汽車座椅骨架的焊接夾具論文說明書

1、-摘要本文研究的是汽車座椅骨架的焊接夾具設(shè)計問題，要求使工件定位迅速，裝夾迅速，省力，減輕焊件裝配定位和夾緊時的繁重體力勞動。實現(xiàn)機械化，使焊接條件較差的空間位置焊縫變?yōu)楹附訔l件較好的平焊位置，勞動條件的改善，同時也有利于提高焊縫的質(zhì)量。本文首先分析了汽車座椅骨架焊裝夾具設(shè)計的必要性和可行性；然后圍繞座椅骨架焊裝夾具設(shè)計這一核心，通過對汽車焊裝生產(chǎn)線、汽車焊裝夾具的構(gòu)造特點進展分析，歸納了焊裝夾具的設(shè)計步驟和要點；重點對汽車座椅骨架夾具的設(shè)計，包括基準面的選擇，定位器的設(shè)計，夾具體設(shè)計，夾緊裝置的設(shè)計。其中，基準面的選擇是根據(jù)總成件的大小，確定基板的尺寸，然后從標準件庫選出適宜的基板；定位器的

2、設(shè)計是保證焊件在夾具中獲得正確裝配位置的零件和部件，應(yīng)利用先裝好的零件作為后裝配零件*一基面上的定位支撐點，可以減少定位器的數(shù)量，提高裝配精度；夾具體的設(shè)計是通過控制焊件角變形的夾緊力計算和控制焊件彎曲變形的夾緊力計算來確定的，通過公式計算得出拘束角變形所需的單位長度焊縫夾緊力q為31720279N，阻擋彎曲變形所需的夾緊力q為208711N，再根據(jù)焊件形狀、尺寸來完成夾具體的設(shè)計。夾緊裝置的設(shè)計是本文設(shè)計的重中之重，這次設(shè)計的主要核心是通過氣缸來改善傳統(tǒng)手動夾緊的的繁重體力消耗以提高生產(chǎn)效率。根據(jù)要求，設(shè)計氣缸主要是對工件的夾緊，所以應(yīng)該選擇雙作用氣缸。本文通過公式的計算確定一種缸徑D為50

3、mm，另一種缸徑D為75mm。合理的氣缸選擇，合理的氣動原理思路，極提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。關(guān)鍵詞：工裝; 夾具；汽動；焊接. z-AbstractThis thesis is to design welding fi*ture of automobile seat frame，The positioning of the workpiece clamping quickly, quickly, labor saving, reduces the welding assembly positioning and clamping of the heavy manual labor.In or

4、der to ensure the weld size, improve the assembly precision and efficiency, to prevent the deformation of the welding fi*ture.The realization of mechanization, easy to change rapidly, make the space position of welding conditions into a flat position better welding condition, the improvement of work

5、ing conditions, but also conducive to improve the quality of the weld.including the overall program, positioning fi*ture, pneumatic clamping part, finally is the specific folder design. Because the welding fi*ture, some parts need to be rotated. For welding, when welding two pieces of the best and m

6、ost powerful position, namely the welding positioner, which can solve this problem, easy welding.This paper firstly analyzes the automobile seat frame welding fi*ture design the necessity and feasibility; then on the seat frame welding fi*ture design as the core, through the analysis of structural c

7、haracteristics of the production line, the automobile welding jig, sums up the design of welding fi*ture and the step points; focus on the automobile seat frame of welding process analysis, study on the seat fi*ture clamping position and correct positioning design; through the process of seat frame

8、analysis, design of the substrate, mounting plate, positioning device, clamping mechanism. paper firstly analyzes the automobile seat frame welding fi*ture design the necessity and feasibility; then on the seat frame welding fi*ture design as the core, through the analysis of structural characterist

9、ics of the production line, the automobile welding jig, sums up the design of welding fi*ture and the step points; focus on the automobile seat frame of welding process analysis, study on the seat fi*ture clamping position and correct positioning design; through the process of seat frame analysis, d

10、esign of the substrate, mounting plate, positioning device, clamping mechanism. Reasonable selection of the cylinder, the final pletion of the structure design of seat frame welding fi*ture Key words: Tooling；fi*tures；pneumatic；welding. z-目 錄摘要IAbstractII第1章 緒論11.1課題的背景及意義11.2汽車座椅國研究現(xiàn)狀21.3焊裝夾具研究概況2焊

11、裝線開展過程及目前的現(xiàn)狀2焊裝生產(chǎn)線的組成4焊裝夾具設(shè)計根本要求4夾具的根本構(gòu)成5夾具的設(shè)計步驟61.4本課題研究容及意義6第2章 汽車座椅焊接工藝72.1 汽車座椅的組成72.2焊接構(gòu)造件材料的選擇72.3焊接方法及焊接工藝72.4焊接材料的選擇82.5焊接缺陷及防止措施8第3章 基于座椅骨架夾具的設(shè)計103.1基準面的選擇103.2 定位器的設(shè)計113.3夾具體的設(shè)計123.4夾緊裝置的設(shè)計16第4章 結(jié)論18參考文獻19致20. z-第1章 緒 論汽車座椅骨架制造是汽車制造業(yè)中的一項重要工程，隨著我國汽車制造業(yè)的飛速開展，對汽車焊裝線的需求量巨大，對其質(zhì)量上的要求也日益提高。汽車座椅骨架

