汽車(chē)制造四大工藝中，焊裝尤其重要，而在焊裝的前期規(guī)劃中，車(chē)身焊接夾具的設(shè)計(jì)又是關(guān)鍵環(huán)節(jié)。工裝夾具的設(shè)計(jì)是一門(mén)經(jīng)驗(yàn)性很強(qiáng)的綜合性技術(shù)，在設(shè)計(jì)時(shí)首先應(yīng)考慮的是生產(chǎn)綱領(lǐng)，同時(shí)還必須熟悉產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，了解鈑金件變形特點(diǎn)，把握零部件裝配精度及容差分配，通曉工藝要求。只有做到這些，才能對(duì)焊接夾具進(jìn)行全方位的設(shè)計(jì)，滿足生產(chǎn)制造要求。下面就汽車(chē)車(chē)身焊裝夾具設(shè)計(jì)做一些探討。

    生產(chǎn)綱領(lǐng)

    生產(chǎn)綱領(lǐng)即合格產(chǎn)品的年產(chǎn)量，它決定了焊接夾具的自動(dòng)化水平及焊接工位的配置，是通過(guò)生產(chǎn)節(jié)拍體現(xiàn)的，是焊接夾具設(shè)計(jì)首先應(yīng)考慮的問(wèn)題。生產(chǎn)節(jié)拍由夾具動(dòng)作時(shí)間、裝配時(shí)間、焊接時(shí)間、搬運(yùn)時(shí)間等組成。夾具動(dòng)作時(shí)間主要取決于夾具的自動(dòng)化程度；裝配時(shí)間主要取決于沖壓件精度、工序件精度、操作者的熟練程度；焊接時(shí)間主要取決于焊接工藝水平、焊接設(shè)備的自動(dòng)化程度、焊鉗選型的合理化程度等；搬運(yùn)時(shí)間主要取決于搬運(yùn)的自動(dòng)化程度、物流的合理化程度及生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)管理水平等。只要把握以上幾點(diǎn)，就能合理地解決焊接夾具的自動(dòng)化水平與制造成本的矛盾。

    汽車(chē)車(chē)身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

    汽車(chē)車(chē)身一般由外覆蓋件、內(nèi)覆蓋件和骨架件組成，覆蓋件的鋼板厚度一般為0.8～1.2mm，有的車(chē)型外覆蓋件鈑金厚度僅有0.6mm、0.7mm，骨架件的鋼板厚度多為1.2～2.5mm，也就是說(shuō)它們大都為薄板件。對(duì)焊接夾具設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，應(yīng)考慮如下特點(diǎn)：

    1. 剛性差、易變形

    經(jīng)過(guò)成型的薄板沖壓件有一定的剛性，但與機(jī)械加工件相比，剛性要差得多，而且單個(gè)大型沖壓件容易變形，只有焊接成車(chē)身殼體后，才具有較強(qiáng)的剛性。以轎車(chē)車(chē)身大側(cè)圍外板為例，一般材料厚度為0.7～0.8mm，絕大多數(shù)是0.8mm，拉延形成空腔后，剛性非常差，當(dāng)和內(nèi)板件焊接形成側(cè)圍焊接總成后才具有較強(qiáng)的剛性。

    2. 結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜

    汽車(chē)車(chē)身都是由薄板沖壓件裝焊而成的空間殼體，為了造型美觀，并使殼體具有一定的剛性，組成車(chē)身的零件通常是經(jīng)過(guò)拉延成型的空間曲面體，結(jié)構(gòu)形狀較為復(fù)雜。特別是隨著現(xiàn)代汽車(chē)技術(shù)的發(fā)展和消費(fèi)者對(duì)汽車(chē)品質(zhì)和外觀時(shí)尚的要求越來(lái)越高，車(chē)身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也越來(lái)越復(fù)雜。

    3. 以空間三維坐標(biāo)標(biāo)注尺寸

    汽車(chē)車(chē)身產(chǎn)品圖以空間三維坐標(biāo)來(lái)標(biāo)注尺寸。為了表示覆蓋件在汽車(chē)上的位置和便于標(biāo)注尺寸，汽車(chē)車(chē)身一般每隔200mm或400mm劃一坐標(biāo)網(wǎng)線，而整車(chē)坐標(biāo)系各有不同，這里舉轎車(chē)為例，一般定義整車(chē)坐標(biāo)系坐標(biāo)原點(diǎn)是：

    X軸：車(chē)身的對(duì)稱(chēng)平面與主地板的下平面之間的交線，向車(chē)身后方為正，前方為負(fù)。

    Y軸：過(guò)前輪的中心連線且垂直于車(chē)身地板下平面的平面與車(chē)身對(duì)稱(chēng)平面之間的交線，向車(chē)身右側(cè)為正，左側(cè)為負(fù)。

    Z軸：過(guò)兩前輪中心且與主地板平面垂直的直線，向上為正，向下為負(fù)。

    裝配精度

    裝配精度包括兩方面：外觀精度與骨架精度，外觀精度指門(mén)蓋等開(kāi)閉件裝配后的間隙面差；骨架精度指三維坐標(biāo)值。貨車(chē)車(chē)身的裝配精度一般控制在2mm內(nèi)，轎車(chē)控制在1mm內(nèi)。焊接夾具的設(shè)計(jì)既要保證工序件之間的焊裝要求，又要保證總體的焊接精度，通過(guò)調(diào)整工序件之間的匹配狀態(tài)及容差分配來(lái)滿足整體的裝配要求。