什么是焊接工裝？
答：焊接工藝裝備就是在焊接結構生產的裝配與焊接過程中起配合及輔助作用的夾具、機械裝置或設備的總稱，簡稱焊接工裝。
2 裝配用工藝裝備與焊接用工藝裝備的區別是什么？
答：裝配用工藝裝備的主要任務是按產品圖樣和工藝上的要求，把焊件中各零件或部件的相互位置準確地固定下來，只進行定位焊，而不完成整個焊接工作。焊接用工藝裝備專門用來焊接已點固好的工件。
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第一章
3 什么是六點定位原理？
答：用六個正確布置的支承點就可完全限制工件的六個自由度，使工件在夾具中占有完全確定的位置，這種用支承點來分析限制工件自由度的方法，稱為六點定位原理，又稱六點定位法則或六點定則。
4 什么是全定位與準定位？
答：工件的六個自由度全部被限制而在夾具中占有完全確定的位置，這種定位方式稱為全定位或完全定位。工件在夾具中定位，如果支承點不足六個，但完全限制了按加工要求需要消除的工件自由度數目，這種定位方式稱為準定位或不完全定位。
5 試分析下圖零件1、零件2、園管、圓筒的自由度消除情況，分別屬于何種定位？
答：零件1和零件2拼接成T形板，裝配時，先把零件1放在平臺上，然后使它的左側邊緣與擋鐵1和2緊靠，它的端邊與擋鐵3緊靠。這樣，零件1在平臺上就被全定位了。接著再把零件2放上，先使它的側邊與擋鐵4和5緊靠，端邊與零件1的右側邊緣緊靠。這時，零件2 也被全定位了。這些擋鐵就是定位支撐點，他們之間的相互位置是事先按照產品圖樣和工藝上的要求來布置的，所以拼接好的T形板能滿足產品圖樣要求。
圓管和圓筒環縫對接時采用V形塊或兩根長輥軸定位，只限制工件的X、Y、X、Y四個自由度，另外兩個自由度沒有限制，此時已能滿足環縫對接的工藝要求。
6 什么是過定位與欠定位 ？過定位的優缺點是什么？
答：兩個或兩個以上定位支承點重復限制同一個自由度，這種定位方式稱為重復定位或過定位。優缺點：缺點是使定位不確定或使定位件產生變形，優點是可增強剛度。欠定位：工件實際限制的自由度數少于該工序加工要求所必須限制的自由度數。
7 N-2-1定位原理的主要內容是什么？
答：⑴第一基準面上所需的定位點數為N（N≥3）。⑵第二、三基準面所需的定位點為2個和1個，第二基準面的二個定位點布置在較長的邊上。⑶禁止在正反兩側同時設置定位點，易產生撓度和潛在的不穩定。
8 工件以平面、圓孔、外圓柱面作為定位基準時，常用哪些定位元件？
答：以平面作為定位基準時常用的定位器有擋塊、支撐釘、支承板等。圓孔有定位銷、定位插銷和襯套式定位器。外圓柱面有V形塊、定位套和半圓孔定位器。
9 下圖工件以部分外形定位，采用何種定位基準？
答：采用工件的部分外形組合定位。采用工件的部分外形組合定位，兩空一面定位，即工件以兩個中心線相互平行的孔及與之相垂直的平面作為定為基準。
10 生產中工件常采用兩孔一面定位，試分析以兩個圓柱銷及平面支承定位和以一圓柱銷和一削邊銷及平面支承定位時，自由度消除情況？屬何種定位？
答：以兩個圓柱銷及平面支承定位：兩銷都采用短圓柱銷，實際上這是一種過定位情況，因為一個支承平面限制三個自由度，每個短圓柱銷限制兩個自由度，沿兩孔連心線方向的自由度被重復限制了。這時假定第一個孔能正確裝到第一個銷上，但同批工件第二孔就會因孔間距誤差和銷間距誤差的影響而裝不到第二銷上，有可能出現孔心距為最小而銷心距為最大，或者孔心距為最大而銷心距為最小的極限情況。以一圓柱銷和一削邊銷及平面支承定位為使工件在極端情況下能裝到定位銷上，在不減小圓銷直徑的情況下，可把第二銷碰到孔壁的部分削去,只留下一部分圓柱面，如上頁圖所示。這樣，在連心線方向上仍有減小第二銷直徑的作用，而在垂直于連心線方向上，由于銷子直徑并未減小，因此工件轉角誤差沒有增大，同時也保證了工件裝配容易。
