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白车身装焊夹具的设计及点焊机器人的焊接仿真研究

文字:[大][中][小] 手机页面二维码 2020/5/20     浏览次数:    

  一、白车身装焊夹具及焊接技术

  白车身是汽车当中一个十分重要的部分,指的是在内饰件总装、涂装之前的车身, 需要承载汽车的内外装饰件、 电子系统、 形式系统、动力系统等子系统,对于汽车的外观质量、外观形象、平顺性、舒适性、动力性等质量和性能都有着至关重要的影响。在车身的装焊过程中,需利用相应工艺进行夹紧、定位、定型,对车身总成、分总成、合件、组件等进行组合,并通过焊接使其成为一个整体。装焊夹具是指在装焊当中应用的夹具,可根据不同的需求、生产条件、车型结构等进行设计制造。在汽车制造当中,需要进行大量的焊接操作,并且对焊接精度的要求也非常高[1] 。在车身中应用的钢板,通常厚度不大,因而在焊接过程中,为了避免焊接变形,提升焊接效率,通常采用凸焊、点焊等方式进行操作。在点焊中,装配工件,形成搭接接头,在两电极之间,进行通电和夹紧,将母材利用电阻热能进行融化,从而产生焊核,在此基础上完成点焊。

  二、二维夹具设计

  在设计当中,为了确保夹具的尺寸精度,并对零件的制造和设计提供便利, 应当首先对基准面进行选择, 对于装配关系较为重要的孔,利用连锁法进行标注。对于一般的长度尺寸,采用坐标法进行标注。在二维设计中,基准图具有重要的作用,能够全部清楚地描述工件定位点,因此,在夹具设计当中,必须注重对基准图的绘制。

  三、三维夹具设计

  在三维夹具设计当中,应当满足功能性、可制造性、可装配性的设计指标,对于功能、刚度、装夹精度、装夹可靠性等,应进行满足,同时兼顾到制造成本、制造时间、非标准夹具元件可加工性、夹具元件标准化程度等问题。在实际设计当中,首先对待焊工件的特点进行分析,明确夹具的设计要点和典型结构,可采用气动夹紧的方式进行操作。 在夹具典型结构当中, 主要包含支撑座、 上下限位块、 支撑块、压紧块、定位销、过渡板、调整垫、过渡块、压紧臂等部分。在设计装焊夹具的过程中,对夹紧机构、定位销、定位板等进行设计。在三维夹具的设计中,可对平推限位结构、平推压紧结构等进行应用[3] 。同时通过对小气缸的应用,能够极大的节省空间,从而更方便的进行操作。另外,还可以在侧翻压紧结构的基础上,对支撑压紧结构进行应用。

  四、点焊机器人焊接仿真

  在白车身焊接当中,点焊机器人是一种应用十分广泛的技术系统,能够对不同的功能进行反复的调整和执行。通过对点焊机器人的应用, 能够更加有效的管理制造系统、 提升系统柔性, 降低劳动强度,改善工作环境,从而使生产能力、产品质量等进行提升。为了更好的确保点焊机器人的工作效率,应当对其进行良好的仿真,从而对一些大型系统问题进行解决,对研究开发的费用进行节省,对投资风险进行降低,防止对财产、生命等造成危害,同时避免受到时空的限制,使实验时间得到缩短[4] 。初始状态下,吊具带着工件进入工作区,机器人带动焊钳,按照预先设定的轨迹进行点焊,完成后,吊具吊起工件,进入下一个装焊单元。此外,可以在机器人运行程序中存储运动轨迹,从而缩短调试时间,提升生产效率。

  结论:汽车作为当前社会中一种十分重要的交通工具,在人们的日常出行当中,发挥着十分重要的意义和作用。在汽车的设计制造当中,白车身作为基础性的部分,对于整车的质量和性能都有着至关重要的影响。因此,对白车身装焊夹具进行良好的设计,采用点焊机器人并进行有效的仿真,从而针对具体工况,更好的的进行白车身装焊工作。

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