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1、目 录目 录1第一章 绪 论3汽车焊装夹具简介4汽车焊装夹具的发展前景4汽车焊装夹具的研究内容4汽车焊装夹具的研究价值4汽车焊装夹具的生产要领5第二章 汽车车身焊接工艺62.1 汽车生产线上的常用焊接设备简介6汽车车身概述9车身结构9车身工艺10汽车车身焊接工艺11焊接工艺简介11汽车车身常用的焊接方法12电阻焊14车身焊装生产线的组成162.4.1 车身完成线（SLAT LINE）成型工位的总称162.4.2 主焊线（MAIN LINE）162.4.3 地板总成线（UNDER BODY LINE）162.4.4 恻围总成线（SIDE FRAME LINE）172.4.5 移动线（MOVING
2、 LINE）17子线（SUB LINE）17汽车工业焊接的总体发展趋势17发展自动化柔性生产系统17发展轻便组合式智能自动焊机18第三章 汽车车身焊装夹具19焊装夹具概述19焊装夹具分类19焊装夹具的功用19焊装夹具设计原则及作用20.1焊装夹具设计原则20焊装夹具的作用21夹具的构成与特点21一般夹具的组成213.3.2 汽车焊装夹具的构成及特点23汽车焊装夹具定位原则及结构分析24焊装夹具定位原则24焊装夹具结构分析26设计步骤27第四章 哈飞汽车前地板焊装夹具三维设计284.1 FF010工位的焊装夹具设计说明28设计分析29三维建模30设置路径314.2.2.绘制草图32标准件的选择3
3、4装配35剪切36运动分析37绘制工程图40结 束 语45致 谢46参考文献47附录 英文翻译48第一章 绪 论汽车自19世纪末诞生至今100余年期间，汽车工业从无到有，从卡尔.本茨造出的第一辆三轮汽车以每小时18公里的速度，跑到现在，从速度为零到加速到100公里/小时只需要三秒钟多一点的超级跑车，以惊人的速度发展，写下了人类近代文明的重要篇章。汽车是数量最多最普及活动范围最广泛运输量最大的现代化交通工具。可以断言，没有哪种机械产品像汽车那样对社会产生如此广泛而深远的影响。汽车是重要的交通运输工具，是科学技术发展水平的标志。汽车工业在世界制造业的进步中起着重要的作用，其实力足以左右整个国民经济
4、的动向。可以断言，没有哪个国民经济部门完全与汽车无关。汽车工业的发展无疑会促使各行各业的繁荣兴旺，带动整个国民经济的发展。因此，世界各个地方发达国家几乎无一例外地把汽车工业作为国民经济的支柱产业。汽车生产制造水平直接体现国家汽车工业发展程度。而汽车工业对实现国家工业现代化起着极为重要的作用，是国民经济中的支柱性产业，它能带动和促进其它工业和事业的发展。它是显示一个国家工业发达水平的重要标志。随着汽车工业的不断发展，汽车的换代周期越来越短，同类产品的车型也越来越多。汽车车身的发展同样也是受到很多人的关注，并且各个汽车制造公司在车身设计方面投入很大的人力和物力。经过这一百年，汽车发展的速度是如此惊
5、人！进入21世纪汽车的发展趋势是系列化、模块化、轻量化、小型化、电子化（自动化、智能化）及个性化。汽车性能的好与坏将直接影响该种车型投放市场后的销售情况。因为人们在购买爱车时不仅考虑该种汽车制造商，也就是品牌，而且还会考虑到该种车型的动力性，经济性，安全性。在这四者中尤为重要的就是经济性和安全性。21世纪，中国已经进入世界贸易组织，因此，中国汽车工业必须面向国际市场，与整个世界汽车工业作严峻的横向比较，寻找自身的发展空间，确定新的坐标系和创立新的发展战略。开发的中国汽车市场将成为国际汽车工业的竞技场，中国的汽车工业面临着与世界诸强竞争求生存的挑战。汽车车身是具有复杂型面的壳体零件，它是由数百件
