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[摘 要]我国社会经济当前正处于高速发展时期，汽车工业的历史相对较短一些，但是发展迅猛，随着汽车工业的发展以及汽车相关产业的逐步完善，重视产品的质量与服务，逐渐成为各个商家进行竞争的一种有效手段。汽车焊装和焊装夹具是汽车生产当中的重要一环，汽车的制造水平、生产的规模、生产效率以及产品的质量，都受到它的直接影响。在进行汽车车身设计的时候，个性化会更好的满足消费者需求，因而也会更容易得到青睐。个性化的生产要求厂方必须提高设计能力。文章对焊装夹具的设计过程做了认真的分析，从各个方面对设计的科学性以及合理性进行了探讨。
[关键词]汽车车身；焊装夹具；结构；设计
中图分类号：F407.471 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）30-0002-01
引言
在汽车制造过程中，焊接工装占有十分重要的地位。在焊接的准备工作中，车身焊接夹具设计起关键性作用。它要求技术人员既要有丰富的经验，又要有精湛的技术。在设计环节，首先要考虑的是生产节拍，还要考虑产品结构及钣金件焊接变形特点，把握零部件装配精度及公差分配，熟悉工艺及质量要求。只有这样才能使夹具制造得更加完美，以满足作业者及公司的要求。
一、汽车车身焊装夹具的结构
汽车车身焊装夹具它是更好地的保证车身焊接质量的重要的一个因素，它的作用不仅如此，它还深远的影响着整个汽车在制造精度上面和生产周期上面的好与坏。
焊装夹具是由底板、支基和气控这三个部分共同来组成的。汽车车身焊装夹具最常见的结构就是系统中的定位元件和夹紧元件这两个重要元件来构成的。其中的定位元件包括定位块和定位销等。这两者均采用的是可以进行调节调试的组织结构，它们可以通过对垫片数量的具体情况调整来达到对定位块的精确位置的具体调整。
随着汽车行业发展的需求，汽车焊装夹具也随着汽车制造行业的发展使其种类越来越多样化。按照汽车车身焊装夹具的动力源来进行分类则是包括：手动夹具，无驱动夹具，液压夹具，气动夹具，真空夹具，混合式夹具等。若按照汽车车身焊接夹具的用途功能来进行分类，则包括焊接用夹具，装配用夹具，检验用夹具等。按照汽车车身焊接夹具的工作的范围来分类则是：通用夹具；专用夹具。最后按夹具的结构来区分分为固定式夹具、悬挂式夹具和移动式夹具。
二、夹具设计任务书
1）确定夹具的设计基准。为了保证车身零件正确的装配和保证装配精度，在装焊工装设计中也采用了汽车车身产品图相同的标准方法，都以空间三维坐标来标注尺寸，从而使装焊夹具的空间位置与被焊工件位置一致。装焊夹具的设计基准与汽车车身产品图的设计基准相同，在装焊夹具的支座及大型的平面上都按设计基准设计出基准刻线。
2）明确设计依据。清楚工件的产品图，被焊工件的焊接位置、焊接顺序、焊接方式、焊钳的种类和规格尺寸、焊点数量、夹紧方式及工件先后顺序等。
3）定位部位的选择。工件定位標准尽量采用产品图附上已有的孔或定位面，优先选择平面，尽量避免选择曲线面。否则定位块的设计和加工难度加大，同时，夹紧定位面的选择除应满足本工序夹紧定位的需要外，应尽量使本工序与下道工序特别是分总成装焊台与总成装焊台所取的夹紧定位面选择在同一部位。这样做有利于统一定位基准，有利于提高夹具的重复定位精度，有利于简化设计，便于夹具的加工制造。
三、汽车车身焊装夹具设计
1、确定夹具类型，必须合理的分解车身的焊装合件
用两种或两种以上工艺手段得到的部件就是焊合件，再把这些小焊合件组装成大的话，会形成以下四种：前围焊合件、后侧围焊合件、地板焊合件和顶盖焊合件——汽车的驾驶室就是由这四个东西组东西组成的。因为，要根据驾驶室的具体情况来合理地分割那四个焊合件，在这个原理上再对其进行合理的焊合件设计，会提高产品的质量，也会提升产品的生产率。