12、是經(jīng)沖壓、焊接、總裝這三個主要工藝過程生產(chǎn)出來的，焊裝作為汽車生產(chǎn)的大工藝之一，其技術(shù)、設(shè)備、生產(chǎn)布局、自動化水平、柔性化水平等對整個汽車產(chǎn)業(yè)的作用至關(guān)重要。1.1課題的背景及意義如今,汽車的功能已不單純是代步，而是集工作、休閑、個性展示、身份象征于一體。汽車座椅也不再是簡單的一個座椅。而是應(yīng)市場需求，被廠家賦予了更多的功能。比方溫度濕度的控制功能、自動按摩功能等等，都是人們追求更高生活質(zhì)量在汽車座椅設(shè)計上的表達。近年來，隨著汽車保有量的不斷增長，汽車道路交通事故呈逐年上升的趨勢，這不僅導(dǎo)致了乘員死亡和受傷人數(shù)的激增，而且所造成的經(jīng)濟損失也十分巨大。其局部汽車交通事故都是正面碰撞和尾部碰撞。在

13、這些事故中，座椅作為減少損傷的平安部件起到了決定性保護作用，使其成為汽車平安性研究中的重要部件。汽車座椅是汽車中將乘員與車身聯(lián)系在一起的重要飾部件!它直接影響到整車的舒適性和平安性。所以平安的座椅永遠受到人們的青睞。因此，研究汽車的座椅技術(shù)對我們?nèi)松砥桨灿兄卮蟮囊饬x。近年來，汽車工業(yè)的技術(shù)進步非?？臁８髌噺S家為了在劇烈的市場競爭中生存下來，不斷推出具有高技術(shù)含量的新產(chǎn)品。計算機控制的高自動化水平的無人焊裝線在國外先進的汽車廠已普遍采用，上下料為自動輸送機和機器人，車身全部是機器人焊接，生產(chǎn)人員主要從事質(zhì)檢、維護和管理工作。電弧釬焊工藝取代了二氧化碳電弧焊。焊裝是座椅骨架制造的重要組成局部，它

14、是將已經(jīng)沖壓成形的車身零件在夾具上定位夾緊后，通過點焊、凸焊、CO保護焊、釬焊以及粘接工藝主要是電阻點焊裝配的過程。目前，國的焊接裝備生產(chǎn)廠家綜合技術(shù)實力缺乏，不具備設(shè)計制造高水平的成套焊裝線的能力。國焊接生產(chǎn)水平與國外逐漸接近，而國焊接裝備制造水平與國外差距卻逐漸加大，提高我國焊裝線及焊裝夾具自主設(shè)計和制造水平迫在眉睫。1.2汽車座椅國研究現(xiàn)狀 隨著汽車工業(yè)的高速開展，對汽車座椅的要求也越來越高。為了進一步提高座椅的舒適性及平安性，汽車生產(chǎn)企業(yè)及汽車零部件生產(chǎn)企業(yè)也在不斷地加大對汽車座椅的研發(fā)力度，在座椅的新構(gòu)造、新工藝、新材料的研發(fā)及應(yīng)用領(lǐng)域下工夫。順應(yīng)汽車技術(shù)“綠色和平安的開展潮流.輕量

15、化、模塊化，以及更注重平安性、環(huán)保型、舒適性，將會成為未來汽車座椅設(shè)計的開展趨勢。電動座椅電動座椅實際上是將座椅的各種調(diào)節(jié)機構(gòu)由手動操縱改變?yōu)殡妱硬倏v的座椅。電動座椅中布置有多臺電機、電機帶動傳動機構(gòu)，使座椅相應(yīng)的部位產(chǎn)生位移，實現(xiàn)座椅位置的前后、上下、傾斜調(diào)整。電動座椅用按鈕代替手柄，因而極大的提高了輕便性和方便性，應(yīng)用日益廣泛。懸掛座椅懸掛座椅是在座椅與地板之間增設(shè)一懸掛裝置，懸掛裝置用以緩解座椅的振動。懸掛裝置由緩沖元件、減振元件及定位元件組成。緩沖元件有鋼板彈簧及螺旋彈簧等。記憶座椅電動座椅與微機相結(jié)合，實現(xiàn)了座椅的記憶功能。由微機實現(xiàn)對座椅的控制反響功能。當乘員乘坐時將調(diào)整好的座椅位

16、置存儲入微機，當再次乘坐時，可以自動調(diào)節(jié)到所需要的狀態(tài)而不必進展重新調(diào)整。輕量型座椅輕量型座椅去除了座椅的一些傳統(tǒng)零件，利用積壓成型的鋁件和高強度的剛件保證了座椅的輕量化和構(gòu)造的穩(wěn)固性。座椅外表采用開式網(wǎng)狀材料，替代了傳統(tǒng)的聚氨脂泡沫塑料、裝飾物和懸架零件。輕量型座椅的重量可以控制在10kg以。使用輕量型座椅，不但可以節(jié)省車空間來安裝其他功能件，而且其平安性也優(yōu)于傳統(tǒng)座椅，并提高了汽車的燃油經(jīng)濟性。平安座椅平安座椅可以稱之為動態(tài)座椅。普通座椅一般只考慮了舒適性，對于撞車時的動態(tài)狀況不能做出任何反響。而平安座椅則可以在撞車時設(shè)法使乘員隨座椅主動運動。如瑞典沃爾沃公司研究開發(fā)的可以保護乘員頭頸的座

