汽車車身焊接夾具設計簡介

汽車是日常生活中很常見到的交通工具。在汽車生產企業(yè)中，車身設計，車身制造，車輛檢驗，車輛銷售，以及售后服務占了整個汽車行業(yè)的大部分內容。其中在汽車制造這部分中，輔助汽車車身焊接的工具簡稱汽車焊接夾具，這個輔助的焊接夾具對于保證汽車車身的質量有著非常重要的作用。在汽車車身設計結束后，設計師會按照材料的力學性能和安全性能等進行設計，在保證車身強度的條件下進行焊點分布設計。

通常夾具設計部門接到車身夾具設計訂單后，根據(jù)汽車車身的數(shù)模和焊點，再進行工序拆分，分成前部裝配總成、后部裝配總成、左車身裝配總成、右車身裝配總成和底盤裝配總成這幾個部分。之后再對這幾個部分進行拆分。直到拆分成幾個小模塊，每個小模塊包含完整功能的沖壓板件，這部分必須十分精確而且還要保證每個部分在安裝時沒有干擾到周圍其他模塊。

設計部門根據(jù)工序先后安排作業(yè)時間確定工期，按照步驟的先后順序，設計人員進行設計，每一個獨立焊點夾具模塊設計必須達到精度要求，否則會影響整體的焊接效果。

根據(jù)拆分好的板材進行單獨的設計，在設計過程中，每套夾具都有底板、夾具、電器系統(tǒng)組成，底板是所有夾具安裝及自身定位的地方。為了方便設計和檢測，還要在底板上確定基準孔和輔基準孔。底板下面有便于移動的萬向車輪。汽車夾具設計就是設計部門根據(jù)廠商提供的數(shù)據(jù)模型進行設計的工作。

（一）在夾具設計過程中應用的軟件

在設計過程中會應用到一系列的三維設計軟件，和現(xiàn)在的大部分機械行業(yè)一樣，應用的軟件有 UG、Pro/e、MDT、AutoCAD 等等。但在夾具設計軟件設計行業(yè)中應用的最多的是MDT 這種軟件。

MDT 這款軟件全稱是 Mechanical Desktop，其中還包含了 AutoCAD 軟件。MDT 軟件的界面與 AutoCAD 的類似，有些功能也有相同的部分，但是 MDT 軟件加載了很多的特殊的模塊，比如說三維標準件、計算功能等等比較新的功能，對于企業(yè)進行設計的后續(xù)問題例如裝箱搬運進行重量計算等問題的解決都有很好的幫助。這里面要特別說明的一項是 MDT 軟件中零件造型、部件的功能對夾具設計很方便，無論是零件組合、合并還是零件、部件之間的裝配實用性和查找性很強，不會再出現(xiàn)零件混亂或是不方便查找的問題出現(xiàn)。

（二）簡析汽車夾具設計的流程

在進行設計的時候，把已經(jīng)根據(jù)工序拆分好的車身數(shù)模焊接件找到，利用 UG、Pro/e 等設計軟件把數(shù)模以.igs 等的格式導出，再導入到 MDT 中。需要注意的是：

1.夾具設計要避開焊點的位置，夾具被定位的位置要讓開焊點，在沒有焊點的地方安裝固定。這里面在設計的時候要注意在關鍵焊點的附近需要定位的位置上要放置關鍵點夾具，這往往是所在組夾具設計的關鍵處，這樣可以減少焊接變形。

2.在定位車身板材的時候，是以車身上定位孔為定位基準的。設計者要充分利用這些車身板材上的孔來做為自身夾具設計的孔基準來定位和支撐，保證車身焊接過程中焊點的準確。

3.設計出的夾具與車身接觸的支撐定位塊、支夾緊塊，它的尺寸形狀基本上是固定的，是呈 L 形或者是凸字形的。只是在具體接觸車身板材的地方根據(jù)車身板材的具體形狀由車身切割線在 MDT 軟件上進行三視圖投影，來畫出支撐塊和夾緊塊的圖。出圖后，在用數(shù)控機床進行加工，加工出符合要求的定位支撐夾緊塊。這樣加工出來的零件的表面尺寸及形狀和車身接觸面的形狀很吻合，支撐夾緊塊的形狀直接影響車身外側的加工質量，是很關鍵的設計步驟。

4.設計的夾具要求在夾具打開的狀態(tài)下車身的板材能夠順利的從夾具上取出，這就需要夾具設計的過程中選擇好合適的打開行程來確定氣缸，使得打開后的夾緊塊和汽車車身板材邊緣有 20～30 毫米的空間。

設計初步完成之后，進行裝配設計測試，看各個方面是否合適，例如氣缸是否可以打開，打開后能否取出工件，作業(yè)高度是否符合人體工程學的要求滿足人體法。

2.瀝青路面機械攤鋪工藝及控制

（1）攤鋪機基準線的控制，攤鋪機在進行自動找平時需要有一個準確的基準面(線)，可以使用攤鋪底面層基準鋼絲繩(走鋼絲)法和攤鋪中面層和表面層浮動基準梁法確立基準面(線)，使用者可結合路面的結構層次和施工位置進行選定。其基本原則是：當以控制高度為主時，以走鋼絲為宜；當以