11 什么是型面的定位？
答：對于復雜外形的薄板焊接件，一般采用與工件的型面相同或相似的定位件來定位，這就是所謂的型面定位。
12 對下圖進行定位分析，分析自由度消除？屬何種定位？
答：答：如果六點定位時支承點按圖a所示分布，A、B、C三點位于同一直線上，工件的X弧自由度沒有限制，這時工件為不完全定位。同樣，如果支點按圖b的方式分布，側面上的兩個支點布置在垂直于底面的同一直線上，工件的Z弧自由度沒有限制，工件也是不完全定位。同時，a中的B點，b中的D點卻分別由于重復限制了自由度Z平和Y平，成了過定位點�？梢酝普�，6個支點在底面布置4個，其余兩個定位面上各布置一個，或者在3個定位面上各布置2個或6個支點在兩個平面上，均會出現不完全定位和過定位現象。因此，6個支點在3個相互垂直的平面上必須按3-2-1的規律分布，并將工件3個定位基準面與這些支點接觸，使每個支點限制著一個自由度。
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第二章
14 夾緊裝置由哪幾部分組成 ？
答：加緊裝置的組成：⑴力源裝置，它是產生夾緊作用力的裝置。通常是指機動夾緊時所用的氣動、液壓、電動等動力裝置。⑵中間傳力機構，它是將力源產生的力傳遞給夾緊元件的機構,如圖中的斜楔。傳力機構的作用有三種：改變夾緊力的方向；改變夾緊力的大小(擴力)；保證夾緊的可靠性、自鎖性。⑶夾緊元件，即與工件相接觸的部分，它是夾緊裝置的最終執行元件。通過它和工件直接接觸而完成夾緊動作。
15加緊力方向的選擇要注意那幾點？
答：⑴夾緊力的方向應垂直于主要定位基準面。可使工件與定位件更好接觸,使夾緊力引起的變形小。⑵夾緊力的方向應有利于減小工件變形。
16 夾緊力作用點的選擇要注意哪幾點？
答：夾緊力作用點是指夾緊件與工件接觸的部位(局部接觸面積)。⑴應不破壞工件定位已確定的位置，即應作用在支承上或支承所組成的面積范圍之內。⑵夾緊力作用點的數目增多，能使工件夾緊均勻，提高夾緊的可靠性，減小夾緊變形。⑶夾緊力作用點應不妨礙施焊。
17確定夾緊力大小應考慮哪些因素？
答：⑴夾緊力應能夠克服零件上局部變形。⑵當工件在胎具上實現翻轉或回轉時，夾緊力足以克服重力和慣性力，把工件牢牢地夾持在轉臺上。⑶需要在工裝夾具上實現焊件預反變形時，夾具就得具有使焊件獲得預定反變形量所需要的夾緊力。⑷夾緊力要足以應付焊接過程熱應力引起的拘束應力。
18常見的簡單夾緊機構有哪些？
答：簡單夾緊機構常見的有楔式、螺旋式、偏心式、杠桿式和彈簧式等數種
19 采用雙升角斜楔的目的是什么？
答：目的是使斜楔夾緊機構既夾緊迅速又自鎖可靠。
20 常用的復合夾緊機構有哪些？
答：螺旋-杠桿、斜楔-杠桿、偏心-杠桿、鉸鏈-杠桿。
21 什么是鉸鏈-杠桿夾緊機構 ？它的自鎖條件是什么？
答：鉸鏈—杠桿夾緊機構是利用杠桿原理將杠桿系通過固定鉸鏈和活動鉸鏈組成的夾緊機構，也稱肘桿夾緊器。自鎖條件是：手柄杠桿與連接板共線。
22 試分析下圖大力鉗工作原理，畫出機構運動簡圖。(圖2-58a) （見作業）
答：該大力鉗為第二類鉸鏈-杠桿夾緊機構自鎖條件是：手柄杠桿與連接板共線。是兩組杠桿與一組連接板組合，夾緊杠桿與連接板與支座鉸鏈；手柄杠桿為水平式。這類夾緊器的夾緊杠桿轉角小。
23試分析下圖大力鉗工作原理，畫出機構運動簡圖。(圖2-58c) （見作業）
