【正文】 焊接電流由電纜從變壓器引入，流經(jīng)連桿、電極、焊件及夾具，最后返回變壓器，構(gòu)成二次回路。 1腳踏板開關(guān) 2電極冷卻水管 3下機(jī)臂 4下電極 5上電極 6上機(jī)臂 7加壓氣缸 8電磁氣閥 9變壓器 10機(jī)體 11接角器 圖 點(diǎn)焊機(jī)構(gòu)造 1電源 2加壓機(jī)構(gòu) 3滾盤 4焊接回路 5機(jī)架 6傳動(dòng)與減速機(jī)構(gòu) 7開關(guān)與減速機(jī)構(gòu) 圖 縫焊機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖 20 1開關(guān) 2電流調(diào)節(jié) 3次線圈 4變壓器鐵芯 5變壓器 6二次線圈 7母線 8機(jī)臂 9夾持器 10電極 11工件 圖 點(diǎn)焊機(jī)工作原理圖 移 動(dòng)式點(diǎn)焊機(jī) 對(duì)于尺寸大、重量重、外形具有較復(fù)雜的型面、型線以及全位置點(diǎn)焊的部件或總成（如汽車車身制造），一般都在較大的胎具上進(jìn)行裝焊，廣泛的采用移動(dòng)式點(diǎn)焊機(jī) 。 (4)調(diào)整焊機(jī)及更換電極都方便，主要部件接觸良好，保護(hù)可靠，冷卻好 。焊機(jī)應(yīng)有良好外特性，能發(fā)揮出最大容量。 電阻焊設(shè)備 焊機(jī)的分類與要求 不同的電阻焊方法，采用不同的電阻焊設(shè)備，根據(jù) JB802 焊機(jī)型號(hào)編制辦法規(guī)定，焊機(jī)型號(hào)用漢語拼音和阿拉伯?dāng)?shù)字組成，其內(nèi)容表示如下： 近年來電焊機(jī)、縫焊機(jī)品種類型很多，通常按電潭、加壓機(jī)構(gòu)、完成接頭方式、自動(dòng)化程度、電極數(shù)目、運(yùn)動(dòng)方式等分類。通常，為了使被焊金屬有足夠大的變形量，應(yīng)適當(dāng)提高電極壓力和延長(zhǎng)焊接時(shí)間，而焊接時(shí)間的延長(zhǎng)，又會(huì)導(dǎo)致電極嚴(yán)重過熱和電能的損耗 增太。 (2)分路阻抗 Z 減小，電流分流增大，要求加大焊機(jī)容量。 低碳鋼縫焊焊速一般在 ，如焊接過程全自動(dòng)化，不需手動(dòng)控制焊縫位置，而且焊機(jī)容量足夠時(shí)，也可采用 2～ 3m/min 的焊速。按低碳鋼薄板點(diǎn)焊規(guī)范，焊點(diǎn)直徑由板厚決定，即 d=4，直徑系數(shù)口按所用規(guī)范的軟、硬程度分別為 5和 6（軟規(guī)范選用大的直徑系數(shù)）．電極多用圓形，工作端面直徑與核心直徑接近，通電時(shí)間 t 與板厚成正比增加，而電流密度與板厚成反比，電極 壓力 F 應(yīng)參考焊接電流 L 選用合適值，即以 不產(chǎn)生飛濺的 F為最佳值。焊后抬起電校對(duì)，可能 因粘連而撥松電投頭，使冷卻水 滲出，井嚴(yán)重影響焊件表面質(zhì)量與電極壽命，故應(yīng)認(rèn)真清理氧化皮。一般應(yīng)從材料熱物理性能、高溫機(jī)械性能及其對(duì)工藝過程的熱敏感性來分析其工藝特點(diǎn)。 熱循環(huán)中是否易于出現(xiàn)淬火組織、軟化組織及粗大晶粒等缺陷。 對(duì)熱機(jī)械 作用 敏感 性 氧化膜致 密性 氧化 膜熔 點(diǎn) /C176。 (2)材料高溫塑變能力：塑性溫度區(qū)窄， 塑變能力差而線膨脹系數(shù)大的材料焊接時(shí)，易出現(xiàn)裂紋等不允許的缺陷， 因此應(yīng)注意選用合理工藝措 施。