17、椅。汽車追尾時，該種座椅靠背和靠枕向后平行運動，使乘員頭部和上身處于平衡狀態(tài)，并減少身體向后傾斜出現(xiàn)的向前回彈。在整個過程中，座椅傳遞的力都相當柔和。 隨著汽車工業(yè)的高速開展，人們對汽車座椅的要求也會越來越高。為了進一步提高座椅的舒適性及平安性，全球各大汽車公司以及汽車零部件商也在持續(xù)不斷地加大對座椅的研發(fā)力度，在座椅的新構(gòu)造、新工藝、新材料的研發(fā)及應(yīng)用上狠下工夫，研制各類懸架座椅、電動座椅、電腦記憶座椅等新型座椅，按摩裝置、輔助冷熱智能空調(diào)座椅等各類輔助裝置也不斷誕生。此外，采用環(huán)保織物作為座椅面料，也將成為一種新趨勢。1.3汽車焊裝夾具研究概況把座椅骨架沖壓件在一定工藝裝備中定形、定位并夾

18、緊，組合成座椅組件、合件、分總成及總成，同時利用焊接的方法使其形成整體的過程稱為裝焊過程。焊裝過程中所使用的夾具稱為焊裝夾具。裝配焊接是座椅制造中的重要環(huán)節(jié)之一，它直接影響質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟性，提高裝配精度和焊接質(zhì)量是制造的核心工作。焊裝夾具就是為了保證裝配精度、提高生產(chǎn)率。目前，中國汽車有市場兩個特點：一是有很高的增長率，二是市場競爭非常劇烈。汽車市場的競爭點越來越集中在產(chǎn)品的更新?lián)Q代上，面對如此快速的產(chǎn)品更新，汽車行業(yè)過去采用那種大批量單車型專機生產(chǎn)模式已不太適應(yīng)當前開展的要求。因此多品種的柔性化生產(chǎn)也越來越多地應(yīng)用在汽車座椅骨架生產(chǎn)中，概括起來，目前汽車焊裝夾具的開展顯現(xiàn)以下兩方面的特點

19、。1、焊接夾具設(shè)計的智能化趨勢。焊接夾具的設(shè)計受車身零件構(gòu)造形狀、焊接工藝、焊接方法、焊接設(shè)備等多種因素的影響和制約，設(shè)計周期長，設(shè)計工作量大，設(shè)計過程復(fù)雜，在一定程度上制約了汽車柔性化的開展方向。隨著AI技術(shù)和CAD技術(shù)的飛速開展，探索其構(gòu)造的特點和規(guī)律，建立一個具有零部件庫、實例知識庫、領(lǐng)域知識庫和推理規(guī)則的智能化系統(tǒng)，對于提高設(shè)計效率，縮短新車型的開發(fā)周期具有較大的實用價值。2、自動化、柔性化程度普遍提高趨勢。由于焊接機器人可以提高焊裝生產(chǎn)的自動化程度，減輕操作者的勞動強度，提高生產(chǎn)效率，保證焊接質(zhì)量，自動化生產(chǎn)方式的有效手段，這樣焊接機器人在汽車座椅骨架焊接生產(chǎn)中獲得了大量應(yīng)用。據(jù)有關(guān)

20、專家分析，我國機器人到2021年擁有量為17300臺，年銷售額超過90億，中國的“機器人時代即將到來。隨著機器人自動化成套焊裝系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用。1.3.1焊裝線開展過程及目前的現(xiàn)狀焊裝線開展經(jīng)過四個階段，即手工操作階段、半自動化階段、自動化階段、柔性化階段。隨著焊裝線的開展，焊裝機器人大量應(yīng)用，焊裝線的自動化、柔性化程度日益加深，并且有向智能化開展的趨勢。1、手工操作階段。隨著汽車的創(chuàng)造及開場商品化，相應(yīng)的工裝設(shè)備也被需求，由于批量和技術(shù)原因，設(shè)備簡陋，主要為手工操作階段。2、半自動化階段。技術(shù)的提高和批量的增大，對工裝設(shè)備的要求也隨之提高，為保證生產(chǎn)時間和減輕勞動強度，在關(guān)鍵位置及繁重勞動位置

21、采用自動化。3、自動化階段。對汽車的需求和質(zhì)量的要求越來越高，為了滿足這種市場要求，汽車生產(chǎn)進入自動化階段。焊裝生產(chǎn)線的組成焊裝生產(chǎn)線一般由以下幾大局部組成。1、夾具：對產(chǎn)品起定位夾緊作用，保證裝配精度，包括定位、夾緊及其支撐機構(gòu)。2、焊接系統(tǒng)：對主產(chǎn)品實施焊接，保證焊接質(zhì)量，有如下幾種焊接方式。1手動焊接PSW：采用人工手持氣動焊鉗進展焊接的方式2自動焊接ASW：由機械裝置控制焊鉗進展焊接的方式；3機器人焊接RSW：由焊接機器人帶動焊鉗進展焊接的方式移送裝置：在工位，工位間、線間成車間移送工件或裝備。輔助裝置：如平安柵欄、空中桁架、機器人墊、地溝蓋板等。氣、液系統(tǒng)：焊裝生產(chǎn)線的動力源主要為氣

