车身焊接夹具调试流程探析论文
摘要：汽车焊接夹具是将钣金焊接零件精确定位、固定夹紧， 保证焊件尺寸精度的一种专用辅助焊接设备， 对保证焊件尺寸精度， 提高焊件生产效率和保证焊接质量稳定性三方面有至关重要的作用。近年来随着自动化的焊接夹具逐步普及， 相应的这也对焊接夹具调试人员的作业素养提高了要求， 本文从汽车焊接夹具的调试前准备、调试流程及调试操作等方面论述了汽车焊接夹具安装调试应当注意的问题。
1、引言
汽车车身装焊构件大多由0.7~2.5m m薄板件构成， 薄板件都存在着刚性小、易变形等特点， 所以通过焊接夹具控制焊件成品的尺寸精度和焊接质量是车身结构件制造的核心工作。由于冲压件的回弹与焊接件焊后变形等因素的影响， 使得焊接夹具的调试较为复杂， 调试人员必须熟悉和了解夹具的设计依据、结构、加工状态和验收技术参数， 并且有着一套成熟的'调试流程及较为丰富的调试经验才能准确、高效的调整焊接夹具。
2、焊接夹具调整前准备工作
焊接夹具调试前先要对以下几项关键信息进行了解和掌握：
（1） 熟悉夹具的设计依据、设计结构、夹具验收数模及夹具CMM检测报告等对夹具现状有一个系统的了解；
（2） 熟悉产品数模， 对各定位基准、焊接顺序有整体了解， 并编制焊接工艺流程；
（3） 仔细分析焊接单件CMM检测报告解， 如无单件CMM报告需在单件检具上进行手检， 以便于对试件物料状态有整体了解， 便于夹具问题判断；
（4） 按照夹具档案文件对现场夹具进行检测， 按操作指导书对夹具进行动作， 核对夹紧顺序及夹具整体状态， 确认夹具整体刚性。
3、焊接夹具调试流程
由于每套夹具都有自身的特殊性， 即使是同一套夹具由于OTS/PTR/SOP等阶段对焊接总成合格率要求不同， 现场夹具调试流程可能会有些不同， 需要在实际调试过程中采取相应的调整， 但整体调试流程应符合图1, 否则会事倍功半， 甚至导致基准全无， 检测数据无从分析。
CMM数据的分析以及调试方案的制定过程较为复杂需要有一定的经验及耐心去完成， 分析测量数据要结合关联点， 不要只顾片面的局部点， 这样才能避免新问题的发生。由于篇幅有限， 本文对上述两项内容不进行详述。
3.1 基准点、基准面调整及确认
3.1.1 定位销基准点位置确认
基准销是夹具调试过程中主要的定位因素， 必须参照车身坐标系、夹具设计图及夹具CMM检测报告， 对偏差定位销位置通过增减垫片进行微调， 尤其是加工精度不高的基准销更要仔细测量后再进行位置校正。一般情况下主定位销采用圆柱销， 辅助定位销采用棱销。
调整后将合格焊接试件装在夹具上， 在气缸不夹紧和夹紧的状态下分别观察定位销与定位孔的配合情况， 理论上定位销应位于孔中心， 不应该有过大的偏差或干涉， 如有异常需从新确认试件状态及定位销调整数据。
3.1.2 定位基准面的确认
基准面同样是是夹具调试过程中主要的定位因素， 在气缸不夹紧的状态下， 将合格焊接试件装在夹具上， 观察各定位块与样件的贴合情况， 如存在间隙过大的情况， 可能是由于试件不到位、支撑定位块低于基准面、支撑定位块与零件干涉或定位块形状与试件形状不符导致， 前两种情况需要对定位块的位置进行调整， 后两种情况需要对定位块进行二次加工。调整后需再观察支撑定位块与试件的贴合状况， 如贴合不良需要对定位块从新进行调整或加工， 直至定位基准面与样件贴合度符合目视检测要求， 间隙不大于0.2mm.
