轿车前门内板焊装夹具设计【12张CAD图纸】【优秀】

轿车前门内板焊装夹具设计

52页 25000字数+说明书+任务书+开题报告+12张CAD图纸【详情如下】

L型板.dwg

任务书.doc

基板.dwg

夹具装配图.dwg

夹紧机构.dwg

安装板.dwg

设计图纸12张.dwg

评分表.doc

车门内板.dwg

轿车前门内板焊装夹具设计开题报告.doc

轿车前门内板焊装夹具设计说明书.doc

过程管理封皮.doc

连接板.dwg

门窗加强板.dwg

防撞杆.dwg

摘  要

　　焊装是汽车制造的四大工艺之一，焊装生产系统的快速高效建造是汽车制造业快速响应市场需求的重要条件之一。夹具在汽车焊装线上占有相当大的比例，它的设计制造精度和进度直接影响汽车的制造精度和生产周期。

　　以车门为例，车门内板的焊装质量更直接地影响整个车身的装配精度，这只能用合格的焊装夹具来解决。针对轿车前车门内板焊装夹具的设计任务书，研究了车门的结构和装配特点，制定了焊装生产系统的工艺流程。根据汽车焊装夹具的设计原理及焊装精度控制方法，系统的进行了轿车前门内板焊装夹具的设计。通过对车门内板焊装工艺的分析，设计了基板、安装板、连接板、定位元件、夹紧机构、旋转机构，合理的选配了气缸、L型板、圆柱销与菱形销。利用零件本身冲压出来的凸台和凹坑进行定位，气动夹紧机构进行夹紧，完成了门窗加强板、防撞杆、车门内板三个件焊装夹具的总体设计。

关键词：车门内板；焊装夹具；连接板；夹紧机构；防撞杆

ABSTRACT

　　Welding assembly is one of the four techniques used by automotive manufacturing industry. Effective and rapid development of its production system means one of important conditions for the industry’s quick satisfaction to market demand. Clamps are extensively used in the welding assembly, its precision and progress can directly affect automotive manufacturing precision and production period.

　　The door, for example, the welding quality of inner door panels directly affects the entire body’s assembly accuracy, which only can be resolved by qualified welding fixture. Based on the assignment of the design of automobile’s front door inner panel welding-installation, I researched the vehicle structure and assembly characteristics, and established welding-installation production system’s process. According to the principle of designing automobile and the method of controlling welding assembling accuracy , automobile’s front door inner panel welding-installation was systematically designed . After analyzing the welding process of door inner plate, designing substrate, install board ,connection board, positioning original, clamping institution , rotating mechanism, I choosed the appropriate cylinder、L board 、cylindrical pin and diamond pin. Positioned by pits and bosses on the parts stamped by their own and clamped by pneumatic clamping mechanism， the designs of welding assembling fixture of windows reinforcing plate、impact-proof stem、automobile inner door panel were completed.

Key Words：Inner Door ; Welding Fixture; Connection Board; Clamping Institution; Impact-Proof Stem