2、焊接夹具设计的分块定位
车身的焊接在设计焊接夹具时要考虑到车身的分块定位。分块方式需要遵循的规律大致一致，但会随着车型的差异而有所不同，具体可以包括以下三点：其一是因为底板悬置孔的位置通常是底板的加强梁，所以焊装时的悬置孔相对位置必须准确，否则车架和车身无法顺利连接，另外前后悬置孔也要保证精度。其二是前后风窗口装配尺寸要求很高，其形成位置或者位于分装夹具，或者位于总装夹具，设计夹具时要充分考虑。其三是门洞部分的装配尺寸必须确保，如果有侧围分块，则侧围的焊接夹具才是形成门洞的正确位置，如果总成焊接没有侧围分块，则和前后立柱相关的分装夹具必须以前后立柱定位。
3、柔性焊接夹具设计
随着科技的发展，现在制造业中夹具的要求越来越高。人们提出了柔性焊接夹具设计的概念，并且在该领域作了大量的研究。柔性焊接夹具系统能够快速地适应不同几何形状零件的装夹要求，对不断变化的零件装夹需求能做出快速响应，以满足加工要求。柔性焊接夹具的主要特点表现如下：
（1）夹具组成元件少，拆装方便，一次装夹能够同时进行多个表面的加工。
（2）工件的形状和尺寸有一定变化后，夹具不仅能适应这种变化，并且还能继续使用，适应加工对象的变换。
（3）夹具结构简单，元件的拼装环节少，避免误差的累加，提高装夹精度。
（4）柔性夹具强度高和刚度大，为了降低准备时间，加工过程中可采用大切削用量。
（5）柔性焊接夹具通用性好，夹具元件可适应于多个夹具系统，满足柔性制造系统数控加工的需要。
4、绘制夹具装配工程图（三维转二维）
在绘制夹具装配工程图时，首先，应注意投影选择，用最少的视图和剖面将夹具的结构完全清楚地表达出来。其次，夹具装备图上应标注以下5种尺寸：①夹具外形的最大轮廓尺寸。它表示夹具在机床上所占空间位置和可能活动范围，方便校核所设计的夹具是否和机床、刀具等发生干涉。②工件与定位元件间的联系尺寸，如工件定位基准和定位元件的配合尺寸及配合性质，各定位元件间的位置尺寸及相互位置要求等。③夹具与刀具的联系尺寸。这一类尺寸用来确定夹具上引导或对刀装置的位置，如钻套的内径尺寸，各钻套之间、钻套或对刀块与定位元件之间的位置尺寸及相互位置要求。④夹具与机床连接部分的尺寸。这一类尺寸用来确定夹具在机床上的相对位置。⑤其他装配尺寸。这类尺寸属于夹具内部的配合尺寸。它们和工件、刀具、机床无关，主要是为了保证夹具装配后能满足规定的使用要求而标注的。
夹具装配图的技术条件除上述各元件间的相互位置要求外，还应包括夹具的平衡、热处理等特殊要求及其他装配使用方面的要求。
夹具装配图上公差配合的选用有两类情况。一是与工件加工尺寸直接有关的，一般取工件加工尺寸公差的1/2～1/6作为夹具有关尺寸的公差。具体选用时，要结合工件的加工精度要求、生产批量的大小、工厂在夹具制造方面的生产技术水平等因素，进行全面综合考虑。二是与工件加工尺寸公差无直接关系的，应按其在夹具中的功用和装配要求来选用。
结语
车身是汽车整体构造上非常重要的部件之一，提高它的整体质量对汽车整体的竞争力也是非常有帮助的。一个汽车质量的好坏完全可以根据它的焊装夹具的好坏来判断，这项技术也是帮助企业缩短生产周期、增强企业竞争力的一个重要表现。焊装夹具的重要性是不言而喻的，在企业发展的同时，一定要正确看待焊装夹具，并随时根据自身的要求来调整，如此，便可以让企业长期处于领先地位，立于不败之地。
参考文献
[1] 刘彩虹.汽车车身焊装夹具设计[J].中国科技博览，2014，（40）：163.
[2] 姚春玲，张俊华，李宝顺等.汽车车身焊装夹具的三维设计[J].制造业自动化，2009，31（7）：132-134.
