汽车座椅焊接夹具设计和实现 车辆工程专业

1、汽车座椅焊接夹具设计摘 要焊接夹具在汽车，船舶和重工业等众多领域有着诸多应用。在实际的现代制造业，还有许多企业在使用手动夹具，大大限制了我国从传统制造业往高端的智能制造转型。而全自动化生产是实现智能制造的一个环节。本文对汽车座椅焊接夹具进行设计，采用气动的方式使焊接夹具变成全自动。对比采用手工焊接，本设计对工件进行精确的定位，并进行夹紧，保证它们之间的装配关系；在焊接过程中限制了汽车座椅受热变形，保证了其焊接质量。配合焊接机器人和码垛搬运机器人可以实现全自动生产线，加快汽车座椅焊接生产速度。该设计要率先确认工件的相关定位方案，再对需要的生产制造工艺进行分析和选取，计算夹具力的大小并对其进行设计

2、，附带各个子模块的零件图表。关键词：焊接 焊接夹具 汽车座椅 1. 前言1.1研究目的与意义焊接技术从总体上来看，这是一个拥有与时俱进品质的技术手段。在工业生产早期阶段，人们在铁质材料的加工方面往往只能选择高温以及高压的方法来进行工作。经济社会的发展需要更为先进，更为适用的生产工艺和技术，在这个社会大趋势下，焊接技术也迎来了新的变革。比如通过某些气体的可燃烧性来促进工业材料焊接，这种气体焰是从改进焊接能源角度出发的。除此之外，电弧，激光等也是改进焊接能源的典型方法1。焊接是我国现代制造业的重要工艺方法，不管是在轻工业，还是在重工业领域都得到了广泛的运用。就焊接工艺自身而言，焊接是指在高温条件下

3、，使用焊接工具和材料把相应的分散独立的零部件连接到一起从而形成整体，焊接工艺主要是在连接金属结构等方面发挥作用。夹具是制造业中一个辅助工具，但是科技和工业发展又对其做出了具体的要求即实现由单一生产辅助工具向独立的功能化设备的转变，夹具也随之实现了种类与功能的多样化和精细化。一个夹具包含了工件的定位，支撑和加紧，甚至还有导向功能。在二十一世纪，我国经济的平稳运行和高质量发展是离不开制造业的转型升级的，在我国经济腾飞的过程中，中国制造业逐步完善了独立的工业体系，在向工业大国的道路上又迈出了坚实的一步。制造业作为推动工业发展的关键部分和核心环节，对实现我国工业现代化以及综合国力的提升有着不可忽视的作

4、用。但是，我国在取得丰硕成果的同时也面临着新一轮的挑战和考验我国虽然已经成为世界范围内的制造大国，但还未完全实现制造强国的目标，与部分发达国家的发展水平还存在着较大差异，所以要有效实现“中国制造”和“中国创造”的伟大转变，我国工业要不断增强自主创新能力，优化资源配置，为信息化和工业化进行深度融合。想要成为工业强国就必须实现转型升级和跨越发展。作为汽车零部件生产中的重要部分，汽车座椅骨架的生产是体现我国汽车零部件制造水平的重要标志。在当前阶段，我国汽车行业发展迅速，态势良好，汽车市场不断扩展和完善，市场需求也在逐渐的扩大，这种需求不只是对汽车整车的综合要求，其中也包括对座椅等零部件质量的需求。焊

5、接夹具在工作中展现出来的结构性特质为增强座椅质量和安全性提供了物质保障2。对汽车座椅的整体强度和焊缝质量提出了相当高的要求，汽车座椅骨架各组件的焊接通常采用半自动CO2或MAG焊，而这些焊接技术因为需要相关技术人员亲自进行操作，所以这也阻碍了焊接质量标准化的进程。相较手工焊接，机器人焊接具有生产效率高，具有统一的质量规格和标准等特点。除此之外，先进且适用的焊接夹具同样能起到与机器人焊接的类似效果，由于焊接夹具从本质上来讲就是汽车生产的辅助性工具，所以焊接夹具能够实现零部件生产中的精确定位以及固定，从整体上提高零部件焊装的精确性和完整度。焊接夹具在金属焊接工作中尤其是在金属结构的固定和加持中发挥