目  录

摘要I

AbstractII

第1章 绪论1

1.1 目的及意义1

1.2 汽车制造业与车身制造的关系1

1.3 汽车焊装夹具在汽车车身制造中的发展2

1.4国内外汽车焊装夹具的发展现状3

1.5车门内板焊装夹具的技术要求及设计内容3

第2章 汽车车身焊装技术4

2.1 白车身的概念4

2.2 车身尺寸偏差的形成5

2.3 车身焊装工艺设计6

2.3.1 流程图设计7

2.3.2 焊点描述8

2.3.3 焊钳的选型8

2.3.4焊装工艺卡8

2.3.5车身的工艺设计应该注意的一些问题9

2.4 车身焊装夹具的结构、定位及夹紧的特点9

2.4.1 车身焊装夹具的结构特点9

2.4.2 车身焊装夹具的定位特点9

2.4.3 车身焊装夹具的夹紧特点10

2.5 车身焊装夹具的精度控制及设计的模块化10

2.5.1 车身焊装夹具的精度控制10

2.5.2 车身焊装夹具设计的模块化11

2.6 本章小结11

第3章 车门内板焊接设备12

3.1 电阻焊的分类12

3.1.1 点焊12

3.1.2 缝焊13

3.1.3 凸焊14

3.1.4 对焊14

3.2 电阻焊的优缺点14

3.2.1 电阻焊的优点14

3.2.2 电阻焊的缺点15

3.3 电阻焊对金属材料焊接性的要求15

3.3.1金属材料点焊、缝焊的特点15

3.3.2低碳钢的焊接16

3.4 电阻焊设备18

3.4.1 焊机的分类与要求18

3.4.2 点焊机19

3.4.3 移动式点焊机20

3.5 本章小结22

第4章 轿车车门内板焊装工艺23

4.1 前车门结构及其装配过程23

4.1.1 前车门总成及其装配过程23

4.1.2前车门内板总成及其装配过程23

4.2 前车门内板的材料24

4.2.1 各汽车厂用钢板型号24

4.2.2 车门内板材料26

4.3 焊接接头的型式26

4.4 焊点的布置原则27

4.4.1 焊点的形状与尺寸27

4.4.2 点焊的基本要求27

4.4.3 焊点的布置28

4.4.4 点焊的顺序29

4.5 结构的开敞性29

4.6 精度的合理性29

4.7 本章小结30

第5章 夹具的总体设计31

5.1 焊接夹具的分类及设计要求31

5.1.1 焊接夹具的分类31

5.1.2 焊接夹具的设计要求32

5.2 焊接夹具设计流程图32

5.3 定位夹紧元件的设计32

5.4 点焊钳的选择34

5.5主要零件设计说明36

5.5.1 夹紧单元（POST）36

5.5.2 L-型板36

5.5.3支撑板（连接板）36

5.5.4压头37

5.5.5夹紧块37

5.5.6调整垫片及限位板37

5.5.7定位销38

5.5.8基板38

5.5.9旋转机构39

5.6相关计算39

5.6.1压转臂张开角计算39

5.6.2气缸夹紧力计算40

5.7本章小结42

结论43

参考文献44

致谢46

附录47

第1章 绪  论

1.1 目的及意义

　　　汽车焊装夹具多用于焊接薄板，对于薄板冲压件，夹紧力作用点要作用在支承点上，只有对刚性很好的工件才允许作用在几个支承点所组成的平面内，以免夹紧力使工件弯曲或脱离定位基准。夹紧力主要用于保持工件装配的相对位置，克服工件的弹性变形，使其与定位支承或导电电极贴合，对于1.2mm厚度以下的钢板，贴合间隙不大于0.8mm，每个夹紧点的夹紧力一般在300-750N范围内；对于1.5-2.5mm之间的冲压件，贴合间隙不大于1.5mm,每个夹紧点的夹紧力在500-3000N范围内。因装夹是在焊装夹具上完成的，所以夹具在整个焊接流程中起着重要作用。在焊接过程中，合理的夹具结构，有利于合理安排流水线生产，便于平衡工位时间，降低非生产用时。对具有多种车型的企业，如能科学地考虑共用或混合型夹具，还有利于建造混合型流水线，提高生产效率。汽车焊装夹具是对车身冲压零件进行装配焊接的专用工艺装置，是汽车制造过程中直接影响产量、质量的关键设备。合理的设计焊装夹具是保证焊接质量、提高劳动生产率、减轻工人劳动强度、降低车身制造成本的根本途径。汽车焊装夹具可以保证和提高汽车产品质量，提高劳动生产率，提高装焊自动化程度。因此汽车焊装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，受到国内外汽车行业的的广泛关注。保证焊件质量，生产效率高，使用安全可靠，制造成本低等这些要求，在夹具设计时应尽可能的促其实现，实际上这些要求已经成为评定夹具设计优劣的标准。总而言之，汽车装焊夹具在汽车制造技术中处着举足轻重的地位，因此设计出合理而先进的焊装夹具对汽车工业的发展有着实际的意义。

1.5车门内板焊装夹具的技术要求及设计内容

　　技术要求：

　　1.设计轿车前门内板焊装夹具；

　　2.要求：保证加工质量，设计标准化、系列化；

　　3.生产纲领：成批生产。

　　设计内容：

　　1.选题的背景、目的及意义；

　　2.焊装夹具设计方法步骤研究；

　　3.轿车前门内板焊装工艺分析；

　　4.焊装夹具的夹紧位置及定位方式；

　　5.焊装夹具结构设计；

　　6.CAD绘制夹具图纸；

　　7.撰写设计说明书。

第2章 汽车车身焊装技术

2.1 白车身的概念

　　　车身是轿车的最大总成（各种车型车身占的比例不同），重量和制造成本约占整车的40％～60％。典型车身通常由300多个薄板冲压件在焊装夹具上焊接而成，其中整个车身的装夹、定位点可达1700～2500个，焊点多达3500多个。图2.1所示是车身装配的一种多层次体系结构，若干零件经过焊装成为分总成，分总成又成为上一层装配中的零件。由于有多极的装配关系，导致最终的车身与理想的模型有一定的误差，归结原因，车身的尺寸偏差主要来源如下：