22、動，*些場合使用液動和電動電控系統(tǒng)：焊裝生產(chǎn)線一般采用PLC控制，計算機監(jiān)控。焊裝夾具設(shè)計根本要求合理的夾具設(shè)計能夠保證座椅骨架的質(zhì)量，在焊裝夾具設(shè)計之前，要了解座椅的設(shè)計基準，夾具設(shè)計要和座椅骨架的設(shè)計建立在同一坐標系上。汽車座椅構(gòu)造復(fù)雜、剛性差、易變形。為了保證焊接質(zhì)量，在焊接過程中保持零件的正確位置，特別是重要的裝配孔和工藝孔的尺寸、形狀和相對位置關(guān)系，必須合理的設(shè)計并使用焊裝夾具加以控制。焊裝夾具的作用主要有2點：1、保證焊接工藝能正常進展:在焊裝過程中不僅有裝配精度要求，而且要符合焊接工藝規(guī)(間隙值)要求，只有通過具有一定精度的焊裝夾具，才能保證零件不錯位，焊接能順利進展。2、采用合

23、理的焊裝夾具可以大大提高生產(chǎn)率，減輕勞動強度，保證焊裝質(zhì)量。目前，汽車座椅焊裝夾具的設(shè)計和制造還沒有形成標準化和系列化，大局部還屬于個體設(shè)計與制造，每種車型的夾具都是根據(jù)這個車型的自身特點、生產(chǎn)制造條件和生產(chǎn)綱領(lǐng)來自行設(shè)計與制造，但所有車型夾具的功能要求和構(gòu)造組具有共性?？紤]到座椅骨架的薄板特點，焊接夾具有別于其他夾具，主要要求和特點如下。1、由于汽車座椅骨架的型號和品牌繁多，在焊接過程中對夾具的形式、自動化程度等要求不一樣，因此在夾具設(shè)計中對其構(gòu)造要求有很大的不同，從而無形中增加了大量的夾具設(shè)計工作量。2、汽車座椅骨架焊接夾具的設(shè)計與制造目前還沒有形成標準化和系列化，對于品種繁多的夾具，大量

24、的非標設(shè)計和制造已經(jīng)脫離了時代要求。因此，在場對現(xiàn)有夾具的設(shè)計和制造進展標準化和系列化，建立夾具零部件庫。3、骨架飯金進展焊接后，形成了一個總成或者分總成，由于飯金的自身變形或者焊接變形，可能導(dǎo)致件從焊裝夾具上不能順利取出，因此在夾具設(shè)計與制造時，除了考慮飯金件的自身變形外，還要考慮飯金焊接變形，要保證每道工序能順利的進展，防止總成件或者分總成件與夾具，或者夾具和焊鉗之間干預(yù)。4、夾具要保證焊接后車身各局部具有正確的位置精度和尺寸精度。5、根據(jù)汽車座椅骨架的整個生產(chǎn)綱領(lǐng)和本廠的生產(chǎn)工藝要求，確定該車型焊裝夾具的自動化生平和復(fù)雜程度。6、夾緊可靠，剛性適當。夾緊時不破壞沖壓件的的定位位置和幾何形

25、狀，以及沖壓件的外表質(zhì)量。7、為了保證在焊接過程的使用平安，要設(shè)置必要的行程開關(guān)和平安裝置。8、為了方便外形較大或者外形復(fù)雜的飯金(左右側(cè)圍分總成)取放方便，在適當?shù)奈恢迷黾右苿訉?dǎo)向和舉升翻轉(zhuǎn)機構(gòu)。9、為了防止沖壓件的自身變形和夾具制造過程中的誤差，需要夾具具有一定的可調(diào)性，在夾具設(shè)計時，需要在整體坐標的*YZ方向上都有34mm的可調(diào)空間，以滿足實際生產(chǎn)需求。10、在現(xiàn)在汽車產(chǎn)品競爭劇烈的環(huán)境下，高性價比的設(shè)備工裝是提高產(chǎn)品競爭的必備手段，所以夾具的設(shè)計和制造要做到構(gòu)造合理，本錢低廉。夾具的根本構(gòu)成汽車焊接夾具的主要裝置有由夾具基板、定位裝置、夾緊機構(gòu)和一些輔助機構(gòu)。l、夾具基板基板是焊接夾具

26、的根底元件，夾具其他局部都是建立在這個基板之上的，因地它的精度直接影響到夾具的準確性，因此對基板的工作平面有著嚴格的要求?；宓纳贤獗矶荚O(shè)有基準線，用于夾具的自身測量和準確定位。為了節(jié)約材料、減輕夾具重量、降低本錢，在不影響夾具定位機構(gòu)和基準槽的情況下，夾具基板應(yīng)盡量采用框架構(gòu)造。2、定位裝置夾具定位裝置是用來確定焊接件的相對位置和裝配關(guān)系的，定位裝置一般有定位銷和定位面兩種，定位銷又有固定銷、氣動伸縮銷、插銷等，定位面一般根據(jù)焊接零件需要定位處的型面做成定位塊。3、夾緊機構(gòu)汽車焊接夾具的夾緊機構(gòu)是為了固定焊接零件，防止點焊時因作用力太大而導(dǎo)致的零件錯位變形。主要分為手動夾緊機構(gòu)和氣動夾緊機構(gòu)