[3] 刘鹏，谢水生.汽车车身焊装夹具的计算机辅助设计难点解决方案[J].烟台大学学报（自然科学与工程版），2009，22（3）：180-184.
[4] 汽车车身焊接夹具方案设计知识可拓重用模型[J].四川大学学报（工程科学版），2014，46（5）：195-200.
[关键词]汽车车身；焊装夹具；结构；设计
中图分类号：F407.471 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）30-0002-01
引言
在汽车制造过程中，焊接工装占有十分重要的地位。在焊接的准备工作中，车身焊接夹具设计起关键性作用。它要求技术人员既要有丰富的经验，又要有精湛的技术。在设计环节，首先要考虑的是生产节拍，还要考虑产品结构及钣金件焊接变形特点，把握零部件装配精度及公差分配，熟悉工艺及质量要求。只有这样才能使夹具制造得更加完美，以满足作业者及公司的要求。
一、汽车车身焊装夹具的结构
汽车车身焊装夹具它是更好地的保证车身焊接质量的重要的一个因素，它的作用不仅如此，它还深远的影响着整个汽车在制造精度上面和生产周期上面的好与坏。
焊装夹具是由底板、支基和气控这三个部分共同来组成的。汽车车身焊装夹具最常见的结构就是系统中的定位元件和夹紧元件这两个重要元件来构成的。其中的定位元件包括定位块和定位销等。这两者均采用的是可以进行调节调试的组织结构，它们可以通过对垫片数量的具体情况调整来达到对定位块的精确位置的具体调整。
随着汽车行业发展的需求，汽车焊装夹具也随着汽车制造行业的发展使其种类越来越多样化。按照汽车车身焊装夹具的动力源来进行分类则是包括：手动夹具，无驱动夹具，液压夹具，气动夹具，真空夹具，混合式夹具等。若按照汽车车身焊接夹具的用途功能来进行分类，则包括焊接用夹具，装配用夹具，检验用夹具等。按照汽车车身焊接夹具的工作的范围来分类则是：通用夹具；专用夹具。最后按夹具的结构来区分分为固定式夹具、悬挂式夹具和移动式夹具。
二、夹具设计任务书
1）确定夹具的设计基准。为了保证车身零件正确的装配和保证装配精度，在装焊工装设计中也采用了汽车车身产品图相同的标准方法，都以空间三维坐标来标注尺寸，从而使装焊夹具的空间位置与被焊工件位置一致。装焊夹具的设计基准与汽车车身产品图的设计基准相同，在装焊夹具的支座及大型的平面上都按设计基准设计出基准刻线。
2）明确设计依据。清楚工件的产品图，被焊工件的焊接位置、焊接顺序、焊接方式、焊钳的种类和规格尺寸、焊点数量、夹紧方式及工件先后顺序等。
3）定位部位的选择。工件定位標准尽量采用产品图附上已有的孔或定位面，优先选择平面，尽量避免选择曲线面。否则定位块的设计和加工难度加大，同时，夹紧定位面的选择除应满足本工序夹紧定位的需要外，应尽量使本工序与下道工序特别是分总成装焊台与总成装焊台所取的夹紧定位面选择在同一部位。这样做有利于统一定位基准，有利于提高夹具的重复定位精度，有利于简化设计，便于夹具的加工制造。
三、汽车车身焊装夹具设计
1、确定夹具类型，必须合理的分解车身的焊装合件
用两种或两种以上工艺手段得到的部件就是焊合件，再把这些小焊合件组装成大的话，会形成以下四种：前围焊合件、后侧围焊合件、地板焊合件和顶盖焊合件——汽车的驾驶室就是由这四个东西组东西组成的。因为，要根据驾驶室的具体情况来合理地分割那四个焊合件，在这个原理上再对其进行合理的焊合件设计，会提高产品的质量，也会提升产品的生产率。
2、焊接夹具设计的分块定位