　　　(1)零部件间的干涉；(2)工装、夹具定位的不稳定性；(3)冲压件本身的偏差； (4)焊装变形；(5)操作影响。

结  论

　　焊装夹具在汽车制造也中占有很重要的地位，在焊接的过程中，合理的设计焊装夹具，有利于合理的安排流水线生产，平衡工位时间，降低非生产用时。针对设计任务书，主要完成的任务是轿车前车门内板焊装夹具的设计。通过以形成成熟的焊装夹具设计技术进行研究，确定了汽车焊装夹具的设计思路。

　　轿车前门内板焊装夹具的设计，是将车门的内板定位在基板上，热后通过定位元件将门窗加强板、防撞杆定位在车门内板上，确定相互间的位置关系，通过夹紧机构将三者可靠的夹紧，然后进行焊接工序。在进行夹具设计时，首先，进行车门内板结构特点和装配顺序分析，明确车门内板形状的复杂性。其次，对车门内板焊装工艺进行了研究，确定了焊点的大致位置。然后，由车门内板材料的厚度确定了夹紧力的大致范围，合理的选配了气缸、L-型板、定位销。根据定位元件的位置和夹紧机构的布置，设计了基板的尺寸，同时也设计了选装机构，从而完成了轿车车门内板焊装夹具的总体设计。

参考文献

[1]杨握铨.汽车装焊技术及夹具设计[M].北京理工大学出版社，1996.

[2]雷玉成，于治水.焊接成型技术[M].化学工业出版社，2004.

[3]张迪妮.先进制造技术[M]. 北京大学出版社，2006.

[4]王政，刘萍.焊接工装夹具及变位机械图册[M].北京：机械工业出版社，2006.

[5]黄天泽.黄金陵主编，汽车车身结构与设计[M].北京：机械工业出版社，2005.

[6]宋晓琳.汽车车身制造工艺学[M]. 北京理工大学出版社，2006.

[7]成大先主编.机械设计手册，第五版，第一卷，北京：化学工业出版社，2008.

[8]闻邦椿主编.机械设计手册，第五版，第一卷，北京：机械工业出版社，2010.

[9]胡敏.轿车车体装偏差研究方法综述[J]. 汽车与配件, 2007, (34) _2 .

[10]史丰荣，韩华伟，周维华等.焊装夹具方案设计智能CAD技术研究 [J] .中国工程机械学报， 2010，08 (2) .

[11] 莫泽文，刘俊华，池源等.柔性焊装夹具的设计及制造 [A] . 2008年中国汽车工程学会年会论文集[C] .2008 .

[12]姚春玲，张俊华.汽车车身焊装夹具的三维设计.制造也自动化，2009，7（31）.

[13]吕毅，周华.汽车焊接拼台上的气路系统设计及管路布置浅谈 [J].装备制造技术，2008，(3) _4.

[14]徐杰，雷刚.轿车车门焊点布置优化设计及仿真分析[A].重庆工学院学报，2009，23（11）.

[15]林忠钦.汽车车身制造质量控制技术[M].北京：机械工业出版社，2005.

[16]席升印.基于实例的车身总拼柔性夹具方案设计研究[硕士学位论文].上海;上海交通大学，2008.

[17]汪文芳.轿车车身尺寸控制与夹具工艺设计分析[硕士学位论文].武汉;武汉理工大学，2010.

[18]佟静.RPS 理论在车门上的应用[硕士学位论文].吉林;吉林大学，2003.

[19] 王毅，杨建国等.可重构新型汽车车身焊接夹具设计 [J] .机械设计与制造，2008，(9) _2.

[20]Ceglarek, D., W. Huang, S. Zhou, Y. Ding, R. Kumar, and Y. Zhou., "Time-Based Competition in Multistage Manufacturing: Stream-of-Variation

Analysis (SOVA) Methodology—Review." InternationalJournal of Flexible Manufacturing Systems ,2004 ,16: 11～44.