答：該大力鉗為第三類鉸鏈-杠桿夾緊機構(一手柄固定分析另一手柄)為一組杠桿與連接板組合，夾緊力大，它調節螺釘頂住滑動導桿，鉗口開度大小由調節螺釘調節，夾緊自鎖時手柄杠桿與導桿共線，且手柄杠桿與導桿鉸接點越線，以確保自鎖穩定可靠。
24 鉸鏈-杠桿夾緊機構的設計要點有哪些？為保證自鎖要采用哪些措施？
答：⑴先按工件的夾緊要求，確定鉸鏈—杠桿夾緊機構的基本類型。采用解析法、幾何作圖法、實驗法完成主要幾何參數設計。
⑵確定夾緊器的結構尺寸。
⑶設計的鉸鏈—杠桿夾緊機構必須具有良好的自鎖性能。保證自鎖措施：手柄杠桿與連接板的鉸結點要越過共線0.5—3mm�？烧{彈性壓頭， P58圖2-63提高夾具停留在死點的穩定性。
25 什么是定心夾緊機構？常用的定心夾緊機構有哪些？
答：定心夾緊機構是指能同時實現工件定位和夾緊的機構。常用的定心夾緊機構有三爪卡盤和彈性夾頭，它們的共同特點是：定位和夾緊由同一元件完成，并通過元件等速移近或離開工件，來消除工件尺寸公差對定位精度的影響。
26 與槽系組合夾具相比較，孔系組合夾具有哪些優缺點？
答：⑴元件剛度高；⑵制造和材料成本低；⑶組裝時間短；⑷定位可靠；⑸孔系組合夾具裝配的靈活性差。
27 什么是可調整夾具？
答：可調整夾具是指通過調整或更換個別零部件能適用多種工件焊裝的夾具。調整部分允許采用一定的調整方式以適應不同焊接件的安裝。此部分包括一些定位件、夾緊件和支撐件等元件。其主要調整方式分為更換式、調節式和組合式。
28 分析下圖鉤形夾緊器的工作原理？
答：鉤形夾緊器用圓偏心件直接或間接夾緊工件的機構，圓偏心的夾緊原理實質是升角變化的楔，圓偏心白鎖條件：鉤形夾緊器常與V形塊構成夾管器。
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第三章
30 氣壓傳動由哪幾部分組成？
答：氣壓傳動包括三個組成部分：⑴氣源部分，包括空氣壓縮機、冷卻器、蓄氣罐三個主要裝置，這一部分一般置于單獨的動力站內，也可以采用小型移動式空氣壓縮機。⑵控制部分，包括分水濾氣器、減壓閥、壓力繼電器等，這些部件一般安裝在工裝的附近。⑶執行部分，包括氣缸等，它把氣體的壓力能轉變為機械能，以便實現所需要的動作，如定位、夾緊等。
31 什么是組合汽缸？
答：組合汽缸一般指汽缸與液缸相組合形成的氣--液阻尼缸、氣--液增壓缸等。
32 氣閥按其功用可分為哪幾類？
答：分為壓力控制閥、流量控制閥與方向控制閥三大類。
33 分水濾氣器、減壓閥、油霧器的工作原理是什么？
答：⑴分水濾氣器：壓縮空氣經旋風葉片1進入存水杯3的內壁產生旋轉，使混入空氣中較大的水珠、油滴、固休雜質受離心力作用而分離，再經濾芯2過濾，凈化的壓縮空氣由左端出口輸出。當存水杯3積水達到一定高度時通過放水閥5放掉。
⑵減壓閥：靠平衡進氣閥口4處的節流作用減壓，中心閥孔2的溢流作用及閥口4處的開度變化穩定輸出壓力。當輸出壓力超過調定值時，中心閥孔2自行打開，經排氣孔5排氣，同時閥芯3向上移動減少閥口的開度，穩定輸出壓力不變；當輸出壓力低于調定值時，中心閥孔2被閥芯3封住，壓縮空氣不會從排氣孔5溢出，從而繼續保持預定的壓力。調節手柄1可使輸出壓力在規定范圍內任意改變。
⑶油霧器：壓縮空氣通過油霧器時，一小部分經導氣霧化管小孔1和截止閥2進入儲油杯3，在油面形成壓力。在空氣壓力作用下潤滑油4經吸油管5上升到單向閥6和節流閥7，滴入噴嘴9，由于油霧器通路在該處截面減小，空氣通過時，流速增加壓力下降，這樣，噴嘴內的油就被高速氣流所霧化并帶走。油量的大小隨氣流的大小而變化，也可以由節流閥7來調節。（見P90面圖）
34 氣動鉸鏈夾緊機構的設計步驟是什么？
答：⑴根據夾緊機構設計要求初步確定結構尺寸。