6、薄板冲压件通过焊接、铆接或机械联接等方法而构成一个完整的车体。其中焊接是最主要的联接方法，它直接影响着车身质量、生产率和经济性，因而提高装配精度和焊接质量是车身制造的核心工作。而焊接质量又直接与各个工件定位的好坏和加紧的质量有关，于是这就需要有夹具来完成此任务。在焊装过程中，特别是对于具有孔洞的部分，应使用专用夹具或样板来确定车身的形状、尺寸和相互位置，以保证装配精度，其中有些夹具的主要定位部分需用车身主模型进行靠模加工或产品的CAD数据进行数控加工，使冲压件在装配时很好的与夹具定位面相吻合，以利于焊后的车身符合主模型。因此装焊的质量主要取决于冲压件的精度、夹具精度以及操作的正确与否。1.1汽
7、车焊装夹具简介前景 汽车车身总共由400多个零件组成，采用90余套焊装夹具，经过200多个装配工序焊接装配而成。汽车车身的制造质量主要依靠焊装夹具来保证。国外的焊装夹具生产制造企业设计时主要依靠经验，存在设计效率低、设计周期长等问题。国内主要汽车厂家的焊装夹具90依靠进口，缺乏自主开发能力。因此非常有必要开展焊装夹具设计方法方面的研究，同时也说明了汽车焊装夹具有着巨大的发展前景。 目前国内外对车身焊装夹具的研究都还限于焊装夹具的计算机辅助设计、制造以及焊装夹具的柔性化和可重组性等方面。对焊装夹具的全生命周期，包括设计、制造、装配、调试以及后续改型阶段缺乏系统而有效的计算机辅助手段，考虑焊装夹具
8、对车身零件焊装偏差的影响规律的研究比较少，缺乏焊装夹具对车身零件焊装偏差影响规律的定量研究，以及根据研究结果得到的焊装夹具设计的指导原则和相应设计方法。一个国家汽车工业和一个汽车企业的国际竞争力取决于装备的先进性和制造成本。夹具是机械加工不可缺少的部件，在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下，夹具技术正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济方向发展。 随着汽车技术的不断发展，对汽车车身制造工艺水平提出了更高的要求。汽车夹具研究的主要内容是阐述汽车焊装夹具的发展过程及其现状，汽车焊装夹具设计原理、步骤、方法及夹具功能。并对夹具的设计过程作出了深入地分析：汽车车身是具有复杂
9、型面的壳体零件，它是由数百件薄板冲压件通过装焊、铆接或机械联接等方法而构成一个完整的车体。其中装焊是最主要的联接方法，它直接影响着车身质量、生产率和经济性。在焊装过程中，特别是对于具有孔洞的部分，应使用专用夹具或样板来确定车身的形状、尺寸和相互位置，以保证装配精度。因此装焊的质量主要取决于冲压件的精度、夹具精度以及操作的正确与否。而焊装夹具的设计必须考虑到工位安排、焊点位置分布以及冲压件形状，它是以车身产品图纸及工艺方案为依据的。汽车夹具设计的好与坏直接影响到汽车生产的效率和质量，而汽车夹具的设计工作又与各种因素有关，所以总的来说研究的主要内容就是在各种约束和要求下，使汽车夹具更加合理、使用和
10、经济。不论是传统制造还是现代制造系统，夹具都是十分重要的。夹具对加工质量、生产率和产品的成本都有直接的影响。花费在夹具设计和制造上的时间，不论在改进现有产品或者新产品开发中，在生产周期中都占有较大的比重，所以制造业中非常重视对夹具的研究。夹具广泛用于各种制造工序中，用于将工件定位、并牢固地夹持在一定位置，以便按照产品设计规定完成要求的制造过程。具体地说就是用夹具将工件固定在固定的位置，并有一定的方位进而进行焊接、加工等。夹具设计中除了要保证定位、加紧等基本要求外还要满足其它要求，如保证夹具的生产率，为了减少薄壁件变形需对夹具专门设计。生产批量的大小通常是决定装夹方法和夹具结构的重要因素，大量生