车身的焊接在设计焊接夹具时要考虑到车身的分块定位。分块方式需要遵循的规律大致一致，但会随着车型的差异而有所不同，具体可以包括以下三点：其一是因为底板悬置孔的位置通常是底板的加强梁，所以焊装时的悬置孔相对位置必须准确，否则车架和车身无法顺利连接，另外前后悬置孔也要保证精度。其二是前后风窗口装配尺寸要求很高，其形成位置或者位于分装夹具，或者位于总装夹具，设计夹具时要充分考虑。其三是门洞部分的装配尺寸必须确保，如果有侧围分块，则侧围的焊接夹具才是形成门洞的正确位置，如果总成焊接没有侧围分块，则和前后立柱相关的分装夹具必须以前后立柱定位。
3、柔性焊接夹具设计
随着科技的发展，现在制造业中夹具的要求越来越高。人们提出了柔性焊接夹具设计的概念，并且在该领域作了大量的研究。柔性焊接夹具系统能够快速地适应不同几何形状零件的装夹要求，对不断变化的零件装夹需求能做出快速响应，以满足加工要求。柔性焊接夹具的主要特点表现如下：
（1）夹具组成元件少，拆装方便，一次装夹能够同时进行多个表面的加工。
（2）工件的形状和尺寸有一定变化后，夹具不仅能适应这种变化，并且还能继续使用，适应加工对象的变换。
（3）夹具结构简单，元件的拼装环节少，避免误差的累加，提高装夹精度。
（4）柔性夹具强度高和刚度大，为了降低准备时间，加工过程中可采用大切削用量。
（5）柔性焊接夹具通用性好，夹具元件可适应于多个夹具系统，满足柔性制造系统数控加工的需要。
4、绘制夹具装配工程图（三维转二维）
在绘制夹具装配工程图时，首先，应注意投影选择，用最少的视图和剖面将夹具的结构完全清楚地表达出来。其次，夹具装备图上应标注以下5种尺寸：①夹具外形的最大轮廓尺寸。它表示夹具在机床上所占空间位置和可能活动范围，方便校核所设计的夹具是否和机床、刀具等发生干涉。②工件与定位元件间的联系尺寸，如工件定位基准和定位元件的配合尺寸及配合性质，各定位元件间的位置尺寸及相互位置要求等。③夹具与刀具的联系尺寸。这一类尺寸用来确定夹具上引导或对刀装置的位置，如钻套的内径尺寸，各钻套之间、钻套或对刀块与定位元件之间的位置尺寸及相互位置要求。④夹具与机床连接部分的尺寸。这一类尺寸用来确定夹具在机床上的相对位置。⑤其他装配尺寸。这类尺寸属于夹具内部的配合尺寸。它们和工件、刀具、机床无关，主要是为了保证夹具装配后能满足规定的使用要求而标注的。
夹具装配图的技术条件除上述各元件间的相互位置要求外，还应包括夹具的平衡、热处理等特殊要求及其他装配使用方面的要求。
夹具装配图上公差配合的选用有两类情况。一是与工件加工尺寸直接有关的，一般取工件加工尺寸公差的1/2～1/6作为夹具有关尺寸的公差。具体选用时，要结合工件的加工精度要求、生产批量的大小、工厂在夹具制造方面的生产技术水平等因素，进行全面综合考虑。二是与工件加工尺寸公差无直接关系的，应按其在夹具中的功用和装配要求来选用。
结语
车身是汽车整体构造上非常重要的部件之一，提高它的整体质量对汽车整体的竞争力也是非常有帮助的。一个汽车质量的好坏完全可以根据它的焊装夹具的好坏来判断，这项技术也是帮助企业缩短生产周期、增强企业竞争力的一个重要表现。焊装夹具的重要性是不言而喻的，在企业发展的同时，一定要正确看待焊装夹具，并随时根据自身的要求来调整，如此，便可以让企业长期处于领先地位，立于不败之地。
参考文献
[1] 刘彩虹.汽车车身焊装夹具设计[J].中国科技博览，2014，（40）：163.
[2] 姚春玲，张俊华，李宝顺等.汽车车身焊装夹具的三维设计[J].制造业自动化，2009，31（7）：132-134.
[3] 刘鹏，谢水生.汽车车身焊装夹具的计算机辅助设计难点解决方案[J].烟台大学学报（自然科学与工程版），2009，22（3）：180-184.
[4] 汽车车身焊接夹具方案设计知识可拓重用模型[J].四川大学学报（工程科学版），2014，46（5）：195-200.