⑵確定所需的各種行程及其相應臂的傾斜角Sc、S1 、S2、S3→α0,αj。
⑶計算機構的夾緊力或原動力。⑷計算動力裝置的結構尺寸。
35 液壓傳動系統由哪幾部分組成？
答：液壓傳動系統主要由動力裝置（液壓泵）、執行機構（油缸或油電動機）、控制裝置（溢流閥或節流閥）和輔助裝置四部分組成。
36控制電動機或伺服電動機的概念是什么？常用的有哪些？
答：控制電動機或伺服電動機：用作檢測、放大、執行和計算用的各種各樣的小功率交直流電動機。比如直流伺服電動機、力矩電動機和步進電動機。
37直流電動機的特點是什么？
答：直流電動機的最大特點是運行轉速可在寬廣的范圍內任意控制，無級變速，額定轉速可在很大的范圍內選擇。它具有優良的調速特性，調速平滑、方便以及調速范圍寬廣；其過載能力大，能承受頻繁的沖擊負載;能滿足生產過程自動化系統各種不同的特殊運行的要求。
38直流伺服電動機按結構可分幾類？
答：直流伺服電動機實質上是一種永磁式或電磁式的直流電動機，按其結構來分可分為：傳統式直流伺服電動機、印刷繞組直流伺服電動機、無槽電樞直流伺服電動機和繞線電樞直流伺服電動機。
39什么是步進電動機？按工作原理可分為哪幾類？
答：步進電動機是一種把電脈沖信號轉換成與脈沖數成正比的角位移或直線位移量的執行元件。分為反應式、永磁式和混合式三類。
40什么是步進電動機的矩角特性？
答：步進電動機在一相通電并且保持通電電流不變的情況下，其靜轉矩Mm與轉子齒相對于定子齒中心線間的夾角(稱失調角)θ之間的關系Mm = f (θ )稱為矩角特性。
41 焊接工裝中常用的動力源有哪幾種?
答：動力源有氣壓傳動、液壓傳動、電力傳動、電磁傳動和真空傳動。
42 氣動三聯件包括哪幾個元件，它們的連接次序如何?
答：包括分水濾氣器 、減壓閥、油霧器。連接順序：分水濾氣器 --減壓閥---油霧器
43 為什么目前CO2/MAG氣體保護焊送絲機一般都采用印刷電動機?
答：⑴由于這類伺服電動機電樞上沒有鐵芯，電樞磁通主要是經過氣隙而閉合。因此，電樞反應的影響和電樞中磁滯及渦流損耗均可忽略不計。
⑵由于電樞繞組的自感很小，因而電樞電路中的暫態過程所經歷的時間都很短，這對控制系統的快速響應是有利的。
⑶由于電樞軸向尺寸短(指盤形電樞)，電樞的撓度小，因此，與負載連接時剛性好，頻帶寬，諧振頻率可達10khz以上。
⑷由于電動機氣隙中磁通分布均勻，消除了諧波損耗振蕩。噪聲大大降低，而不易產生震蕩。
第五章
44 什么是焊接變位機械？
答：焊接變位機械是改變焊件、焊機或焊工位置來完成機械化、自動化焊接的各種機械裝置。
45 焊接變位機按結構形式可分為哪幾種？
答：分為：伸臂式焊接變位機、座式焊接變位機和雙座式焊接變位機。
46 電刷式導電裝置由哪幾部分組成？
答：電刷式導電裝置由電刷、電刷盆、刷架、彈簧盒導電環組成。
47 液化石油氣鋼瓶埋弧焊轉臺，工作時軸承發熱嚴重，試設計導電裝置？
答：為解決軸承燒損問題，設計了下列三種導電裝置：⑴碳刷－銅盤式導電裝置，在鋼瓶接觸的卡盤處設計成銅盤，工作時焊接電流通過碳刷、銅盤傳給工件，使用效果不好，碳刷發紅，導電裝置易失效。⑵銅電刷式導電裝置，在主軸上安裝一個固定的導電環，工作時焊接電流通過紫銅電刷、導電環、主軸傳給工件。使用效果明顯好轉，共缺點是導電環的運行時間仍較短，工作一段時間后其表面仍被電弧嚴重打傷，結構復雜，維修不方便。⑶軸瓦式導電裝置，該導電裝置是由上、下軸瓦，導電板，壓緊彈簧，螺栓，螺母等組成。
48 什么是組合式滾輪架？按傳動方式不同可分為哪幾類？
答：組合式滾輪架是由兩個滾輪支撐在同一個基座上組成一個獨立的滾輪架。分為雙主動滾輪架、從動滾輪架和單主動滾輪架。
第四章