调整后需将待焊接试件按顺序装在夹具上， 夹紧气缸， 首先观察压紧定位块与试件的贴合状况， 如贴合不良间隙大于0.2mm需要对压紧定位块从新进行调整或加工。再观察冲压件之间贴合是否自然均匀， 有无较大间隙或过度压死点， 如有异常点需要进行原因进行排查及修正。
如冲压件与合格单件存在较小的偏差， 可在不影响总成件装配精度的前提下， 对夹具基准面进行微调， 特殊情况下可采用强制变形处理使焊后总成件满足精度要求。对于对称件的焊接夹具， 可以进行参照调整， 对称夹具散件与定位销定位精度一致， 定位面间隙一致， 搭边位置轮廓切边一致即可。对于车身总成焊接夹具， 要对前风窗口和后背门口或行李箱盖口等位置对角线尺寸进行控制。
如果夹具是已经量产产品的夹具， 有CMM检测合格的焊接总成样件 （单件未发生设变） , 可以先使用合格总成样件来对焊接夹具进行验证及调整， 将样件安装到位后在不夹紧和夹紧的状态分别看看定位销、定位块和样件的贴合程度， 贴合度符合目视检测要求后再使用合格冲压单件进行精调， 这样可以大幅缩短夹具的调试周期。
定位基准全部调试完成后应及时填写调试记录， 以便于后续工作开展。
3.2 试件试焊
当定位基准， 夹紧机构调试工作阶段性完成后需按照焊接作业指导书对试件进行焊接， 通过焊接对以下几项内容进行校验：
a.焊接夹紧顺序是否合理， 焊后夹具各气缸打开动作是否顺利。
b.焊后夹具松开后总成件与夹具定位块的贴合程度及各定位孔、定位面表面质量。
c.焊后取件是否方便。
d.焊接参数是否合理。
3.3 试焊件检验及分析
试焊件首先需进行外观检测， 各处各定位孔、定位面表面质量均应满足客户要求。再按照检测指导书使用总成检具对试件进行手工检测， 并做好检测记录， 手工检测全部合格后再进行CMM检测。如手工检测即存在较大的问题， 需立即通过检测记录、调试记录及原有夹具资料对问题点进行分析， 并重新制定方案， 调整夹具。
数模或图纸给定的公差范围是重要的检测指标， 但不是唯一的检测指标， 对于焊接强度、焊接质量稳定性， 焊件外观等因素均为检测指标， 他们都需要后续每道工序的反馈信息， 参考后序工序的反馈信息， 不断对焊接夹具， 焊接参数， 焊接工艺等进行调整， 逐步实现整车需求。
3.4 调试中常用的修整的方法
（1） 研磨：当支撑块及压紧块与样件不匹配时， 采用着色法配合样件逐步对其进行研磨， 当研磨面逐渐提高与样件匹配度时， 每次研磨量应逐渐减少， 反复研磨直至完全匹配。
（2） 补焊：当支撑块及压紧块由于现场研磨过度或加工异常导致夹具不能夹紧时， 需要对其进行补焊， 补焊后重新进行研磨。补焊应采用氩弧焊补焊， 补焊时可采用先周边再中间的填坑补焊， 也可采用四周增加垫板的方法进行补焊， 垫板焊后去除。补焊填充材料应与母材匹配
4、结语
车身焊接夹具的调整是一项涉及夹具设计、焊接工艺、质量检验、现场测量等多方面知识的工作， 需要调试人员具备一定的理论知识和丰富的现场调试经验， 而且要固定一套调试流程， 做到有条不紊， 数据记录详细， 即使出现异常状况丢失基准， 夹具也能很快恢复到原始状态。
近几年来随着高强板、超高强板等新材料在车身结构件上的大幅使用， 焊接夹具调试过程中可能也会相应的引发新问题， 这就要求调试人员对于调试过程中出现的各种突发状况一定要有一定的前瞻性及灵活性， 在实际调试工作中果断采取新思路、新对策， 最终调试出满足整车装车需求的产品。
参考文献
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