6、着关键作用3。1.2国内外发展状况随着现代制造技术的发展和社会供求关系的变化，制造企业为了满足消费者的需求企业的产品经常更新换代来提升产品的竞争力，在更新换代的同时还要求提升质量，降低成本并且达到预期效果。国际生产研究协会的相关调查和数据显示，工件种类在总体中呈现出接近于85%的多样性，但是在当前阶段，许多企业还是会保持传统焊接工艺的惯性。另外，一些具有产品多元化特征的企业夹具更新周期大约为4年并且单次更新则替换八成左右的夹具数量，但是，实际上发生磨损的只有15%左右。以数字化控制机床，成组加工等新技术为代表的现代化制造技术正在与现代工业的发展不断对接，得到了广泛的推广和应用，而这正是现代制造

7、业在进行中小规模生产时效率提高的重要原因之一，也是中小批量生产逐渐取代大批量传统制造方式的突出趋势。因此要想机械制造业能够较好的契合这种趋势，就必须有一个较强的灵活性和适应力。而针对国外相关进展，柔性制造系统已经成为了新型产品设计与开发的重要方法，也在引领着国外机械制造业的变革。基于柔性夹具，组合夹具在其中具有较强的代表里，而以销钉和T型槽系统为基础的夹具是组合夹具的主要组成部分。以销钉为基础的组合夹具主要在基座与夹具模块的精确定位和加固中发挥作用；以T型槽为基础的组合夹具主要是以基座中的T型槽为媒介进行工件定位。作为组合家具运用过程中的关键技术支撑，CAFD即计算机辅助夹具技术也在呈现出集成

8、化，标准化，并行化的发展趋势。现代夹具只有不断实现精密化，柔性化，标准化以及高效化，才能与现代机械制造业高，精，尖的发展趋势形成共鸣。1.精密化机械生产技术的革新伴随而来的不只是生产技术的进步，更重要的是以先进技术为依托改进产品制造的精细程度。在这种背景下，夹具的精细化和多样化也在逐步实现着，比如，多齿盘可以做到0.1分度的极小的误差。2.高效化夹具实现高效化之后一方面能够在很大程度上缩短工件的生产周期，减少材料和时间的浪费；另一方面，高效化夹具可以减少对劳动力的需求，降低工作强度和难度。比较常见的此类夹具主要包括自动化和高速化夹具等。以电动虎钳装夹工件为例，这种夹具就可以实现工作效率倍于普通

9、夹具的状况（5倍左右）。3.柔性化与机床的柔性化相似的是，夹具可以调节工件组合类型从而达到适应具体生产工艺的需要。此类夹具主要包括组合夹具、通用可调夹具、成组夹具、模块夹具、数控夹具等，夹具柔性化在长时间内都是夹具革新的主要导向。4.标准化作为夹具中具有较强联系性的特性，标准化和通用化都能对夹具结构的变化发生重要的影响。其中，夹具模块的通用化要首先进行，通过合理的设计夹具规格减少夹具功能的冲突，在这个过程中还要适当的放弃一些结构较差的夹具类型。在我国夹具研究与实践的当前阶段，我国在夹具部件的标准化以及取得了对应的成果。而就夹具标准化而言，作为夹具柔性化和高效化的重要基础条件，标准化是一种不可避

10、免的趋势，这对减少制造成本损耗和时间周期以及制造业的专业化发展有着突出的推动作用。2.焊接夹具设计流程及要求2.1焊接夹具设计流程夹具的作用就是固定工件，为了实现这一功能，夹具就必须与工件接触。要想要实现高精度的固定工件，夹具必须具备定位和夹紧功能。定位原件为夹具提供定位功能，夹紧元件与支撑元件则使夹具具备固定能力。定位的偏差，夹具部件以及夹具的物理力性都会对工件的变形和精度实际情况产生一定的影响。表2.1表示出的是夹具设计过程的具体流程：表2.12.2焊接夹具设计要求焊接夹具设计要求是焊接夹具设计的核心部分，焊接夹具的设计就是围绕着设计要求的进行，所以焊接设计方案的设计是要以设计要求为前提。