49設計焊接工裝的基本原則和要求是什么？
答：基本原則和要求是，實用性原則、經濟性原則、可靠性原則和藝術性原則。
50 什么是設計分離面、工藝分離面？
答：由于設計構造上和使用功能上的需要，將產品分解為部件和組合件等可單獨進行裝配的單元，這種裝配單元之間的結合面稱為設計分離面。在生產過程中，為了滿足工藝上的功能要求，將部件進一步分解為若干個生產上可獨立裝配的單元，這種裝配單元之間的分離面稱為工藝分離面。
51 什么是裝配系統圖？
答：按部件的設計分離面和工藝分離面，將部件劃分成若干可獨立進行裝配的單元，并將所有裝配單元按裝配順序排列，用以表明產品零、部件之間相互裝配關系和裝配流程。
52 夾具元件的安裝方法主要有哪幾種？
答：⑴按劃線安裝；⑵根據樣板或樣件安裝
53 焊接結構的設計步驟主要有哪些？
答：依據使用要求，參考類似結構→確定整體方案→確定承受的各種載荷→結構受力分析→結構元件的設計（強度、剛度、穩定性）→進行結構的細節設計（焊接接頭、焊縫、筋板、孔、應力應變集中及局部擠壓處）→編寫設計說明書及繪圖和機械設計既相同又相異，機械設計由機原加機零設計組成，結構設計由元件加細節設計構成。
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焊接結構生產及裝配
第一章
54 焊接結構的設計方法有哪些？
答：⑴許用應力法；⑵概率論為基礎的極限狀態法。
55 焊接結構的生產工藝過程有哪些？
答：⑴生產準備：圖紙→工藝分析→工藝文件（工藝流程、工藝評定、工藝方法）→設備、材料、人員、動力各種準備。
⑵金屬材料的預處理：材料的驗收、分類、矯正、除銹、表面保護、預落料。
⑶備料 ： 放樣、劃線、號料、切割、邊緣加工、冷熱成型加工、端面加工及制孔等。
⑷裝配－焊接：焊縫邊緣清理、裝配和焊接。
⑸檢驗 ：從原材料到產品，每道工序相應的檢查。
⑹成品的驗收、油漆、標志、包裝。
第二章
56 分部件裝配焊接法的優越性是什么？
答：⑴提高裝焊質量，改善工人勞動條件（結構尺寸小，焊縫位置好）。
⑵控制和減少焊接變形（總焊接量減少，以及胎夾具的使用）。
⑶縮短產品的生產周期（部件同時生產）。
⑷提高生產面積的利用率（減少總裝的胎夾具）。
⑸廣泛的利用胎夾具（簡化夾具）。
57 采用分部件裝配焊接法時，部件如何劃分？
答：⑴各部件本身是一個整體的構件。
⑵力求充分發揮部件生產的優點。⑶現場生產能力的限制及生產節奏的要求。
58 什么是焊接工藝評定？
答：焊接工藝評定的定義是為驗證所擬定的焊件焊接工藝的正確性而進行的試驗過程及結果的評價。具體的說，焊接工藝評定就是按照所擬定的焊接工藝，根據有關技術標準規定焊接試板，并從焊成試板中取出拉伸、彎曲、沖擊等試樣，測試試樣是否具備所要求的性能。
59 焊接工藝評定報告、焊接工藝規程的主要內容有哪些？二者有何關系？
答：焊接工藝評定報告內容主要包括：母材、焊接方法、焊接材料、工藝參數、加熱工藝參數等焊接參數，以及外觀檢查、力學性能（拉伸彎曲沖擊）、顯微分析、化學成分分析、無損探傷、焊接性實驗等焊后實驗構成。
焊接工藝規程的主要內容主要包括：母材、焊接方法、焊接材料、工藝參數、加熱工藝參數、焊接方向順序等焊接參數。
即是由一系列的焊接工藝規程得到各種焊接工藝評定，再由焊接工藝評定指導制定具體的焊接工藝規程。
第三章
60 焊接機器人主要由哪幾部分組成？
答：焊接機器人主要由操作(執行)部分、控制部分、動力源及其傳遞部分和工藝保障部分四個部分組成。
61 依三個自由度時機器人可分為哪幾類？
答：依三個自由度時機器人可分為直角坐標系、圓柱坐標系、球形坐標系和多球形坐標系
