江西理工大学应用科学学院毕业论文设计 度，减轻操作者的劳动强度，提高生产效率，保证焊接质量，是实现了车身装焊的柔性化、自动化生产方式的有效手段，这样焊接机器人在汽车焊接生产中获得了大量应用。随着机器人自动化成套焊装系统的广泛应用，我国汽车焊装生产线的自动化、柔性化程度将显著提高。

1.5本文主要工作

本文以东风渝安汽车有限公司“东风小康微型车”项目微型车前围总成焊装夹具的设计为基础，对焊装夹具运动机构进行分析，并对前围1序分总成工位夹具方案设计过程进行了探讨和优化设计，对焊点的分布与数量进行分析随后在夹具实际设计过程中进行了验证和应用。

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江西理工大学应用科学学院毕业论文设计 第二章 焊接工艺分析在夹具设计中影响

2.1 焊装夹具的基本概念

把车身冲压件在一定工艺装备中定形、定位并夹紧，组合成车身组件、合件、分总成及总成，同时利用焊接的方法使其形成整体的过程称为装焊过程。焊装过程中所使用的夹具称为焊装夹具 （图2.1）。

图2.1 某工位焊装夹具

2.2 焊接夹具的基本作用与要求

装配焊接是车身制造中的重要环节之一，它直接影响车身质量、生产率和经济性，提高装配精度和焊接质量是车身制造的核心工作。焊装夹具就是为了保证车身的装配精度、提高生产率。

2.2.1焊装夹具的基本作用

（1）给车身的部件定位、夹紧，保证装配精度。

（2）保证焊接工艺能正常进行。（如焊接变位机），保证装焊质量。 （3）减轻劳动强度，提高劳动生产率，改善劳动条件，降低产品成本。

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江西理工大学应用科学学院毕业论文设计 2.2.2 对焊装夹具的基本要求

（1）保证产品的形状和尺寸精度符合图纸和技术条件要求。这是夹具设计的首要问题。在装配时，夹具必须使被装配的零件或部件获得正确的位置和可靠的夹紧，并且在焊接时它能够防止和减少焊件产生变形。

（2）保证焊接工艺能顺利进行，夹具结构应开敞，工人操作方便，焊接设备容易接近工作位置，必要时可在夹具上切去影响开敞性的部分，以改善夹具的开敞性。 （3）保证有良好的可操作性，降低劳动强度，提高生产效率。

（4）尽量低的制造成本，为此所设计的夹具结构应尽量简单，制造和维修应容易，应尽量采用标准化夹具元件，对易损件便于更换。尽量少用可拆卸的活动夹具元件[4]。

2.3 焊装线发展过程及目前的现状

焊装线发展经过四个阶段，即手工操作阶段、半自动化阶段、自动化阶段、柔性化阶段。随着焊装线的发展，焊装机器人大量应用，焊装线的自动化、柔性化程度日益加深，并且有向智能化发展的趋势[5]。

（1）手工操作阶段

随着汽车的发明及开始商品化，相应的工装设备也被需求，由于批量和技术原因，设备简陋，主要为手工操作阶段。

（2）半自动化阶段

技术的提高和批量的增大，对工装设备的要求也随之提高，为保证生产时间和减轻劳动强度，在关键位置及繁重劳动位置采用自动化。

（3）自动化阶段

对汽车的需求和质量的要求越来越高，为了满足这种市场要求，汽车生产进入自动化阶段。

（4）柔性化阶段

随消费者对汽车品味要求的不同，多品种小批量的生产越来越成为汽车生产的主流，因此对工装设备的柔性要求越来越高，焊装线的柔性表现在两个方面：全面柔性，即能生产各种不同规格的车；替换柔性，即生产线上的某一部分出现故障，只要降低生产仍可工作。

车身焊装夹具种类繁多，根据对象不同有小型装焊夹具、分总成装焊夹具、总成装焊夹具等；根据工作位置是否变化有固定式装焊夹具和移动式装焊夹具等。

汽车车身装焊夹具的设计是一项涉及面很广的综合性技术，在设计时首先要确定生产纲领、投资额度及车间厂房结构、面积等；掌握产品结构，熟悉产品技术条件要求，明确夹具设计技术标准，通晓工艺要求。只有做到上述内容，才能对焊接夹具进行全方位的设计，才能设计出满足工艺要求的装焊夹具，才能保证车身整体骨骼精度

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江西理工大学应用科学学院毕业论文设计 及各项功能。

2.4生产纲领对焊装夹具设计的影响

年生产纲领决定了夹具的设计节拍，工位的生产节拍由夹具动作时间、装配时间、焊接时间、搬运时间等组成。

以东风小康焊装线为例： 生产纲领：1万台/年

工作制度：两班制，全年工作244天，每班工作时间8小时。 生产节拍：T＝21分/台

（T=244天*2班*8小时*60分/10000辆*0.9=21）

生产节拍：T=夹具动作时间+工作时间（装配时间+焊接时间+搬运时间） 由上述时间我们不难看出生产纲领决定了生产节拍，而夹具的自动化水平将很大程度上影响到生产纲领。因此，我们在对夹具设计时，必须考虑生产纲领来设计夹具，保证能够在生产节拍内完成该夹具上所有作业内容。

2.5投资额度及车间厂房结构和面积对车身装焊夹具设计的影响

车身焊接的投资额度及车间厂房结构和面积是车身夹具设计的基础，其决定焊接夹具的自动化水平、柔性化、通用化程度、分总成焊接夹具及焊装线夹具的工位分布、吊运夹具的合理编排、零合件的输送方式等。

在夹具工位布置时，我们必须考虑的一个因素就是厂房的面积结构，我们需要结合厂房的面积结构合理的布置和安排夹具的工位数量、体积及结构形式等，厂房结构、工艺布置等也是我们在夹具设计初始阶段应该考虑的。

2.6焊点工艺分布对焊接夹具设计的影响

在夹具设计的时候，需要重点考虑的一个问题就是焊点工艺分布，考虑焊接夹具的可操作性，夹具不能与焊机焊接有干涉，因此在夹具设计过程中，在三维数模中，用焊钳模拟在夹具平台上焊接过程，如图2.3夹具设计过程中，焊钳干涉性模拟。

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