材料是否好焊，要看 上述要求是吾易于達(dá)到和所采取工藝措施的復(fù)雜程度。由于電壓低 （ 幾伏 ） 、電流大 （ 這幾十千安培 ） ，要求電源功率大 （ 有的選 100KVA 以上 ） 因而一般饋電網(wǎng)負(fù)荷困難。焊的加熱利用內(nèi)部熱源（焦耳熱）．凡影 響電阻大小、電源波動(dòng)的因素均會(huì)造成熱量被動(dòng)，使焊接質(zhì)量不穩(wěn)定。 (4)焊接 _過程中無弧光、無有害氣體、無噪音，勞動(dòng)條件好。 15 (3)電阻焊因機(jī)械化、自動(dòng)化程度高，可提高生產(chǎn)率，改善工作條件。 電阻焊的優(yōu)缺點(diǎn) 電阻焊的優(yōu)點(diǎn) 電阻焊方法主要用于毛坯準(zhǔn)備與組合件裝配工序。凸焊時(shí)，將待焊焊件中的任何一個(gè)用沖壓（或機(jī)加工）方法制造出凸點(diǎn)，使焊接電流集中通過凸點(diǎn)，以達(dá)到集中加熱焊件的目的。 滾盤旋轉(zhuǎn)時(shí)，利用摩擦力帶動(dòng)焊件移動(dòng)。因?yàn)榕c焊件接觸的電極是由導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能良好的銅合金制成的，且其內(nèi)部有循環(huán)的冷卻水進(jìn)行冷卻，故與電極直接接觸的焊件表面散熱條件好，溫度難以升高，而焊件與焊件間的接觸表面加熱到融化溫度，并逐漸向四周擴(kuò)大形成融化核心（熔核）。 圖 電阻焊的分類 點(diǎn)焊 圖 和圖 為點(diǎn)焊 原理過程示意圖。車身制造中的基準(zhǔn)的選擇及焊裝夾具的結(jié)構(gòu)及精度是，保證車身精度關(guān)鍵中的關(guān)鍵。 本章小結(jié) 本章對(duì)汽車車身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及焊裝夾具原理、結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)方法、原則進(jìn)行了的研究和探討?？梢岳媚K化方法設(shè)計(jì)出系列化、標(biāo)準(zhǔn)化的夾具元件，然后快速組裝成各種夾具，已成為夾具技術(shù)開發(fā)的新基點(diǎn)。隨著機(jī)床加工精度的提高，為了降低定位誤差，提高加工精度，對(duì)夾具的制造精度要求更高。在夾具的調(diào)試過程中，凡是發(fā)現(xiàn)影響到車身的后續(xù)焊接、整車裝配、整車外觀質(zhì)量及度，應(yīng)分析是否會(huì) 11 影響車身匹配誤差。 車身焊裝夾具的精度控制及設(shè)計(jì)的模塊化 車身焊裝夾具的精度控制 車身焊接夾具是如何保證車身焊接精度的重要因素，體現(xiàn)在以下幾項(xiàng)中： (1)焊接夾具的定位基準(zhǔn)與產(chǎn)品設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和裝配基準(zhǔn)應(yīng)重合 這樣可以消除由于基準(zhǔn)不同而產(chǎn)生的尺寸誤差，達(dá)到簡(jiǎn)化裝配協(xié)調(diào)關(guān)系，提高焊接夾具的裝配精度 。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)。在焊裝夾具上，板狀定位較多，定位板一般用 Q235A、45 號(hào)鋼板等材料，根據(jù)產(chǎn)量不同，板厚為 1 1 24mm 三 種。 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 10 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。 (7)有條件的項(xiàng)目建議應(yīng)用數(shù)字化工廠軟件虛擬焊接車間，將以往設(shè)計(jì)中不宜發(fā)現(xiàn)的問題經(jīng)過計(jì)算機(jī)仿真，較早地被發(fā)現(xiàn)和解決，提高設(shè)計(jì)方案、圖紙的準(zhǔn)確性和節(jié)拍平衡。 (4)生產(chǎn)線的布置要考慮空中機(jī)械化運(yùn)輸設(shè)備和水、電、氣管線布置流暢。分塊決定夾具的套數(shù)、工藝流程，是工藝設(shè)計(jì)的第一步。夾具建模完成后，還要對(duì)焊接操作性行檢查，并相應(yīng)修改焊鉗模型與工藝卡內(nèi)容。 焊 裝工藝卡 焊裝 工藝過程卡是焊裝線設(shè)計(jì)、制造和調(diào)試整個(gè)過程的指導(dǎo)性文件，是焊裝線全部工作的基礎(chǔ)，焊裝工藝過程卡的編制深度和質(zhì)量對(duì)焊裝線設(shè)計(jì)、制造、調(diào)試整個(gè)過程的質(zhì)量甚至成敗起決定性作用。 數(shù)模 分總成組合 流程圖 夾具清單 焊點(diǎn)描述 樣車 產(chǎn)品圖 工件擺放姿態(tài) 焊鉗選型、建模 夾具建模完成 焊接操作檢查 修改焊鉗模型 編制焊裝工藝卡 繪制車身爆炸圖 確定焊裝次序 修改焊裝工藝卡 8 圖 焊接流程圖 焊點(diǎn)描述 對(duì)于焊點(diǎn)要明確出焊點(diǎn)的直徑，焊點(diǎn)與焊點(diǎn)間的距離，不同厚度的板材焊點(diǎn)的直徑也不同。拆解過程中，逐次分析每個(gè)沖壓件、分總成件的裝焊次序。因此流程圖的編制初稿是至關(guān)重要的。焊接工藝設(shè)計(jì)可以稱得上是焊接生產(chǎn)線的“靈魂”，涉及的專業(yè)知識(shí)較多，如機(jī)械化、電控、非標(biāo)設(shè)備、建筑、結(jié)構(gòu)、水道、暖通、動(dòng)力、電氣、計(jì)算機(jī)、環(huán)保和通訊等，從宏觀上決定車間的工藝水平、物流、投資和預(yù)留發(fā)展，具體決定著生產(chǎn)線的工藝設(shè)備種類和數(shù)量、夾具形式 、物流工位器具形式、機(jī)械化輸送方式及控制模式等。散熱器面罩、保險(xiǎn)杠、燈具以及后視鏡等附件亦有明顯的裝飾性?？蛙囓嚿矶鄶?shù)具有明顯的骨架，而轎車車身和貨車駕駛室則沒有明顯的骨架。 車身焊裝工藝設(shè)計(jì) 車身設(shè)計(jì)應(yīng)保證汽車具有合理的外部形狀，在汽車行駛時(shí)能有效地引導(dǎo)周圍的氣流，以減少空氣阻力和燃料消耗?；谄钤\斷技術(shù)的車身尺寸偏差控制是以數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)質(zhì)量為基本思路，通過偏差識(shí)別和故障診斷快速定位誤差源，一方面縮短大規(guī)模生產(chǎn)時(shí)間，較快的進(jìn)入穩(wěn)定生產(chǎn)階段，另一方面是最大限度的維持生產(chǎn)狀態(tài)的穩(wěn)定。 圖 影響白車身尺寸偏差的主要因素 車身裝配被認(rèn)為是具有最小柔性的裝配過程，因?yàn)槊鎸?duì)車身頻繁的改型，工裝與夾具必須重新建立模型，修改到產(chǎn)品設(shè)計(jì)相適應(yīng)，否則 造成大量人力物力的消耗，即使焊裝夾具準(zhǔn)備就緒之后，通常還需要很長(zhǎng)一段時(shí)間才能完成轎車開發(fā)的最后階段，這階段包括樣車試制（ Pilot Program）、小規(guī)模試生產(chǎn)（ Provolume Production）、生產(chǎn)啟動(dòng)（ Launch Time）和大規(guī)模生產(chǎn)（ FullProduction）。