11、以下是焊接夹具的设计要求：（1） 焊接工装夹具在夹紧工件时必须快速完成操作。对夹具的焊接要把握夹具位置的人体工学规律，要尽可能方便操作人员的实际操作。此外，夹具的操作高度要在80-90厘米范围内，这样才能让操作人员能够有效的降低操作难度。值得一提的是，夹具的自动化封锁性能在保护操作人员的人身安全中有着不可忽视的重要作用。（2）焊接夹具在设计时要保留工人们装配的空间和不能焊枪焊接的空间。在夹具夹紧单元打开状态下不能方案工件的拆卸和安装。夹具的定位元件，夹紧元件和支撑元件必须可调，如定位销能够伸缩，夹紧元件和支撑元件的精度。（3）在夹紧元件和支撑元件夹紧过程的前后都不能随意的改变工件的定位位置，不

12、能在与工件接触时使工件变形、凹陷和划伤等，还有在夹紧后工件一定要夹紧不能产生松动和不能产生移动。（4）当夹具为翻转机构，夹具在夹紧时不管翻转到什么角度都要处于自锁状态，保证工人的操作安全。（5）在焊接工件时会产生焊渣。焊丝的氧化反应是气保焊形成焊渣的主要原因。焊渣会造成工件表面，夹具上零件的定位面等产生损坏。需要设计保护措施。（6）设计时需要清楚所采用的焊接方法的要求，如需要导电导热等，在设计时需要把其要求考虑进去。（7）夹具的定位元件、夹紧元件和支撑元件经常与工件接触，会损坏其精度。在设计夹具时应尽量减少定位元件、夹紧元件和支撑元件，方便以后制造和维护夹具，对定位元件、夹紧元件和支撑元件进行

13、更换。夹具夹紧方式采用气动、液压等驱动方式，可以提高工作效率的同时也能减少工人的劳动。（8）在夹具设计时，夹具易损零件定位元件、夹紧元件和支撑元件等可以设计成易更换的结构，材料选用特殊材料如45#、T10等，并且进行特殊处理如淬火表面硬度达到4045HRC，检具不低于50HRC。（9）使用气动夹紧结构时，需注意气压应为可以调整，设计夹具需把转向阀、调压阀等气动元件的布局考虑进去，把气压元器件藏于BASE板下面。连接气路的气路管采取耐高温的材料，防止焊接时焊枪或者焊渣烧穿气路管，导致气压泄露。（10）工件的焊缝有千奇百怪的，有的焊缝长，有的焊缝短，还有的焊缝比较密集。工件在焊接后容易发生变形，需

14、采取措施防止焊接变形，例如使用反向变形后焊接。（12）夹具的设计需要以安全为设计目的，夹具在工作期间会受到各种各样的力，所以受力构件的设计一定要考虑强度、刚度等因素。（13）夹具的设计需考虑制造成本，使用周期，维护费用和回收处理等。2.3焊接方法焊接方法可焊材质常用保护气体气体纯度MIG焊不锈钢98%Ar+2%O2不锈钢95%Ar+5%CO2铜及铜合金Ar99.99%铝及铝合金Ar99.99%TIG焊（自熔/填丝）碳钢Ar99.99%不锈钢Ar99.99%铝及铝合金Ar99.99%MAG焊碳钢80%Ar+20%CO2CO2焊碳钢CO299.95%2.3.1 MIG焊MIG焊（melt iner

