 車 門 焊 裝 工 藝 分 析車門裝配是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)過(guò)程，是將車門薄板件焊裝成分總成，再由分 總成經(jīng)過(guò)焊接、涂膠、包邊等工藝裝配成車門總成。因此，探討汽車車門裝配 工藝，對(duì)提高車門制造水平有很重要的意義。本章將根據(jù)車門的裝配特點(diǎn)，介 紹主要的裝配工藝（焊接、涂膠、包邊） ，其中重點(diǎn)分析車門焊接工藝。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xxxxxxx 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書35整體。車門按開(kāi) 啟方式分為順開(kāi)式、逆開(kāi)式、推拉式、折疊式、外擺式以及上掀式等類型；按 窗框工藝形式可分為整體窗框車門、獨(dú)立窗框車門和無(wú)窗框車門。 車門一般都是有車門本體和車門附件組成。車門本體屬于白車身范疇是白車身的重要組成部分，指作為整體未進(jìn)行涂裝、裝配的薄板焊接總成，包 括車門外板、車門內(nèi)板、各種車門加強(qiáng)板、玻璃導(dǎo)軌等，是實(shí)現(xiàn)車門整體造型 效果、強(qiáng)度剛度、可靠性以及工藝性的基礎(chǔ)框架；而附件則是為滿足車門的多 項(xiàng)功能要求，在車身上裝配的零件及總成，包括門鎖系統(tǒng)、車門鉸鏈、車門限 位器、車門玻璃、車門玻璃升降器、車門拉手、窗簾、車門密封件以及車內(nèi)外飾件等。車門本體通常是由外板總成和內(nèi) 板總成，經(jīng)過(guò)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。在生產(chǎn)過(guò)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。xxxxx：RH06 左車門總成補(bǔ)焊夾具36第 6 章 氣 壓 傳 動(dòng) 氣 缸 選 擇由于此工位全部是電阻電焊，且無(wú)強(qiáng)磁場(chǎng)干擾和本身壓臂尺寸，選擇 SMC 公司的 CK1A 系列氣缸。根據(jù)實(shí)際需要得出的壓臂長(zhǎng)度與 CK 系列氣缸參數(shù)選擇相應(yīng)的具體型號(hào)氣缸。根據(jù)如下圖和表中 H2 長(zhǎng)度、B 長(zhǎng)度和打開(kāi)角度選擇氣缸行程，同時(shí)根據(jù) H2 與 B 的比值來(lái)選擇缸徑。圖 61圖 62xxxxxxx 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書37圖 63圖 64圖 65xxxxx：RH06 左車門總成補(bǔ)焊夾具38 氣 路 操 作 圖圖 66xxxxxxx 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書39 氣 路 原 理 圖圖 67 上角表格中的按鈕數(shù)目為了保證現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)候不會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題而多定制的按鈕標(biāo)盤xxxxx：RH06 左車門總成補(bǔ)焊夾具40第 7 章 結(jié) 論 與 展 望 總 結(jié)汽車制造業(yè)是全球性重要支柱產(chǎn)業(yè)，在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中，必須根據(jù)市場(chǎng)需求，盡快地制造出客戶滿意的個(gè)性化汽車。焊裝是汽車制造的四大工藝之一，焊裝生產(chǎn)系統(tǒng)的快速高效建造是汽車制造業(yè)快速響應(yīng)市場(chǎng)需求的重要條件之一。夾具在汽車焊裝線上占有相當(dāng)大的比例，它的設(shè)計(jì)制造