27、兩種，在實際生產(chǎn)中，一般配合使用手動、氣動夾緊機構(gòu)，保證正常生產(chǎn)。4、輔助機構(gòu)為了夾具能夠更加方便的用于實際生產(chǎn)過程中，有些夾具還包括3種輔助機構(gòu)，如旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)、翻轉(zhuǎn)機構(gòu)、反作用焊接構(gòu)造、測量機構(gòu)等。夾具的設(shè)計步驟1、在焊接夾具設(shè)計之前，首先要了解整個的構(gòu)造特點，確定生產(chǎn)綱領(lǐng)，明確焊裝線的初步規(guī)劃，運用同步工程學(xué)的知識，先期切入到骨架數(shù)據(jù)設(shè)計階段，做好充分的工藝準備工作，再結(jié)國外先進的夾具構(gòu)造和本公司的實際情況，規(guī)劃出夾具的總體方案。最終確定是用固定式夾具還是隨行夾具、自動化程度的上下、是否考慮多種車型共用等。2、根據(jù)白車身數(shù)據(jù)及焊點規(guī)劃方案，規(guī)劃出焊接樹狀圖，規(guī)劃出整個焊裝線方案，同時結(jié)合飯金

28、件的模具工藝方案和總裝的裝配工藝，規(guī)劃出合理的定位孔、支撐面及壓緊方式。3、根據(jù)夾具焊點規(guī)劃和焊接樹狀圖確定的焊裝線規(guī)劃，確定夾具的輔助設(shè)備和公用動力。4、焊裝夾具的整體坐標要和設(shè)計坐標一致，這樣就保證整個從設(shè)計到制造的基準統(tǒng)一，同時考慮夾具的模塊化，系列化，包括基板的模塊化、L座、墊片、連接塊等，這樣即保證了精度又縮短了制造周期。1.4本課題研究容汽車座椅骨架在焊裝過程中，由于薄板剛性差易變形，為了保證零部件之間正確的相對位置和焊接間隙，必須通過焊裝夾具將其固定。為保證汽車座椅骨架裝配尺寸的準確性，最重要的手段就是正確的工裝定位。汽車焊裝夾具與其他夾具相比，定位單元型面復(fù)雜，精度要求高，設(shè)計

29、制造難度大。本文針對汽車座椅骨架，構(gòu)思夾具設(shè)計方案，進展焊點規(guī)劃，焊鉗選型，夾具工藝分析等。最終完成汽車座椅骨架焊接夾具設(shè)計。第2章 焊裝構(gòu)造件的焊接工藝2.1汽車座椅的組成汽車座椅一般由頭枕、靠背、調(diào)節(jié)裝置、座墊和座椅連接件等組成，汽車座椅骨架是汽車座椅的根底構(gòu)造，可分為靠背骨架和座墊骨架兩局部。如以下列圖2.1所示： 圖2.1 座椅組成圖座椅骨架常用軋制型材鋼管、型鋼制成或用鋼板沖壓焊接而成，并用螺釘直接固定或通過座椅調(diào)節(jié)機構(gòu)固定在車身上。座椅行程調(diào)節(jié)裝置、靠背角度調(diào)節(jié)裝置、限位裝置等是與座椅相關(guān)的一些機械裝置。其中座椅行程調(diào)節(jié)裝置是安裝在座墊骨架和地板之間，調(diào)節(jié)座椅與地板的前后和上下位置

30、的機械裝置?？勘辰嵌日{(diào)節(jié)裝置安裝在座墊骨架和靠背骨架之間，是用來調(diào)節(jié)座椅靠背角度的機械裝置。2.2焊接構(gòu)造件材料的選擇汽車座椅骨架主要是由座墊骨架和靠背骨架組成。一般是由鋼制管材焊接制成或沖壓后焊接而成。本文選用材料Q235 直徑20，壁厚1.5的鋼管。2.3焊接方法及焊接工藝焊接方法：手工電弧焊焊接規(guī)：焊接電流：120-150A，電壓：50-60V，焊接預(yù)熱：無要求1接口前應(yīng)將坡口外表及母材、外壁的油、漆、垢銹等清理干凈，直至發(fā)出金屬光澤，清理圍為每側(cè)各為10-15mm，對口間隙為2.53.5mm。2 接口間隙要勻直，制止強力對口，錯口值應(yīng)小于壁厚的10%，且不大于1mm。3接口局部間隙過大

31、時，應(yīng)進展修整，可以在間隙添加塞物。4 接口合格后，應(yīng)根據(jù)接口長度不同點4-5點，點焊的材料應(yīng)與正式施焊一樣，點焊長度10-15mm，厚度3-4mm。5打底完成后，應(yīng)認真檢查打底焊縫質(zhì)量，確認合格后再進展蓋面焊接。6引弧、收弧必須在接口進展，收弧要填滿熔池，將電弧引向坡口熄弧。7點焊，如產(chǎn)生缺陷，必須用電磨工具磨除后，再繼續(xù)施焊，可以重復(fù)熔化方法消除缺陷。8應(yīng)注意接頭和收弧質(zhì)量，注意接頭熔合應(yīng)良好，收弧時填滿熔池。為保證焊縫嚴密性。9蓋面完畢應(yīng)及時清理焊縫外表熔渣、飛濺。2.4焊接材料的選擇焊條可選用低氫型焊條J427或J507，因為低氫型焊條熔敷金屬擴散氫量少，去硫能力強，所以熔敷金屬塑性，