還有重要一點(diǎn)就是加工設(shè)備的應(yīng)用相對(duì)落后，而加工直接影響汽車車身制造水平的高低。國(guó)內(nèi)外在汽車車身制造技術(shù)也存在著很大的差別，國(guó) 5 外領(lǐng)先汽車集團(tuán)的車身開發(fā)周期在近 10 年來已大幅度縮短，從 20 世紀(jì) 90 年代初期，車身開發(fā)周期需要 3～ 4 年，近年已縮短為 ～ 3 年， 10 年間縮短了近一半時(shí)間。圖 所示是車身裝配的一種多層次體系結(jié)構(gòu)，若干零件經(jīng)過焊裝成為分總成，分總成又成為上一層裝配中的零件。 車門內(nèi)板焊裝夾具的 技術(shù)要求及 設(shè)計(jì)內(nèi)容 技術(shù)要求： ； ：保證加工質(zhì)量，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化； ： 成批生產(chǎn)。焊裝夾具的技術(shù)水平往往代表著車身制造工藝水平，在現(xiàn)代制造業(yè)中 , 夾具已成為保證產(chǎn)品質(zhì)量、實(shí)行全面質(zhì)量管理的重要手段 , 在新產(chǎn)品的研制過程中 , 夾具對(duì)縮短研制周期起著重要作用。 3 國(guó)內(nèi)外汽車焊裝夾具的發(fā)展現(xiàn)狀 圍繞著提高產(chǎn)品裝配精度 這個(gè)主題，國(guó)內(nèi)外關(guān)于焊裝夾具設(shè)計(jì)的研究主要集中在工件定位的問題上，即選擇最優(yōu)定位點(diǎn)數(shù)并確定他們的最佳位置，以實(shí)現(xiàn)工件正確的約束定位。汽車 焊裝夾具與其他夾具相比，定位單元型面復(fù)雜，精度要求高，設(shè)計(jì)制造難度大。轎車車身裝配的典型特征之一是柔性薄板沖壓件多工位焊裝。在裝焊過程中，特別是對(duì)于具有基準(zhǔn)孔的部分，應(yīng)使用專用夾具或樣板來確定車身的形狀、尺寸和相互位置，以保證裝配精度。在生產(chǎn)線上有 200 個(gè)左右的裝配工作站進(jìn)行大批量、快節(jié)奏的焊裝生產(chǎn)。汽車制造水平對(duì)汽車工業(yè)的發(fā)展起著至關(guān)重要的作用，就我國(guó)目前的汽車生產(chǎn)水平而言，除了從國(guó)外引進(jìn)的一部分先進(jìn)技術(shù)和工裝設(shè)備外，整體水平還很低，其中較為突出的是在汽車裝焊工藝方面自動(dòng)化程度比較低。就我國(guó)目前汽車生產(chǎn)水平而言，除某些生產(chǎn)廠或合資廠從國(guó)外引進(jìn)一部分先進(jìn)技術(shù)和工裝設(shè)備外，不少生產(chǎn)廠生產(chǎn)制造水平很低。從全世界范圍來看，目前還找不出一個(gè)無汽車的現(xiàn)代化社會(huì)的先例。因此汽車焊裝夾具設(shè)計(jì)水平的提高成為一個(gè)提高汽車制造業(yè)水平的有效途徑，受到國(guó)內(nèi)外汽車行業(yè)的的廣泛關(guān)注。對(duì)具有多種車型的企業(yè)，如能科學(xué)地考慮共用或混 合型夾具，還有利于建造混合型流水線，提高生產(chǎn)效率。 1 第 1 章 緒 論 目的及意義 汽車焊裝夾具多用于焊接薄板，對(duì)于薄板沖壓件，夾緊力作用點(diǎn)要作用在支承點(diǎn)上，只有對(duì)剛性很好的工件才允許作用在幾個(gè)支承點(diǎn)所組成的平面內(nèi)，以免夾緊力使工件彎曲或脫 離定位基準(zhǔn)。 