（毕业设计全套）轿车前门内板焊装夹具设计（打包下载）

焊点直径的大小直接决定了接头的强度，不同的材料厚度及厚度比，对焊点直径要求不同，见表.。

点焊的基本要求薄壁构件是对金属板进行冲压折弯等加工变形后，再通过焊接连接。

焊点断开或焊点处的材料撕裂都能够有效的吸收能量，焊接强度过低会严重影响薄壁构件对能量的吸收，在涉及碰撞吸能用的薄壁构件时，尽量避免焊点过早脱开。

焊点撕裂的因素有焊接强度焊接形式焊点的疏密程度。

焊点要尽可能布置在构件变形拉应力和剪应力小的位置。

表.焊接直径的参考值薄件厚度焊点直径单排焊缝最小搭边尺寸点焊时最小点距备注碳钢低合金刚不锈钢耐热钢耐热合金铝合金镁合金铜合金碳钢低合金刚不锈钢耐热钢耐热合金铝合金镁合金铜合金.焊点的布置在满足接头强度和技术要求的前提下，尽量减小搭边宽度，以减轻结构重量。

为了保证点焊质量对点焊中心离边板的最小尺寸要求可参考表.。

同时焊点也不宜布置太多，焊点布置越多，点距越小，分流越大，焊点核心尺寸减小，反而降低了焊缝的强度，般焊点间的点距不小与。

表.焊接结构钢时焊点中心到板边的距离个焊件的厚度焊点中心到板边最小距离不合理合理图.合理安排点焊顺序点焊的顺序电阻点焊的作用与熔焊的作用样，主要使焊件有定的工艺刚度和保持零件间的相互位置。

当焊接周缘封闭的薄壁结构时，零件之间总会有间隙的，这时点焊顺序的安排应使间隙顺周缘上均布以免有的地方间隙过大如图.是不合理的点焊顺序，图.是合理的点焊顺序，即考虑了间隙均布的问题，也考虑了工人操作方便。

.结构的开敞性焊接结构的开敞性是指设计的结构在装配焊接过程中，以既保证焊接装配质量，而又能采用经济的焊接装配加工方法，无需特殊的工夹具和其它专用设备，就能方便自如地接近工件，进行焊接装配工作，结构开敞性好坏直接影响焊接及装配工作的可达性和能否顺利进行焊接质量检验，这与结构的形式和尺寸大小，焊接接头型式和焊缝的分布有关。

另外，结构焊接时，采用的捍接方法不同，对结构的开敞性有着不同的要求。

阻点焊和滚焊要求结构的开敞性比熔化焊手工电弧焊，气体保护焊等要好，因为要求工件允许尺寸较大的滚盘和电极自由地接近焊缝处，因此些油箱其能采用铆接，以后再焊铆钉头以密封，而不能采用生产率高和变形小的点焊或滚焊方法，这种对于不同焊接方法，它在焊接时接近焊缝的难易程度的性质称为焊接方法的可达性。

可达性好的焊接方法，可降低对结构的开敞性要求。

焊接结构的开敞性，在设计结构时应着重进行考虑，如图.所示，采用电阻点焊。

因结构开敞性不合理如图.中，必需采用特殊形状电极来进行焊接，使生产不方便，也不容易保证焊接质量。

图中.是合理的结构型式。

不合理合理图.电阻焊结构的开敞性.精度的合理性确保焊接结构尺寸符合设计图纸要求，是焊接结构生产全过程遵循的基本准则之。

由于些尺寸误差，而影响结构的最终尺寸要求，因此对焊接结构生产全过程的尺寸控制和检验是十分必要的。

汽车焊接结构，如车身，大部分是由薄板冲压件组成，焊后不可避免的要收缩和变形，所以要求焊接结构有过高的精度是不合理的，但为了保证焊接结构在使用上及成批生产互换的要求，减少矫正和整修工作量，也必须规定焊接结构及其零件的尺寸应有合理的公差。

规定合理的公差，要照顾到工艺上的可能和经济性，但这并不是只考虑焊接件的全部收缩变形的需要，如果这样就放松了对焊接件的公差值要求，将不能满足结构使用上的要求。

焊接收缩量应由零件焊接前放大尺来补偿，而不应当全部由焊接件的制造公差来保证，否则是制造不出高精度的焊接结构的。

焊接件装配接头的螺栓孔，在未精加工前相互位置公差不能过大或过小．过大的公差，要求装配接头上所留的加工余量增大，告使整修工作带来困难，过小的公差，由于焊接收缩量极不稳定，往往使工艺上达不到所规定的公差范围。