15、t-gas welding）又称熔化极惰性气体保护焊，这种焊接方法主要是以熔化电极为基础，通过气体的电弧介质的物理性质来实现保护金属焊接熔滴与熔池等部分的电弧焊方法。 MIG焊的优点:1.有较高的质量保证。因为惰性气体对焊接金属的保护作用，金属在焊接过程中通常不会发生明显的变形和熔滴飞溅等，具有较强的稳定性，且在焊接铝合金等金属时还能通过直流反极性起到良好的阴极破碎作用。2.工作效率高。之所以MIG焊具有这个特点，是因为在焊接过程中，焊丝是充当了电极的角色，通过与较大的电流连接，增大焊丝熔化速度。这种焊接方法具有焊条电弧焊所不具备的优点送丝的可持续性，大大缩短了生产周期，减少材料浪费并且不需要

16、特意地对焊渣进行处理。3.适用性强，可应用范围宽泛。因为惰性气体良好的保护作用，大多数地金属材料都能够较好地避免与熔池金属发生反应。但相应的，这种焊接方式对技术水平要求较高，且惰性气体适用会带来较高地生产成本所以当前阶段的MIG焊主要还停留在合金，有色金属的焊接层面。MIG焊的缺点:1.无法脱氧去氢。这种特性就依赖于焊接材料以及焊丝的质量，在使用时要注重对焊接材料的清理。2.抗风能力差。这是由于熔化惰性气体的固有缺陷导致的，所以这种焊接方法并不能在露天环境下进行。3.设备复杂。焊接设备主要包括焊接电源、送丝机构、焊枪、控制系统、供水供气系统等部分。2.3.2 TIG焊TIG焊（Tungsten

17、 Inert Gas Welding）又称为非熔化及惰性气体保护电弧焊。在不锈钢等金属的焊接过程中，不论自动化还是人工焊接，TIG焊接方法的适用性都比较强。在这种焊接方法中，纯钨或活化钨都可以作为惰性气体来保护电弧焊，钨极和工件之间的电弧会让金属熔化而形成焊缝。与“非熔化”相对应，这种焊接方法在焊接过程中只充当这电极的作用，因为钨极在整个焊接过程中都不会发生熔化反应。这种焊接方法还能够根据实际需要进行金属材料的相关调整。TIG焊优点：1. 能够有效的隔离空气。TIG焊接方法中使用的非熔化惰性气体由于自身不与金属发生反应。在这个焊接过程中，还不用特意进行氧化膜的清洁工作（电弧可以实现自动清除）。

18、所以由于这种特性，TIG焊能够稳定的焊接各种化学性质较为活泼的金属。2.电弧稳定性强。这种在焊接电流小于10安培的状况下依然可以进行稳定的焊接工作，在薄板材料的焊接中作用突出。3.可以对热源和填充焊丝进行调节。这便利了单面焊双面成形的具体实现。TIG焊缺点：1.熔敷速度慢，工作效率不满足工作需要。2.钨极承电能力差。如果接入过大的电流则很有可能导致钨极熔化或者蒸发，由此产生的微粒就可以进入熔池，从而形成焊渣污染。3.焊接成本消耗过大。与其他焊接方法相比，非熔化惰性气体适用成本高，这在很大程度上为扩大生产规模产生了阻碍。虽然这个焊接方法在焊接金属的适用范围较广，但是由于成本过高地限制，这种焊接方

19、式业主要用于铝、镁等有色金属和不锈钢、耐热钢等金属材料的焊接。但是针对如铅等熔点较低且容易蒸发的金属，其焊接难度自然就比较大。为了能够使焊接后的工件整体性能得到良好的改进，如在压力容器及管道等关键或较为重要的部件的焊接过程中的根部熔透焊道接和全位置焊接和窄间隙接，有时也采用钨极氩弧焊。2.3.3 MAG焊MAG焊（Metal Active Gas Arc Welding）又称“熔化极活性气体保护焊”，作为一种熔化焊丝和工件之间的电弧形态的弧焊方法,MAG焊接主要是经过焊丝加热与对应的工件（需要融化）焊接在一起。在焊机中要首先预设不变的自动化送丝速度。其中，在传输保护气体时要隔离气体中的氧气和氮

