汽車(chē)钣金焊接夹具设计要素
1 定位基准
根据焊件图纸规定的基准设计焊接夹具定位基准，如果是单道工序保证焊接夹具定位基准与焊件图纸定位基准一致即可(kě)。如果是多(duō)道工序，尽量保证多(duō)道工序采用(yòng)同一定位基准，以减少因不同工序的定位基准不同而引起的定位偏差。焊接夹具定位优先采用(yòng)圆孔定位，然后是面定位，迫不得已才能(néng)采取边定位。
焊接夹具需要保证焊件6个自由度受到约束，不可(kě)过度约束，特殊情况下允许不饱和约束。焊接夹具定位基准的主基准与图纸要求一致，如焊件主基准是圆孔，焊接夹具则采用(yòng)菱形销為(wèi)主定位基准，数量一般為(wèi)1～2个，尽量采取对角分(fēn)布，辅助定位基准根据焊件具體(tǐ)情况可(kě)以是圆柱销、椭圆销或定位面。材质采用(yòng)耐磨材料如CR12MOV加热处理(lǐ)48～52HRC。如果焊件主基准為(wèi)面，焊接夹具则采用(yòng)S定位块為(wèi)主基准，数量為(wèi)3个以上，材质采用(yòng)耐磨材料如CR12MOV加热处理(lǐ)48～52HRC。以上定位基准的制作需要满足高精度要求，同时生产过程中存在磨损，因此為(wèi)保证生产持续性需要保证定位基准的一致性和制定基准使用(yòng)寿命，根据焊件材质和结构不同，定位基准在焊接8 000～10 000PSC后需要更换定位基准。以上措施可(kě)以有(yǒu)效减小(xiǎo)焊件成品的尺寸偏差，提高焊件成品的尺寸精度。从而保证高的合格率，提高经济效益。
2 焊接变形
焊接时温度高冷却后焊接会因热胀冷缩和焊件的应力释放而有(yǒu)不同程度的变形，这就要求在焊接夹具设计时需要把焊接变形的因素考虑在内。实际生产中引起焊接变形的因素众多(duō)，人员、机器、原料、方法、环境的任一变化都有(yǒu)可(kě)能(néng)引起严重的焊接变形，尤其对于長(cháng)条形、壁薄零件的焊接变形更大。本文(wén)从焊接夹具设计入手讨论如何减小(xiǎo)焊接变形度。焊接夹具除以主定位基准、副定位基准保证焊件尺寸精度外，对于長(cháng)条形和薄壁形焊件，在容易变形位置需增加夹持装置以保证焊件变形量在可(kě)控范围。通常增加夹持装置的位置為(wèi)焊件的面，设计焊接夹具时需设计為(wèi)在正负公差范围内可(kě)微调结构，一般用(yòng)1～2毫米不等厚度的特定形状的铜片或铝片进行调节，以保证焊接调试时调试焊接夹具方便高效。
3 焊缝质量
焊缝质量是焊件质量的关键，焊缝质量的评价因素包含焊缝位置、焊缝長(cháng)度、焊缝熔深等技术要求。影响焊缝质量的因素众多(duō)，实际生产中人员、机器、原料、方法、环境任一要素的波动都可(kě)能(néng)引起焊接质量的波动，从而造成产品合格率低下，不能(néng)满足生产需求。本文(wén)从焊接夹具的角度入手讨论焊接夹具对焊接质量的影响。為(wèi)保证焊接满足焊件图纸关于焊缝位置、焊缝長(cháng)度、焊缝熔深等技术要求，设计焊接夹具时需要把焊枪位置、焊枪大小(xiǎo)和長(cháng)度、焊接夹具旋转角度等因素考虑在内。首先，要保证焊枪位置能(néng)满足焊缝位置的要求，如有(yǒu)部分(fēn)焊缝位置焊枪无法进入焊接，优先考虑增加焊接夹具复杂程度能(néng)否满足要求，再考虑增加焊接夹具数量能(néng)否满足要求，以上两种措施如都不可(kě)行则考虑手工补焊该焊缝。其次，需要考虑焊枪大小(xiǎo)和長(cháng)度，焊接夹具上需预留焊枪直径大小(xiǎo)和長(cháng)度能(néng)够顺利穿过的孔，以保证焊接顺利进行。还需要考虑焊接夹具的旋转角度，一般机器人焊接可(kě)以任意旋转角度，如果需要焊接夹具旋转360度以内，一般焊接夹具都能(néng)做到。如果需要焊接夹具旋转360度以上，為(wèi)避免汽缸气管打结，汽缸气管接头需采取可(kě)以旋转的接头。设计焊接夹具时采取以上措施，可(kě)以有(yǒu)效保证焊缝位置、焊缝長(cháng)度和焊缝熔深达到焊件图纸要求，保证焊件具有(yǒu)高合格率，从而提高经济效益。
4 互换性
焊接夹具属于非标装置，尽管焊接产品不同，焊接夹具也会有(yǒu)所不同，但同一类型的夹具尽量做到结构的模块化、标准化，以减轻制作焊接夹具的工作量和保证焊接夹具维护工作的高效率。例如：焊接夹具安装孔径和距离一致，气管直径大小(xiǎo)一致，气管接头大小(xiǎo)一致，汽缸规格一致及夹具微调垫块一致，保证以上所述一致性就能(néng)保证焊接夹具设计和维护的互相性，从而大大提高生产效率，保证经济效益。
5 经济性
焊接夹具属于非标设备，根据焊件尺寸精度和结构的不同，焊接夹具设计的精度和结构也是不一样的。合理(lǐ)的焊接夹具设计不仅能(néng)满足焊件质量和焊接效率的要求，而且也满足焊接夹具制作的经济性要求，具體(tǐ)从材料和加工性两方面考虑。定位销、定位面及保证尺寸的夹持面需要选择耐磨材料和热处理(lǐ)，其他(tā)结构部分(fēn)可(kě)选取A3或45#加表面处理(lǐ)的方式。同时，所有(yǒu)部件还需考虑可(kě)加工性及加工的经济性。在满足焊接夹具技术要求的前提下，大程度地减少材料成本支出和加工成本消耗。
以上所述是焊接夹具设计需要考虑的几个主要因素，在具體(tǐ)的设计过程中需要综合考虑，只有(yǒu)在满足焊件技术要求的前提下，尽量通过焊接夹具的设计提高焊接稳定性，提升焊接效率，减小(xiǎo)焊接夹具制作成本，这样才能(néng)适应现代工业生产的要求。
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