按经验焊接后对于交点接头距离尺寸公差可达级。

而在装配完毕后，经过扩孔和铰孔精加工到最后尺寸，按照般机械加工的方法可选级。

般对组成焊接件的机械加工零件的自由公差按级制作，其它件则为级。

形状复杂零件的连接处，为了保证合理的焊接间隙，则零件留有余量，在装配时用修配的方法来保证装配尺寸和间隙本章小结由于本设计是针对大批量生产而设计的焊装夹具，依据产量的不同，结构工艺性的要求也不样。

本章主要对车门的焊装工艺进行了分析，车门内板焊装工艺包括车门内板的材料焊接接头的型式焊点布置原则结构的开敞性精度的合理性。

同时也介绍了车门的组成和装配的过程，车门内板的组成和焊接过程。

这些都是车门内板焊装夹具设计所要做的必要工作，只有了解了焊装工艺，从而才能进行夹具设计。

第章夹具的总体设计.焊接夹具的分类及设计要求焊接夹具的分类生产中焊接夹具的种类繁多，接目前已有的各种夹具可归纳分类如下．按夹具的功用及用途分装配定位焊夹具这类夹具主要任务是按产品图纸和工艺上的要求，把焊件中各零件或部件的相互位置能准确地装配并采用焊接方法初步进行固定，即所谓定位焊，在此类夹具上并不完成所有的焊接工作。

焊接夹具将已定位焊好的焊件放在这类夹具上完成所有焊缝的焊接。

它的主要任务是防止焊接变形，并使处在各种位置的焊缝都尽可能地调整到最有利于施焊的位置。

对焊件重量大或采用自动焊进行焊接时常用焊接夹具，对采用手工时，除有特殊质量要求如严格控制变形外，般不采用。

装焊接夹具在夹具上完成焊件的装配定位焊以及所有焊缝的焊接。

它兼备有上述两种夹具的功能。

但有时往往因焊件结构复杂，夹具本身的开敞性差或焊接方法的可达性不好而无法焊完所有的焊缝，剩余焊缝，卸下夹具后进行补焊，汽车装焊夹具大都属于此类。

检验夹具对于采用般测量手段无法进行尺寸测量的焊件，如汽车车身及其部件，采用样板或检验具来检测焊件的形状尺寸，起量规的作用。

其他夹具除上述夹具之外还有矫正夹具整修加工夹具和热处理夹具等．接夹具的工作范围分通用夹具又称万能夹具或组合夹具，这类夹具的基本组成部分定位，夹紧支座等采用了规格化或标准化的零件，无需调整或稍加调整就能适用于不同工件的装配或焊接工作。

这类夹具目前在汽车装焊工艺中应用的不多。

专用夹其只适用于工件或焊件的工序装配焊接，这种夹具在成批和大量生产的生产线上采用，由于汽车产量大，生产敢率要求高，采用分散装配原则，故多采用专用夹县。

．接夹具本身构造分固定式夹具移动式夫具悬挂式夹具等。

．按夹紧动力来源分手动夹具靠人力推动夹紧机构来夹紧工件。

气动夹具利用压缩空气作动力，通过汽缸推动夹紧机构来夹紧工件。

电动夹具利用电磁吸引力来夹紧工件。

焊接夹具的设计要求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。

为此，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焊件产生变形。

夹具结构应开敞，工人操作方便，焊具容易接近工作处，必要时可在夹具骨架上切去影响开敞性的部分，以改善夹具的开歇性。

应使装配焊接工作在最有利的状态下进行，如焊接应在平焊位置进行等夹具要有足够的刚度，且重量要轻，在夹具上，凡是受力的各种器件，都应具有足足够的强度和刚度，它足以承受重力和因焊件变形所引起的各个方向的力。

在保证强度与刚度的前提下，应轻巧灵便。

工件的定位可靠夹紧应迅速。

从夹具中取出工件要方便，工夹具应使装配和焊接过程简化，操作程序合理。

工件装上或卸下相当方便，不受夹具上的各种器件干涉，也不被夹具卡住而无法卸下。

降低夹具的制造成本。

为此所设计的夹具结结构应简单，制造和维修应容易，应尽量采用标准化夹具元件。

对易磨零件便于更换，尽量少用可拆卸的活动夹具元件。

.焊接夹具设计流程图如图.为焊装夹具设计流程图。

.定位夹紧元件的设计轿车车门内板材料为，料厚，零件形状复杂，高差较大，局部成形较多，板料的变形不是单纯的拉延成形，而是存在定程度的胀形变形，是典型的汽车覆盖件。

经过分析，门内板有以下几个结构特点车门四周有较深的周边形成较厚的侧板内板总成上有冲压的各种形状的凸台安装孔等，以安装车门附件机构车门内板具有较大的刚度和强度，以保证车门附件安装的位置要求。