32、韌性良好，抗開裂性能也良好2.6面向焊裝的尺寸控制方法。2.5 焊接缺陷及防止措施焊前去除油污，氧化物等雜質(zhì)，焊前應(yīng)進展預(yù)熱，預(yù)熱溫度應(yīng)在150攝氏度以上，也不宜太高，焊后要進展立即在焊件冷卻到預(yù)熱溫度之前進展消除應(yīng)力的熱處理，回火溫度控制在600-650攝氏度，焊件在爐中加熱和冷卻應(yīng)平緩，減少截面厚度方向的回火梯度。1氣孔 產(chǎn)生原因：氬氣純度低或氬氣管路有水分、漏氣等；焊絲或母材坡口附近焊前未清理干凈或清理后又被污物、水分等沾污；焊接電流和焊速過大或過??；熔池保護欠佳，電弧不穩(wěn)，電弧過長，鎢極伸出過長等。 防止措施：保證氬氣的管路，選擇認真清理悍絲、焊件，清理后及時焊接，并防止再次污染。更新

33、送氣管路，選擇適宜的氣體流量，調(diào)整好鎢極伸出長度；正確選擇焊接工藝參數(shù)。必要時，可以采取預(yù)熱工藝，焊接現(xiàn)場裝擋風裝置，防止現(xiàn)場有風流動。 2裂紋 產(chǎn)生原因：焊絲合金成分選擇不當；當焊縫中的鎂含量小于3%或鐵、硅雜質(zhì)含量超出規(guī)定時，裂紋傾向增大；焊絲的熔化溫度偏高時，會引起熱影響區(qū)液化裂紋；構(gòu)造設(shè)計不合理，焊縫過于集中或受熱區(qū)溫度過高，造成接頭拘束應(yīng)力過大；高濁停留時間過長，組織過熱；弧坑沒填滿，出現(xiàn)弧坑裂紋等。 防止措施：所選焊絲的成分與母材要匹配；參加引弧板或采用電流衰減裝置填滿弧坑；正確設(shè)計焊接構(gòu)造，合理布置焊縫，使焊縫盡量避開應(yīng)力集中處，選擇適宜的焊接順序；減小焊接電流或適當增加焊接速度

34、。 3焊縫夾鎢 產(chǎn)生原因：接觸引弧所致；鎢極末端形狀與焊接電流選擇得不合理，使尖端脫落；填絲觸及到熱鎢極尖端和錯用了氧化性氣體。 防止措施：采用高頻高壓脈沖引?。桓鶕?jù)選用的電流，采用合理的鎢極尖端形狀；減小焊接電流，增加鎢極直徑，縮短鎢極伸出長度；更新隋性氣體；提高操作技能，勿使填絲與鎢極接觸等。 4未焊透 產(chǎn)生原因：焊接速度過快，弧長過大，焊件間隙、坡口角度、焊接電流均過小，鈍邊過大；工件坡口邊緣的毛刺、底邊的污垢焊前沒有除干凈；焊炬與焊絲傾角不正確。 防止措施：正確選擇間隙、鈍邊、坡口角度和焊接工藝參數(shù)；加強氧化膜、熔劑、熔渣和油污的清理；提高操作技能等。 5咬邊 產(chǎn)生原因：焊接電流太大，

35、電弧電壓太高，焊炬擺幅不均勻，填絲太少，焊接速度太快。防止措施：減小焊接電流與電弧電壓，保持焊炬擺幅均勻，適當增加送絲速度或降低焊接速度。第3章 基于座椅骨架夾具的設(shè)計3.1基準面的選擇根據(jù)總成件的大小，確定基板的尺寸，然后從標準件庫選出適宜的基板。基板要求用Q235-A和槽鋼焊接而成，采用非連續(xù)焊縫，焊接完畢后要做熱處理(消除應(yīng)力)。根據(jù)基板面積的大小應(yīng)依據(jù)表3.1中的尺寸來選擇槽鋼型號?；搴穸葹镠l，安裝板厚度為H2，基板面積為S。S(面積：單位m)S0.50.5<S0.80.8<S2.0S2.0H120202225H215151515槽鋼型號10121620以上表3.1基板

36、常用尺寸要求 槽鋼焊接時，開口要向外構(gòu)成一個封閉的輪廓，方便管路的布置。根據(jù)實際需求，基板長寬為800mm700mm，基板面積需要0.56m，我們選擇基板厚度為20mm，安裝板厚度為15mm，槽鋼型號為C12。L座的材料要求選用Q235-A，連續(xù)焊接并作熱處理。L座也可采用鑄鋼件。L座的高度要選用以下表3.2的H系列，以滿足互換性要求。表3.2 L板常用尺寸要求編號1234加工公差要求H150200250300L105105105105B100100100100B115151515B215151515B312121212S1707070700.02S230303030S330303030S41

37、05155205255S5707070700.05S6303030300.02S730303030S8656565650.05根據(jù)設(shè)計需要，選用H為300mm的L板作為夾具單元一的L板，選用H為150mm的L板作為夾具單元二的L板。 夾具體是夾具的根本件，它既要把夾具的各種元件、機構(gòu)、裝置連接成一個整體，而且還要考慮工件裝卸的方便。因此，夾具體的形狀和尺寸主要取決于夾具各組成件的分布位置、工件的外形輪廓尺寸以及加工的條件等。 根據(jù)以上要求，該構(gòu)件的基準面選到了底板的右面跟前面，如下列圖圖 3.1焊接件基板 3.2定位器的設(shè)計分析設(shè)計基準書，各焊接部件的工藝卡，進展焊裝夾具的初步方案設(shè)計，確定各