這四類。
62焊接機器人為何常采用六個自由度？
答：機器人臀的端部就能達到其工作范圍內的任何一點。對焊接機器人來說，不但要求焊槍能到達其工作范圍內的任何一點、而且還要求在該點不同方位上能進行焊接。對焊接機器人來說，不但要求焊槍能到達其工作范圍內的任何一點、而且還要求在該點不同方位上能進行焊接。
第四章
63焊接結構生產工藝分析的目的是什么？
答：㈠明確焊接結構生產的要求：
⒈技術要求：⑴使用要求；⑵工藝要求。⒉經濟要求。⒊勞動保護與安全衛生。
㈡明確焊接結構的生產方式
64焊接結構生產工藝分析的內容主要有哪些？
㈠結構與部件的劃分、裝配焊接順序及各工序的要求
⒈結構與部件的劃分原則
⑴裝配焊接工作量小
⑵各工種工作間的平衡
⑶工藝過程易于流水作業
⑷焊接變形小
⒉裝配焊接順序及各工序的要求 裝配工藝和焊接工藝，
㈡保證焊接結構的幾何尺寸
⒈加工零部件時，確保其尺寸精度、尺寸鏈、公差配合。
⒉減少焊接殘余應力及變形。
㈢保證焊接接頭的質量
⒈制定焊接工藝文件，做好焊接工藝評定。
⒉執行每道焊縫對應相應的焊接工藝規程（WPS）。
㈣ 生產工藝裝備的選擇
⒈下料工藝裝備
⒉裝配工藝裝備
⒊焊接工藝裝備
⒋裝配－焊接聯合機械、生產流水線、自動線
㈤檢驗
質量檢驗和焊接檢驗，各種標準。
㈥生產組織與技術管理
制定先進的質量標準，建立最佳施工程序，制定明確崗位責任制，焊工的培訓，先進的焊接設備。
汽車焊裝夾具結構設計
在汽車焊接流水線上，真正用于焊接操作的工作量僅占30%～40%，而60%～70%為輔助和裝夾工作。因裝夾是在焊接夾具上完成的，所以夾具在整個焊接流程中起著重要作用。
在焊接過程中，合理的夾具結構，有利于合理安排流水線生產，便于平衡工位時間，降低非生產用時。對具有多種車型的企業，如能科學地考慮共用或混型夾具，還有利于建造混型流水線，提高生產效率。
一、汽車焊接工藝特點
（一）材料與結構
汽車焊接材料主要是低碳鋼的冷軋鋼板，鍍鋅鋼板，及少量的熱軋鋼板。它們可焊性好，適宜大多數的焊接方法，但由于是薄板件，因而剛性差、易變形。
在結構上，焊接散件大多數是具有空間曲面的沖壓成形件，形狀、結構復雜。有些型腔很深的沖壓件，除存在因剛性差而引起的變形外，還存在回彈變形。
（二）焊接方法
汽車焊接方法主要有CO2氣體保護焊和電阻焊。CO2氣體保護焊應用范圍較廣，且對夾具結構要求不十分嚴格。電阻焊對夾具要求嚴格，尤其是多點焊、反作用焊和機器人點焊。因汽車焊接以電阻焊為主，所以本文將針對電阻焊夾具的設計進行探討。
（三）焊接工藝流程
汽車焊接的基本特征就是組件到部件再到總成的一個組合再組和過程。
從組件到車身焊接總成的每一個過程，既相互獨立，又承前啟后，因此組件的焊接精度決定著部件總成的焊接精度，最后影響和決定著車身焊接總成的焊接精度與質量，這就要求相互關聯的組件、部件及車身焊接總成夾具的定位基準應具有統一性和繼承性，只有這樣才能保證最終產品質量，即使出現質量問題也易于分析原因，便于糾正和控制。
焊接過程以流水線生產為主，所以夾具設計應有利于流水線的布置和設計，同時也考慮給生產管理提供方便。
二、焊接夾具的設計方法與步驟
1．在設計焊接夾具之前，應首先了解生產綱領、產品結構特征、工藝需要及生產線布置方式，作好充分的工藝調研，參照國內外先進的夾具結構，并結合實際情況確定夾具總體方案。諸如是固定夾具還是隨行夾具，機械化、自動化水平是高是低，幾種車型主要夾具是否混型共用等。
2．根據焊件結構特點及所需焊接設備型號、規格，確定定位及夾緊方式；同時根據沖壓件的工藝特點及后續裝配工藝的需要選擇合適的定位點及關鍵定位點。