Welding Fixture。根據(jù)汽車焊裝夾具的設(shè)計(jì)原理及焊裝精度控制方法，系統(tǒng)的進(jìn)行了轎車前門內(nèi)板焊裝夾具的設(shè)計(jì)。s Degree Design of Automobile’s Front Door Inner Panel WeldingInstallation Fixtures Candidate： Jiang Yan Specialty： Vehicle Engineering Class： B072 Supervisor： professor. Shi Meiyu Heilongjiang Institute of Technology I 摘 要 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)制造精度 和進(jìn)度直接影響汽車的制造精度和生產(chǎn)周期。通過 對(duì)車門內(nèi)板焊裝工藝的分析，設(shè)計(jì)了基板、安裝板、連接板、定位元件、夾緊機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，合理的選配了氣缸、 L 型板、圓柱銷與菱形銷。 Connection Board。夾緊力主要用于保持工件裝配的相對(duì)位置，克服工件的彈性變形，使其與定位支承或?qū)щ婋姌O貼合，對(duì)于 厚度以下的鋼板，貼合間隙不大于 ，每個(gè)夾緊點(diǎn)的夾緊力一般在 300750N 范圍內(nèi)；對(duì)于 之間的沖壓件，貼合間隙不大于 ,每個(gè)夾緊點(diǎn)的夾緊力在 5003000N 范圍內(nèi)。汽車焊裝夾具是對(duì)車身沖壓零件進(jìn)行裝配焊接的專用工藝裝置，是汽車制造過程中直接影響產(chǎn)量、質(zhì)量的關(guān)鍵設(shè)備。保證焊件質(zhì)量，生產(chǎn)效率高，使用安全可靠，制造成本低等這些要求，在夾具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡可能的促其 實(shí)現(xiàn)，實(shí)際上這些要求已經(jīng)成為評(píng)定夾具設(shè)計(jì)優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)。改革開放以來，我國(guó)的汽車工業(yè)得到較快的發(fā)展，產(chǎn)量，品種，型號(hào)日益增多。較為突出的是在汽 2 車大型覆蓋件的沖壓工藝及模具，汽車裝焊設(shè)備及夾具和胎具，汽車涂裝等生產(chǎn)技術(shù)方面還很落后，它直接影響著生產(chǎn)規(guī)模，生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量。 汽車焊裝夾具在汽車車身制造中的發(fā)展 汽車車身是汽車的重要組成部分，是整個(gè)汽車零部件的載體，它的重量和制造成本占整車的 40％～ 60％ ，它通常是由 300～ 500 多個(gè)具有復(fù)雜空間曲面的薄板沖壓。焊裝夾具 (welding fixture)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。一個(gè)完整的轎車裝夾定位點(diǎn)達(dá) 1700～ 2500 個(gè)，焊點(diǎn)多達(dá) 3000～ 4000 個(gè)。沖壓件偏差和焊裝夾具是影響車身尺寸質(zhì)量的主要因素。另外，由于汽車零件尺寸大，定位單元無法做成整體結(jié)構(gòu)，一般采用獨(dú)立的定位板，安裝在整體底板上。另外在此基礎(chǔ)上應(yīng)考慮更多的實(shí)際因素，