38、部件的定位方式，底座即BASE的位置及高度，操作高度等。設(shè)計基準書規(guī)定一系列設(shè)計的根本要求，比方主體要求銷方式、定位塊壓塊構(gòu)造及材料、定位塊壓塊厚度、定位銷構(gòu)造及材料等；主使用外構(gòu)件、主使用標準件、二維圖面畫法及公差等。 在裝配過程中把待裝零件、部件的相互位置確定下來的過程叫做定位。定位器是保證焊件在夾具中獲得正確裝配位置的零件和部件。定位必須遵守物體定位的六點定則。對焊接金屬構(gòu)造的每個零件來說，不必都設(shè)六個定位支撐點來確定其位置。因為各零件之間都有確定的位置關(guān)系，利用先裝好的零件作為后裝配零件*一基面上的定位支撐點，可以減少定位器的數(shù)量。為了保證裝配精度，應(yīng)將焊件幾何形狀較規(guī)則的邊和面進展裝

39、焊作業(yè)，此時工作平臺不僅具有夾具體的作用，而且還具有定位器的作用。但在該工件的焊接中在焊接外環(huán)焊縫時工件需要沿軸向旋轉(zhuǎn)。在分析定位誤差時，應(yīng)根據(jù)工序簡圖規(guī)定的定位方式分別計算基準不重合誤差和定位基準位移誤差，再利用公式進展計算。 因為筋板是已經(jīng)平面定位的，而所用模具的定位也是已經(jīng)平面定位，模具的定位，肯定需要依靠工件的，所以可以得出定位基準位移誤差：=0根據(jù)零件的工藝要求知道，零件的精度并不高，所以此次設(shè)計的夾具，模具的上的公差都為自由公差。經(jīng)計算得基準不重合誤差為：=0.1+0.1+0.1=0.3mm則=0+0.3=0.3mm 在選擇定位孔時，我們首先要選擇那些關(guān)鍵的裝配孔和工藝孔，要在左右

40、前分總成上選擇適宜的定位孔，分別將這兩個組件固定，保證它們的相對位置，使之正確匹配。為了保證焊接的整體尺寸精度，要求減震器組件，前連接板定位孔有延續(xù)性，同時考慮到所有的定位孔，這樣可以減少一定的焊接變形和零件尺寸變形。由于沖壓件的外形比較復(fù)雜，定位元件(定位塊、壓塊)與其接觸，這就決定了其定位型面形狀比較復(fù)雜。在制造過程中，為保證定位型面的形狀、尺寸精度，對負責復(fù)雜的定位型面應(yīng)采用數(shù)控加工的方式。由于數(shù)模件多數(shù)是沒有厚度的，定位件在切斷面時應(yīng)按照數(shù)模厚度方向偏置一板厚值。 定位銷的直徑應(yīng)略小于工件上要定位的孔的孔徑，一般小于0.2mm，尺寸公差為0-0.05mm，其位置精度為±0.0

41、5mm，如此才能保證孔定位的精度。當銷的存在導(dǎo)致工件上件困難，就需要將銷設(shè)計成移動式的構(gòu)造，即做成移動銷或旋轉(zhuǎn)銷。3.3夾具體的設(shè)計 夾具體是在夾具上安裝定位器和夾緊機構(gòu)以及承受焊件質(zhì)量的局部。各種焊接定位設(shè)備上的工作臺以及裝焊車間里的各種固定式平臺，就是通用的夾具體。在其臺面上開有安裝槽、孔，用來安放和固定各種定位器和夾緊機構(gòu)。在批量生產(chǎn)中使用的專用夾具體，是根據(jù)焊件形狀、尺寸、定位及夾緊要求，裝配施焊工藝等專門設(shè)計的。計算夾緊力的大小時，常把夾具和工件看成是一個剛性系統(tǒng)，根據(jù)工件在裝配或焊接過程中產(chǎn)生最為不利的瞬時受力狀態(tài)，按靜力平衡原理計算出理論夾緊力，最后為了保證夾緊平安可靠，再乘一個

42、平安系數(shù)作為實際所需夾緊力的數(shù)值，即：Fk=KF (3.1)式中Fk實際所需的夾緊力N；F在一定條件下由靜力平衡計算出的理論夾緊力N；K平安系數(shù)，一般K=1.5-3。夾緊條件比較好，取低值：否則取高值。手工夾緊、操作不方便、工件外表毛糙等，應(yīng)取高值。根據(jù)實際情況的測定：F=5000N該夾具為氣動所以K平安系數(shù)取1.5.Fk=7500N專供裝配用的夾具，因只裝不焊，其理論夾緊力的計算比較容易，僅考慮重力、支承反作用力和摩擦力；而此設(shè)計的夾具是要焊的，所以除考慮上述各種力外，還須考慮因控制焊接變形而引起的拘束力，而這個拘束力既與拘束方向及拘束程度有關(guān)，又與施焊工藝有關(guān)，很難作準確計算。通常是按生產(chǎn)