11、产特别强调高效装夹，这可大大提高生产率和经济效益，此时即使夹具成本高昂设计的时间长，但分摊到每个工件上的成本还是很低的，此时夹具的效率比柔性更重要，所以大量生产中广泛使用专用夹具。专用夹具是专门为每一道工序根据其操作性质设计的夹具结构。尽管今日的汽车工业夹具出现柔性化的趋势，作为制造装备的一部分，汽车焊接夹具可以保证和提高汽车产品质量，提高劳动生产率，改善劳动条件，降低产品成本，提高装焊自动化程度，因此汽车焊接夹具设计水平的提高成为一个提高汽车制造业水平的有效途径，受到国内外的广泛关注。汽车焊装夹具的生产要领设计一套合理的汽车夹具需要遵守以下要求:1焊装夹具必须保证焊件焊后能获得正确的几何形状
12、和尺寸，尤其是保证车身上门窗等孔洞的尺寸和形状。在装配时，夹具必须使被装配的元件获得正确的位置和可靠的夹紧，并且在焊接时能阻止焊件产生变形。2.使用时要安全可靠，在夹具上凡是受力的各种器件，都应该具有足够的强度和刚度，足以承受重力和焊件变形所引起的各个方面的力。3.焊装夹具要便于操作，在保证强度和刚度的前提下，应该轻便灵巧；定位、夹紧和松开应该省力又迅速。4.夹具应该容易制造和便于维修，夹具零部件应该尽量标准化、通用化、易于加工制作；易磨损的零件要便于更换。5.成本要低，制作时投资少，使用时能源消耗和管理费用少。6.应该便于施工。夹具应使装配和焊接过程简化，操作程序合理；工件装卸应当方便；能够
13、保证装配和焊接过程的正常进行；采用焊枪的夹具，应该考虑下电极的结构形式和必要的导电绝缘装置，以减少阻抗和分流；能使焊缝处于简便施焊的位置；具有供焊枪、焊钳、焊距进出和移动的空间和工人自由操作的位置；在夹具上便于进行中间质量检查等。7.车身总成焊装夹具结构复杂，在制造和使用中应该能够调整样架来进行校正8焊装夹具本身应具有较好的制造工艺性和较高的机械效率，尽量使制作时投资少，成本低。上述问题应根据生产批量的大小和产品结构的特点并结合本厂的生产条件来选择焊装夹具的类型，设计夹具。第二章 汽车车身焊接工艺 焊接是现代机械制造业中一种必要的工艺方法，在汽车制造中得到广泛的应用。汽车的发动机、变速箱、车桥
14、、车架、车身、车厢六大总成都离不开焊接技术的应用，汽车的发动机、变速箱、车桥、车架、车身、车厢六大总成都离不开焊接技术的应用。焊装作为汽车生产的四大工艺之一，其技术、自动化水平对汽车生产的作用至关重要，目前我国国内焊装线的水平参差不齐，影响了汽车的快速发展。本文详细介绍了汽车制造中焊接新技术的应用情况与总体发展趋势并对汽车焊接夹具原理、结构及设计方法、原则进行了一定的研究和探讨。2.1 汽车生产线上的常用焊接设备简介 目前汽车生产常用的焊接设备大致可以分为四类：直接焊接设备类、工装夹具类、扣合压力类、检测工具类。1直接焊接设备类 直接焊接设备是指使用此类设备使工件通过焊接的方式粘合在一起的焊接
15、设备，目前公司主要有以下种类的直接焊接设备：悬挂式点焊机、傀儡焊、自动焊、点焊机器人、弧焊机器人、MIG焊机、固定式螺母凸焊机、螺柱焊机等。 悬挂式点焊机 悬挂式点焊机该产品整体性能相当稳定、使用便捷、维护方便。 傀儡焊、自动焊 傀儡焊就是借助外界人工焊接对生产线上焊接通道不畅通、普通焊钳不能焊接的零件进行的一种焊接，即通过焊钳在辅助机构上进行焊接，辅助机构引至需要焊接的零件位置从而完成焊接。 自动焊即通过可编程控制器对焊钳的运动轨迹及焊接参数进行自动控制，使焊钳按照工艺的规定进行自动焊接。 点焊机器人、弧焊机器人 机器人焊钳控制方式有伺服控制与气动控制两种方式。伺服焊钳对零件的精度要求较高，如果零件的精度达不到要求，机器人伺服焊钳的故障率就会非常高，并且维护费用大，备件费用也较高，不利于企业的成本节