首先要明确的是共焊接三个件，是将门窗加强板和防撞杆焊接到车门内板上，定位方式为利用车门内板和门窗加强板防撞杆自身的凸台和凹坑进行定位的。

车门内板组件图模型见图.，门窗加强板见图.，防撞杆见图.。

图.夹具设计流程图图.车门内板组件图模型图.门窗加强板零件图图.防撞杆零件图.点焊钳的选择点焊过程是指连接零件的每个焊点形成的操作过程，它是融合了电热结构及相变的复杂过程，首先在电极力作用下形成零件与电极零件与零件的接触，然后通电。

在通电初期电流仅从接触部位通过并构成回路产生焦耳热，零件和电极材料的物理性质随温度变化，接触面积逐渐增大，使零件与零件的接触面融化形成焊核，随后断电，保持电极压力，最后释放电极，点焊结束，从而完成零件与零件之间的个焊点连接。

图.为汽车厂用焊钳。

图.汽车厂用点焊钳本设计选定焊钳型号见图.力源为压缩空气结构形式型电极压力空间长空间高定钳体设有辅助行程。

图.焊钳示例图.主要零件设计说明套完整的夹具般包含若干夹紧单元基板旋转机构等。

根据操作方式可划分为手动夹具气动夹具及液压夹具根据控制方式可划分为气控夹具电控夹具等。

夹紧单元个典型的夹紧单元通常包括型板支撑板压头夹紧块调整垫片铰链销定位销定位销调整块限位块连接块气缸等部件，见图.所示。

图.夹紧单元组成名称型板型板是固定在基板或腿上，用以联接支撑板压头及夹紧块等的专用支座。

其高度自至间，每隔划分为两类种规格，已形成标准，本设计共用两种见图.所示。

图.型板支撑板连接板目前，支撑板只将夹紧块与型板联接起来，其本身并不直接定位工件个别情况例外，支撑板所用材料为，依据以往设计经验其厚度分为，见图.。

图.连接板型式压头普通夹紧单元中压头的夹紧力不得小于，当夹紧单元为双级压头时，第级气缸直径为，第二级气缸直径为。

本设计为单极压头，根据机床夹具设计手册，气缸缸径选为。

般情况下系统气体压力为.，气缸的效率为时，各气缸输入与输出力如表.。

夹紧块普通夹紧块的半成品的材料为号钢，精密铸造后表面发黑处理，夹紧型面加工后表面高频淬火，但当夹紧块与外板等覆盖件直接接触时，为避免划伤工件表面，其材料改为尼龙，厚度为，为防止夹紧块工作时转动，般在支撑板或压头上加工止口。

调整垫片及限位板调整垫片般与夹紧块配合使用，为防止个别夹紧块旋转，需加装限位片，见图.所示。

图.夹紧块与垫片配合使用定位销为使焊接件在夹具中能够准确定位，便于焊接，焊装夹具大量采用了定位销，般来说每个焊接件均需采用两个定位销定位，但由于车门内板的刚度不高，个别的部位允许出现过定位。

定位孔的间距要尽可能大，而当两孔间距过大时，其中孔应采用菱形销。

此外，从分总成夹具至总成夹具应尽量采用相同的基准孔，以免造成基准不重合误差。

如图.是本设计中使用的两种定位销，根据。

圆柱销菱形销图.定位销型式基板基板板般由槽钢与钢板焊接而成。

槽钢多采用号等，钢板厚度多采用或此为加工完成的厚度，选用毛坯时，因考虑加工余量，相应的板厚取或。

对于小夹具或滑台等亦可采用的钢板焊接而成，而对于总拼夹具以及顶盖焊装夹具，其滑台及支架则可采用矩形方管与钢板焊接而成。

对于基板的设计应充分考虑焊接及加工的工艺性，以及吊装运输等方便性。

依现有加工能力及汽车路况桥梁涵洞等情况，对于只加工顶底两面的普通基板而言，其长度暂不界定，但宽度不得大于，能够运输的最大宽度非基板本身为.。

见图.。

图.基板旋转机构在焊装夹具中还经常可以见到旋转机构，这种机构可使夹具体在平面上做度旋转。

这样的系统可解决或克服焊机少的缺陷，因为当焊机不动