43、經(jīng)歷進展估算，必要時，通過試驗測定。如果僅是控制焊件的角變形或彎曲變形，所需的夾緊力可用材料力學(xué)有關(guān)理論公式進展估算。1控制焊件角變形的夾緊力計算兩等厚平板對接，開V形坡口，焊后會產(chǎn)生角變形見圖3.2。假設(shè)在焊縫中心線兩側(cè)距離均為l處用夾緊元件擋住不讓工件上翹變形，則兩者之間將產(chǎn)生拘束力，該力應(yīng)由夾緊元件承受，即圖3.2 (3.2)式中q拘束角變形所需的單位長度焊縫夾緊力N/cm;E焊件材料的彈性模量，N/cmS焊件厚度cm；a在自由條件下焊件引起的角變形。，由焊接變形理論計算或?qū)嶋H中測定；l夾緊力作用點到焊縫中心線距離cm。焊接的厚度:S=12，a=1 ,l=84則q=31720279N2控

44、制焊件彎曲變形的夾緊力計算 假設(shè)在自由狀態(tài)下焊接角焊縫，會因焊縫與梁斷面重心線不重合，焊縫的縱向收縮假想有一個收縮力F作用引起彎曲變形，在梁的中部上拱f。為了能控制該變形，假定在梁中部設(shè)一緊元件，焊接時該元件阻擋T形梁上拱，因而產(chǎn)生拘束力，由該夾緊元件承受，其大小 (3.3)式中Q阻擋彎曲變形所需的夾緊力N;e焊縫截面重心到梁截面重心線的距離cm；L梁的長度cm；F焊縫縱向收縮的假想收縮力N，K為角焊縫的焊腳cm；m為系數(shù)。K=4cm m= e=0.2cm L=54cm則F=mK=58.7=939200NQ=208711N3.4夾緊裝置的設(shè)計在夾具上被定好位置的工件，必須進展夾緊，否則無法維持

45、它的即定位置，即始終使工件的定位基準與定位元件嚴密接觸。這樣就必須有夾緊裝置來完成這份工作，在夾緊時要使夾緊所需要的力應(yīng)能抑制操作過程中產(chǎn)生的各種力，如工件的重力、慣性、因控制焊接變形而產(chǎn)生的拘束力等。但是在本焊接工件進展焊接時需要工件以軸線進展旋轉(zhuǎn)故而不需要額外的夾緊裝置，只需要支撐及頂緊裝置。圖3.3為一個氣缸的兩個狀態(tài)，左側(cè)為原始信號。經(jīng)分析q、a都為元障礙信號，a對應(yīng)的信號是A即對工件夾緊，而b對應(yīng)的信號是B對工件松開。圖3.3 邏輯原理圖壓下二位四通換向閥，則對工件進展夾緊。氣流經(jīng)過管路到達節(jié)流閥，節(jié)流閥的作用是控制流量q,通過流量的大小來控制壓力。另外單向閥有很好的防回流的作用。當

46、然想要撤除對工件的壓力的時候，可以拉起換向閥此時，氣流將從右的管路流經(jīng)。到達撤力的效果。（1） 確定執(zhí)行元件類型L： 根據(jù)要求，主要是對工件的夾緊，所以應(yīng)該選擇雙作用氣缸。（2） 主要尺寸參數(shù) 氣缸徑D 即 (3.4)式中工作推力F1=FZA=5.1×10N，當0.2m/s 時，=0.8，p=0.4MPa 則=0.142m考慮缸徑較大，取上式前邊的系數(shù)為1.03，且當0.2m/s 時=0.8，F(xiàn)2=2.4×N，p=4×Pa 則=0.318m綜上，取頂鐘氣缸A 為：氣缸160×600；取底鐘氣缸B 為：氣缸320×600，活塞桿直徑d=90mm。

47、在選擇空壓機之前，必須算出自由空氣量一個標準大氣壓狀態(tài)下的流量Q氣缸的理論用氣量由下式計算：其中QZ一臺用氣設(shè)備上的氣缸總用氣量；n用氣設(shè)備臺數(shù)，故n=2；m一臺設(shè)備上的用氣執(zhí)行元件個數(shù)， m=2；氣缸在一個周期單程作用次數(shù)，=1；Qz一臺設(shè)備中*一氣缸在一個周期的平均用氣量，QA=9.95××m/s，QB=3.68×10m3/s；t*個氣缸一個單行程的時間， tA=tB=6s；T*設(shè)備的一次工作循環(huán)時間， T=2tA+2tB=24s。查有關(guān)手冊選用4S-2.4/7 型空壓機，該空壓機的額定排氣壓力為0.7MPa，額定排氣量為2.4 m3/min自由空氣量通過以上

48、的計算，根據(jù)型號可以選擇，BK-36330A數(shù)量四個。氣動夾緊機構(gòu)，需選擇適宜的氣缸類型、缸徑等。氣動夾緊是利用工業(yè)壓縮空氣為動力來夾緊工件，其夾緊力如圖3.4大小為BCA圖3.5 氣缸作用力示意圖=, (3.5) T=, (3.6) 式中 T夾緊力，N； P實際使用供氣壓力，MPa； F氣缸作用力，N；D氣缸缸徑，mm。夾具設(shè)計中，一旦選定氣缸，AB/BC的比值就決定壓塊的夾緊力。一般應(yīng)保證定位型面對車身板件的壓力在300750N左右，現(xiàn)場壓縮空氣壓力：0.40.6MPa，一般保證在0.5MPa以上。在本課題中，所設(shè)計的焊裝夾具總成，由兩個單元組成，分別為單元一夾具和單元二夾具。其構(gòu)造與汽車焊裝夾具中一