20、气成分。因为只要电极或金属材料等与上述气体发生接触，就能够大概率的引发金属脆化和熔化缺陷的情况。在这个情况下，薄板的焊接会经常发生变形和燃烧等问题。为了防止这样的现象，需要减少热量输入。MAG焊优点：1.焊接与熔敷效率高。2.焊丝质量好，适配性强。3.可实现全位置焊接，焊接稳定。4.焊接美观，飞溅少，焊接难度较小，焊接高速化。MAG焊缺点：1.适用范围小（钢材料）。2.气体成本高。2.3.4 CO2焊CO2焊：以二氧化碳气为保护气体，进行焊接的方法。焊接操作难度小，还可以实现自动化和全方位的焊接。但是抗风能力弱，所以该焊接方法通常不能在露天环境下进行。与大多数焊接方式相比，该焊接方式成本较低，

21、因为二氧化碳获取容易，在各领域制造业中都有着较为广泛的运用。之所以在该焊接过程中通常要保障常规焊接的电源接入的横向过渡，这是因为二氧化碳的零热物理性能影响，所以，与MIG焊的自由过渡相比，该焊接方式在焊接的过程中会产生更多的飞溅。但是这并不意味着不能改变，可以通过认为的去选择更为良好且适用的焊接设备以及合理的参数选择，这就可以实现焊接飞溅的最小化处理。因为二氧化碳的获取和使用成本低，焊缝往往会具有较好的成形效果，而含有脱氧剂的焊丝可以良好的阻隔氧气，为无内部缺陷焊接提供质量保证。CO2焊优点：1.焊接成本低。相当于埋弧焊或者焊条电弧焊的二分之一。2.效率高。可实现1-4倍于焊条电弧焊的高速焊接

22、。3.焊接难度小。对焊接工件的要求和限制较为宽松，可实现全方位焊接。4.焊缝质量好。焊缝中氢含量和氮含量低。5.具有较好的抗变形能力。6.飞溅小。超低碳合金焊丝或药芯焊丝，或在CO2中加入Ar，都可以降低焊接飞溅。CO2焊缺点：（1）适用材质仅限于钢系列。（2）焊缝外观差。3.汽车座椅骨架焊接夹具设计方案设计与分析3,1.汽车汽车座椅骨架焊接夹具设计方案3.1.1汽车座椅骨架工件分析工件4工件3工件2工件1图3.1 汽车座椅骨架工件图如图3.1.1所示，汽车座椅骨架由工件1，工件2，工件3和工件4，其中工件3和工件4互为对称件，主要为管件框架和支持板。工件1、3、4为焊管材料，焊管的材料一般使

23、用的是Q235A，焊管外径大小为32mm，内径大小为30mm工件2为冲压钢板，冲压钢板的材料采用一般采用QSTE420，厚度为3.0mm。3.1.2汽车座椅骨架工件焊接方案图3.2 汽车座椅骨架焊缝图如图3.2所示，圈圈位置为焊缝位置，四个工件之间的连接需要六个焊缝，汽车座椅骨架焊接的焊接工艺采用CO2气体保护焊，因为其工艺具备焊接成本低，生产效率高，对于工件的厚度没有要求，焊接时焊渣飞溅小，焊接后不会产生多大的变形，变形度在千分之三到千分之五之间等优点。使用CO2气体保护焊可以通过控制焊接机器人电流电压等技巧对稀奇古怪的空间焊缝。3.1.3汽车座椅骨架工件夹紧支撑方案图3.3 如图3.3所示

24、，标准的夹具单元由一个压块，一个支撑块组合在一起进行夹紧作用。以气缸为动力源对工件施加夹紧力，从而固定工件使其位置不发生松动或滑动等偏移，保证工件焊接时的精度。保证工件在加工过程中不产生位移或振动，又不致压伤工件表面或引起变形。本设计工件2为薄板冲压件，薄板冲压件的刚性强度差，容易发生变形。在焊接时需要保证工件焊接定位精度，本夹具夹紧方案部分结构将采用一个压块，两个支撑块的夹紧方案，通过增加支撑点的方式，提高工件装夹刚度和稳定性。3.2汽车座椅焊接夹具设计3.2,1 夹具单元的结构图3.4根据图3.4可知，夹具基本构成有定位销，定位块，压紧块，压臂，销座，角座和气缸等。其中在焊接夹具里面最核心