控制厚度為主時，則采取浮動基準梁。

（2）攤鋪機的攤鋪進度控制，攤鋪機應該勻速，不停頓地連續(xù)攤鋪，嚴禁時快時慢。因攤鋪速度的變化必然導致攤鋪厚度變化。為了保證厚度不變，就要調節(jié)厚度調節(jié)器以及搗固器和熨平板的激振力與振搗梁行程，但人工調節(jié)是憑經(jīng)驗調節(jié)，在速度變化處會引起攤鋪后預壓密實度的變化，從而導致最終壓實厚度的差異，影響路面平整度。

（3）碾壓質量控制

①初壓，第一階段初壓習慣上常稱作穩(wěn)壓階段。由于瀝青混合料在攤鋪機的熨平板前已經(jīng)初步夯擊壓實，而且剛攤鋪成的混合料的溫度較高(通常在 140℃左右)，因此只要用較小的壓實就可以達到較好的穩(wěn)定壓實效果。通常用 6 t～8 t的雙輪振動壓路機以 2 km／h 左右速度進行碾壓 2～3 遍。

②復壓，第二階段復壓是主要壓實階段。在此階段至少要達到規(guī)定的壓實度，因此，復壓應該在較高溫度下并緊跟在初壓后面進行。碾壓遍數(shù)參照鋪筑試驗段時所得的碾壓遍數(shù)確定。

③終壓，第三階段終壓是消除缺陷和保證面層有較好平整度的最后一步。由于終壓要消除復壓過程中表面遺留的不平整，因此，瀝青混合料也需要有較高的溫度。終壓常使用靜力雙輪壓路機并應緊接在復壓后進行。終壓結束時的溫度不應低于瀝青面層施工規(guī)范中規(guī)定的 70℃ ，應盡可能在較高溫度下結束終壓。在施工現(xiàn)場，組織得好的碾壓應是初壓、復壓和終壓的壓路機在相互銜接的小段上碾壓并隨攤鋪速度依次向前推進。

④為保證各階段碾壓作業(yè)始終在混合料處于穩(wěn)定的狀態(tài)下進行，碾壓作業(yè)應按下述規(guī)則進行：由下而上(沿縱坡和橫坡)；先靜壓后振動碾壓；初壓和終壓使用雙輪壓路機，初壓可使用組合式鋼輪一輪胎壓路機，復壓使用振動壓路機和輪胎壓路機。

3.路面基層施工注意事項

嚴格按照《道路路面基層施工技術規(guī)范》要求進行底基層和基層施工，必須堅持除與土基接觸的底基層可以采用路拌法施工以外，其上面的各層均應采用集中場拌和攤鋪施工方法，以確保標高、橫坡、強度、平整度達到設計要求。控制基層平整，面層鋪筑前用 3 m 直尺對基層進行平整度檢測，且對平整度差大于 8mm 的路段應進行整平。

4.接縫處理對策

（1）縱向接縫：兩條攤鋪帶相接處，必須有一部分搭接。才能保證該處與其他部分具有相同的厚度。搭接的寬度應前后一致。搭接施工有冷接茬和熱接茬兩種。冷接茬在施工時宜加設擋板或采用切刀切齊。同時注意新攤鋪帶必須與前一條攤鋪帶動的松鋪厚度相同。熱接一般是指在施工中使用兩臺以上攤鋪機進行梯隊作業(yè)。不管采用冷接法或熱接法，攤鋪帶的邊緣都必須整齊。這就要求機械在直線上或彎道上行駛始終保持正確位置。為此?？裳財備亷б粋确笤O一根導向線，并在機械上安置一根帶鏈條的懸桿，駕駛員只要注視所懸鏈條對準導向線行駛即可。

（2）橫向接縫：相鄰兩幅及上下層的橫向接縫均應錯位1m 以上。橫向接縫有斜接縫和平接縫兩種。城市道路的中、下層的橫向接縫可采用斜接縫，在上面層應采用垂直的平接縫，其他等級道路的各層均可采用斜接縫。鋪筑接縫時，可以已壓實部分上面鋪一些熱混合料使之預熱軟化，以加強新
舊混合料的粘結。但在開始碾壓前應將預熱用的混合料鏟除。以保證橫向接縫處的路面平整度。

（三）結束語

要提高高速公路瀝青路面平整度，在注重提高機械能力和配套水平的同時，也要提高施工企業(yè)和人員的素質水平。只有樹立質量意識，樹立品牌意識，有嚴密的組織體系、科學的管理手段、有力的措施保證，才能提高工程質量?？傊访嫫秸仁鞘┕て髽I(yè)機械能力、人員素質、管理水平的綜合體現(xiàn)。