3．主體機構確定后，便可確定輔助裝置。如水、電、氣回路，氣、液動元件以及覆蓋件外部焊點所需保護銅板等。
4．因焊接夾具總體結構都很龐大，空間結構及尺寸復雜，所以其設計應采用坐標法及模塊化設計的方法，以提高設計效率。
5．在進行夾具的具體結構設計時，應盡可能多的采用標準化元件，或提高自身的通用化、系列化程度。
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三、焊接夾具的組成、結構及要求
汽車焊接夾具通常由夾具地板、定位裝置、夾緊機構、測量系統及輔助系統等五大部分組成。
（一）夾具地板
夾具地板是焊接夾具的基礎元件，它的精度直接影響定位機構的準確性，因此對工作平面的平面度和表面粗糙度均有嚴格的要求。
夾具自身測量裝置的基準是建立在夾具地板上，因此在設計夾具地板時，應留有足夠的位置來設立測量裝置的基準槽，以滿足實際測量的需要。另外，在不影響定位定位機構裝配和定位槽建立的情況下，應盡可能采用框架結構，這樣可以節約材料、減輕夾具自重，這一點對流水線上的隨行夾具尤為重要。
（二）定位裝置
定位裝置中的零部件通常有固定銷、插銷、檔鐵、V型塊，以及根據焊件實際形狀確定的定位塊等{圖1所示為專用定位塊}。
1．因焊接夾具使用頻率極高，所以定位元件應具有足夠的剛性和硬度，以保證在更換修整期的精度。
2．為便于調整和更換主要定位元件及使夾具具備柔性的混型功能，定位機構應盡可能設計成組合可調式的。如圖1中的定位元件A-1由產品形狀確定，因此通過更換件A-1即可達到修整夾具和適應不同車型的需要。
3．標準化設計。如圖1中的支承件A-2，可設計成混、通用系列的元件。因汽車結構區別較大，尤其是重、中、輕、微型車，所以應根據車型分別指定汽車焊接夾具標準，以適應不同車型的需要。
4．定位元件可選用厚度為16mm、18mm、20mm、三種尺寸的鋼板，{如圖1中件A-1、A-2}，統一備料。另外，定位元件的熱處理應在夾具調試合格后進行，但應準確記錄更改數據，并相應修整夾具資料，使之符合調試合格狀況，為今后制造提供準確資料。
3.3夾緊機構
汽車焊接夾具的夾緊機構以快速夾緊機構和氣動夾緊機構為主�？焖賷A緊機構具有以下優點：
1．如圖2所示的快速夾緊器，其結構簡單，動作迅速，從自由狀態到夾緊僅需幾秒鐘，符合大批量生產需要。
2．快速夾緊器根據需要可幾個串聯或并聯在一起使用，達到二次夾緊或多點夾緊的目的。另外對定位精度較低的焊件能實現夾緊和定位同時進行，消除了專用定位元件。它還能通過轉換其機構組成發揮更多作用，應用范圍較廣。
3．配以螺紋調節壓塊，可糾正焊件變形，保證焊點搭邊能緊密配合，不產生脫焊、虛焊現象，提高焊接質量。
4．同氣缸配套使用，可實現手動、氣動混用，保證了流水線正常運行（圖2）。
（四）輔助機構
輔助機構在焊接過程中發揮著重要作用。下面介紹三種常用輔助機構。
1.旋轉系統
在夾具地板和夾具支撐中布置如圖3所示的旋轉系統，可使夾具體在平面上做360度旋轉（為使轉動靈活輕巧還配備有滾動軸承）。這樣的系統可解決或克服焊機少的缺陷，因為當焊機不動，電纜長度有限時，轉動夾具可使焊點移動到焊鉗的工作區域進行焊接，使焊接工作方便輕松地進行，保證焊接質量。另外，為保證夾具在裝夾、拆卸時能處于穩定工況，還應設計止動裝置。
2.翻磚機構
如圖4所示，當焊點處于中間位置時，如果用X型焊鉗進行點焊，則焊鉗無法伸進，喉深也不夠，難以焊接；若用C型焊鉗，如果夾具平放，雖能焊接，但工人的勞動強度大。所以設計夾具時，可將其設計成可翻轉夾具，使焊件能向兩邊翻轉90度，焊件平面處于豎直位置，這樣工人只要將焊槍處于水平位置便可焊接，大大降低了勞動強度。在設計翻轉夾具時需要設計止動機構，以防止夾具自動回復原位造成事故。