25、的零件是定位元件和夹紧元件，而定位元件的作用为对工件进行定位，确保其定位精度。定位元件的种类有很多种，有利用孔来进行定位的定位销，通过限制工件移动的定位块，还有定位挡板等。夹紧元件就是使工件一直处于定位的位置的零件，主要有压块和支撑块。这两个夹紧元件配合来确保工件的位置。定位元件和夹紧元件为了起到它们的作用都需要与工件直接接触，并且它们在夹具当中相互配合的关系，它们两个是缺一不可的。只有定位元件的话，基本是无法加工的，因为工件会移动，加工出来是无法达到预想效果。如果只有夹紧元件的话，那么它的加工精度就会受到影响。因此定位元件和夹紧元件为焊接夹具中最为核心的零部件。3.2,2 定位销的设计工件的

26、定位将遵循六点定位原理即沿着x,y,z三轴进行运作（移动或转动）的自由角度。而六点定位就是以限制自由角度为基础，一般使用定位元件来对限制工件的六个自由度。汽车座椅骨架工件的定位方法主要是“一面两销”，其中，“一面”主要是指一个基准面，“两销”指两个基准孔。“一面两销”就是通过限制一个基准面和两个基准孔来进行定位。定位销有圆销和菱销两种，两个基准孔有几种类型，有一个圆孔和一个长圆孔，两个圆孔，还有一个圆孔和一个菱形孔。工件的基准孔为一个圆孔和菱形孔。五个自由角度会被圆销和基准面限制，还有一个绕销旋转自由度通过菱销来限制。由此得出，“一面两销”符合六点定位原理。定位销的材质及技术要求：（1） 以4

27、5#钢为主要材料。（2） 以热处理为主要加工方式，淬火处理HRC3842。（3） Ra1.6为其工作面粗糙度；其他面为Ra6.3。（4） 零件表面镀硬铬。定位块的设计定位块是靠对“一面两销”中的一个基准面进行定位，同时支撑着工件，与工件紧密接触。定位块的定位面随着工件的形状，当工件为平面，则定位面为平面；当工件为曲面，则定位面为曲面，利用计算机数字控制机床进行仿形加工。定位块的技术要求：（1） 材料选用45#钢。（2） 零件进行热处理，淬火处理HRC3842。（3） 定位面加工精度要求较高，一般情况下粗糙度为 Ra3.2，必要时 Ra1.6。（4） 零件表面磷化处理。3.2,3 夹紧结构的设计

28、夹紧结构有很多种，有以人力为动力源，通过手柄或脚踏板进行压紧的手动夹紧机构，以空气的压缩作为动力来源使气缸运作以此实现夹紧作用，以液压油的压缩作为动力来源使气缸运作以此实现夹紧作用的液压夹紧机构。气动夹紧机构通过气缸把气体压力转换为机械能，推动定位销进行定位，压紧块进行压紧等。采用气动夹具有很多优点，与人工夹紧机构相比，它不需要人工进行夹紧，减少工人的劳动，并且反应速度比人工快，提高生产效率，可以实现自动化；与液压夹紧机构相比，气动夹紧机构的动力源为空气，可以取之不尽，用之不竭，还不会造成污染环境，气动还能实现缓冲，安全性比液压高。压紧块的设计压紧块与工件直接接触，起压紧工件，固定工件的作用。

29、常根据工件实际形状来确定定位块的定位面。当工件为曲面的需要仿形加工，利用计算机数字控制机床进行加工。定位块的技术要求：（1）材料选用45#钢。（2）零件进行热处理，淬火处理HRC3842。（3）工作面加工精度要求较高，一般情况下粗糙度为 Ra3.2，必要时 Ra1.6。（4）零件表面磷化处理。压臂的设计压臂是连接气缸和压紧的连接块，起配合及辅助作用。压臂的设计需要考虑支点位置，夹具的夹紧机构最佳压入角度为90，最差压入角度为0，一般设计角度在60左右。除支点位置外，还需要考虑使用的气缸的大小，夹紧打开量，压紧力。一般来说夹紧力要在50KG以上，具体看情况定，过大的压紧力会压坏工件，过小的压紧力