3.反作用焊接機構
在微型車和轎車底版部位的焊接總成中，如圖5所示的中間位置焊點，是普通X型焊和C型焊無法焊接的，一般是采用反作用點焊進行焊接。在使用反作用點焊時，夾具中心需配置有反作用焊臂（見圖5），反作用焊臂應具有一定的穩定性和剛性，在裝夾焊件和取出焊件時，反作用焊臂應能旋轉讓位。
（五）測量機構
利用夾具本體自身設計測量機構是提高夾具設計和制造精度的重要措施。在傳統的夾具設計中，夾具合格的標準是利用實際沖壓件進行裝配組合來檢驗的，但由于沖壓件不可能十分準確，部件總成更有累計誤差，所以車身焊接總成的精度必然不高，很難達到設計要求。有不少廠家使用三坐標測量儀進行檢驗，可它對一些結構復雜的定位元件仍然無法測量。通過實踐證明，利用夾具自身測量機構與三坐標測量儀配合使用，可大大提高焊接夾具的精度。
1.測量機構組成
（1）基準面和基準槽。測量機構的基準面為夾具地板的工作表面；基準槽是在夾具地板上設計兩條相互垂直的十字交叉槽，其結構如圖6。槽子的位置可由實際需要確定。
（2）測量器具。測量器除常規量具、三坐標測量儀外，還需設計專用量塊和方箱
2.實際測量時應注意的問題
（1）定位元件的倒角應在測量、調試合格后進行加工，即保留測量點；（2）測量器使用要得當，防止人為誤差造成的假象。若能使用三坐標測量儀時，可進行對比檢查。
四、典型夾具機構特點分析
（一）點焊夾具
點焊夾具結構簡單，可以移動，應以輕巧、靈活為主，定位基準一定要準確。
（二）CO2氣體保護焊夾具
這種夾具一般以固定式為主，其結構簡單。但如果一副夾具僅焊一個組件，則效率太低，這時可將其依次或對稱設計成幾組定位夾緊機構，做到一具多用，以提高焊接效率。
（三）綜合夾具
這類夾具所裝夾組件，既有CO2焊，又有點焊。這對一些全點焊組件中有些位置不適宜在夾具上點焊，而一些焊點對外觀和質量無特殊要求的焊件，如果用CO2焊先在夾具上預焊，則很方便，且夾具設計簡單。所以應適當地進行工藝調整達到簡化夾具和提高效率的目的。
（四）大型焊接夾具
中大型焊接夾具機構龐大、復雜，各部件總成與車身焊接總成之間既相互關聯又相互制約和影響。
（五）工藝措施與夾具的關系
汽車焊接夾具是焊接工藝能否順利、正確執行的保證，而工藝過程是否合理也影響夾具的設計和使用效果。如因散件裝焊次序不同而產生的焊接質量差異等。因此工藝人員和工裝設計人員應密切配合，設計出合理的夾具及工藝。
（六）調試過程中的再設計
對于大型焊接夾具，因結構復雜，調試時會出現許多設計、制造上的問題，以及焊接散件超差等現象。這就要求設計者根據實際情況予以指導修正。調試是一項很復雜的技術工作，而小批量調試和大批量生產又會出現許多不同的問題，因此設計者應隨時了解情況，不斷地予以修正，在調試過程中再設計。
夾具調試還有另一項重要工作，即驗證焊接散件是否合格，但調試時應避免因散件質量問題而認為夾具不合格的錯誤。當然散件有些是屬于合理的回彈變形，有些誤差也可通過夾具修正成合格品。因此夾具設計者應充分了解沖壓件的工藝特性，通過合理的夾具設計，放寬沖壓件的合格品范圍。
六、發展趨勢
1．為提高汽車產量，適應流水線生產，應細化工藝，使用高效率夾具，提高生產效率。
2．為適應系列車型需要，應發展快速可調的混型夾具。
3．提高夾具機具一體化程度，諸如多點焊機，車門包邊焊接機等。
4．采用新的設計方法，如坐標法、模塊化設計法、計算機輔助設計等。
5．提高夾具通用化、系列化、標準化水平
發表于 2017-7-6 10:05:53
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