30、会使工件松动，加工效果不理想；夹紧打开量一般处于30mm到50mm之间，机器人进行抓取工件，夹紧打开量在30mm左右，人工进行取放件，夹紧打开量则为50mm左右。压臂的技术要求：（1）材料选用Q235A钢。（2）工件之间接触面加工精度要求较高，一般情况下粗糙度为 Ra3.2。（3）零件表面磷化处理。其他零件设计连接板，连接块和角座的技术要求（1）材料选用Q235A钢。（2）工件之间接触面加工精度要求较高，一般情况下粗糙度为 Ra3.2。（3）零件表面磷化处理。调整垫片的技术要求（1）材料选用冷轧钢板。（2）厚度为1+1+0.5+0.3+0.2=3。保护罩的技术要求（1）材料选用黄铜（防焊渣）。

31、气缸的选型压机气缸选型首先对气缸动作方式进行确定，是单作用或者双作用。然后对气缸的缸径和行程选型，通过压紧力对比进行确定。因为气缸压紧会吃进35mm，因此要预留5mm的调整空间。在支点中分前提下，气缸才能真正的发出动作，50行程的气缸压紧位置到支点的距离是22.5，在这种状况下，当气缸摆动量减少时，BASE的开孔量也会相应减少。夹紧力计算：杠杆原理：F1L1=F2L2：得到夹紧力F=50+5+22.55050=77.598.2（0.5Mpa，50缸径的输出力）选用50缸径，50行程的气缸。4.1汽车座椅焊接夹具单元整体设计焊接夹具整体设计过于复杂，工作量巨大，此次设计将采用模块化设计，把整套夹

32、具拆分成多个单元，简化夹具的设计内容。UNIT 01的夹紧结构如图所示，通过把一个支撑点变成两个支撑点，压紧点在两个支撑点之间和把支撑点也设计成压紧块的两种方案增加其稳定性。由于实际生产零件会存在误差，为保证夹具在装配时的精度要求，各压紧块的连接都会采用调整垫片来连接，方便装配时进行调整。UNIT 02基本夹紧方案和UNIT 01一样，采用多个支撑点来支撑工件，但支撑点位置为弯管，会存在误差，所以不采用把支撑块设计成压紧块的方式增加稳定性。除此之外，UNIT 02的压紧点会与UNIT 01有所不同，不将是两个支撑点的中间，而是工件1和工件2的连接处，并预留焊接位置，压紧这个位置可以固定工件1和

33、工件2，还能防止焊接时发生变形。UNIT 03与夹具单元的基本结构相同，唯一区别在于，把支撑块设计成夹紧块的式样增加夹紧力固定好工件。UNIT 04单元也是采用多支撑点的方式增加稳定性，并且还采用增加了压紧点、增加压紧面积的方式增加压紧力。04单元采用“一面两销”的定位，本单元通过增加气缸来负责定位销的进退。定位销的进退可以使焊接完成后方便机器人或人工抓取件。UNIT 05单元的设计与其他单元不同，由于工件并没有定位孔，所以将会采用把工件套在定位销的方式进行定位。为了追求统一性和高精度，此单元采用气缸和滑轨把工件移动到指定位置进行焊接。部分结构连接采用腰孔的方式来对单元角度进行调整，确保装配时的精度要求。5.1总结在实际中，不只是汽车座椅骨架需要专门的焊接夹具，还有摩托车的车架，重工业桁架都是需要焊接的，也是需要为其设计焊接夹具。与过去的不同，现在的夹具可以不需要人工通过手柄或脚踏板对工件进行装夹，可以通过液压，气动的方式对工件进行全自动的装夹，配合码垛机器人和焊接机器人可以实现全自动无人生产线。因此本文通过对汽车座椅骨架焊接夹具