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車身焊接夾具調試流程探析論文
摘要：汽車焊接夾具是將鈑金焊接零件精確定位、固定夾緊， 保證焊件尺寸精度的一種專用輔助焊接設備， 對保證焊件尺寸精度， 提高焊件生產效率和保證焊接質量穩定性三方面有至關重要的作用。近年來隨著自動化的焊接夾具逐步普及， 相應的這也對焊接夾具調試人員的作業素養提高了要求， 本文從汽車焊接夾具的調試前準備、調試流程及調試操作等方面論述了汽車焊接夾具安裝調試應當注意的問題。
1、引言
汽車車身裝焊構件大多由0.7~2.5m m薄板件構成， 薄板件都存在著剛性小、易變形等特點， 所以通過焊接夾具控制焊件成品的尺寸精度和焊接質量是車身結構件制造的核心工作。由于沖壓件的回彈與焊接件焊后變形等因素的影響， 使得焊接夾具的調試較為復雜， 調試人員必須熟悉和了解夾具的設計依據、結構、加工狀態和驗收技術參數， 并且有著一套成熟的調試流程及較為豐富的調試經驗才能準確、高效的調整焊接夾具。
2、焊接夾具調整前準備工作
焊接夾具調試前先要對以下幾項關鍵信息進行了解和掌握：
（1） 熟悉夾具的設計依據、設計結構、夾具驗收數模及夾具CMM檢測報告等對夾具現狀有一個系統的了解；
（2） 熟悉產品數模， 對各定位基準、焊接順序有整體了解， 并編制焊接工藝流程；
（3） 仔細分析焊接單件CMM檢測報告解， 如無單件CMM報告需在單件檢具上進行手檢， 以便于對試件物料狀態有整體了解， 便于夾具問題判斷；
（4） 按照夾具檔案文件對現場夾具進行檢測， 按操作指導書對夾具進行動作， 核對夾緊順序及夾具整體狀態， 確認夾具整體剛性。
3、焊接夾具調試流程
由于每套夾具都有自身的特殊性， 即使是同一套夾具由于OTS/PTR/SOP等階段對焊接總成合格率要求不同， 現場夾具調試流程可能會有些不同， 需要在實際調試過程中采取相應的調整， 但整體調試流程應符合圖1, 否則會事倍功半， 甚至導致基準全無， 檢測數據無從分析。
CMM數據的分析以及調試方案的制定過程較為復雜需要有一定的經驗及耐心去完成， 分析測量數據要結合關聯點， 不要只顧片面的局部點， 這樣才能避免新問題的發生。由于篇幅有限， 本文對上述兩項內容不進行詳述。
3.1 基準點、基準面調整及確認
3.1.1 定位銷基準點位置確認
基準銷是夾具調試過程中主要的定位因素， 必須參照車身坐標系、夾具設計圖及夾具CMM檢測報告， 對偏差定位銷位置通過增減墊片進行微調， 尤其是加工精度不高的基準銷更要仔細測量后再進行位置校正。一般情況下主定位銷采用圓柱銷， 輔助定位銷采用棱銷。
調整后將合格焊接試件裝在夾具上， 在氣缸不夾緊和夾緊的狀態下分別觀察定位銷與定位孔的配合情況， 理論上定位銷應位于孔中心， 不應該有過大的偏差或干涉， 如有異常需從新確認試件狀態及定位銷調整數據。
3.1.2 定位基準面的確認
基準面同樣是是夾具調試過程中主要的定位因素， 在氣缸不夾緊的狀態下， 將合格焊接試件裝在夾具上， 觀察各定位塊與樣件的貼合情況， 如存在間隙過大的情況， 可能是由于試件不到位、支撐定位塊低于基準面、支撐定位塊與零件干涉或定位塊形狀與試件形狀不符導致， 前兩種情況需要對定位塊的位置進行調整， 后兩種情況需要對定位塊進行二次加工。調整后需再觀察支撐定位塊與試件的貼合狀況， 如貼合不良需要對定位塊從新進行調整或加工， 直至定位基準面與樣件貼合度符合目視檢測要求， 間隙不大于0.2mm.
調整后需將待焊接試件按順序裝在夾具上， 夾緊氣缸， 首先觀察壓緊定位塊與試件的貼合狀況， 如貼合不良間隙大于0.2mm需要對壓緊定位塊從新進行調整或加工。再觀察沖壓件之間貼合是否自然均勻， 有無較大間隙或過度壓死點， 如有異常點需要進行原因進行排查及修正。
如沖壓件與合格單件存在較小的偏差， 可在不影響總成件裝配精度的前提下， 對夾具基準面進行微調， 特殊情況下可采用強制變形處理使焊后總成件滿足精度要求。對于對稱件的焊接夾具， 可以進行參照調整， 對稱夾具散件與定位銷定位精度一致， 定位面間隙一致， 搭邊位置輪廓切邊一致即可。對于車身總成焊接夾具， 要對前風窗口和后背門口或行李箱蓋口等位置對角線尺寸進行控制。
如果夾具是已經量產產品的夾具， 有CMM檢測合格的焊接總成樣件 （單件未發生設變） , 可以先使用合格總成樣件來對焊接夾具進行驗證及調整， 將樣件安裝到位后在不夾緊和夾緊的狀態分別看看定位銷、定位塊和樣件的貼合程度， 貼合度符合目視檢測要求后再使用合格沖壓單件進行精調， 這樣可以大幅縮短夾具的調試周期。
定位基準全部調試完成后應及時填寫調試記錄， 以便于后續工作開展。
3.2 試件試焊
當定位基準， 夾緊機構調試工作階段性完成后需按照焊接作業指導書對試件進行焊接， 通過焊接對以下幾項內容進行校驗：
a.焊接夾緊順序是否合理， 焊后夾具各氣缸打開動作是否順利。
b.焊后夾具松開后總成件與夾具定位塊的貼合程度及各定位孔、定位面表面質量。
c.焊后取件是否方便。
d.焊接參數是否合理。
3.3 試焊件檢驗及分析
試焊件首先需進行外觀檢測， 各處各定位孔、定位面表面質量均應滿足客戶要求。再按照檢測指導書使用總成檢具對試件進行手工檢測， 并做好檢測記錄， 手工檢測全部合格后再進行CMM檢測。如手工檢測即存在較大的問題， 需立即通過檢測記錄、調試記錄及原有夾具資料對問題點進行分析， 并重新制定方案， 調整夾具。
數模或圖紙給定的公差范圍是重要的檢測指標， 但不是唯一的檢測指標， 對于焊接強度、焊接質量穩定性， 焊件外觀等因素均為檢測指標， 他們都需要后續每道工序的反饋信息， 參考后序工序的反饋信息， 不斷對焊接夾具， 焊接參數， 焊接工藝等進行調整， 逐步實現整車需求。
3.4 調試中常用的修整的方法
（1） 研磨：當支撐塊及壓緊塊與樣件不匹配時， 采用著色法配合樣件逐步對其進行研磨， 當研磨面逐漸提高與樣件匹配度時， 每次研磨量應逐漸減少， 反復研磨直至完全匹配。
（2） 補焊：當支撐塊及壓緊塊由于現場研磨過度或加工異常導致夾具不能夾緊時， 需要對其進行補焊， 補焊后重新進行研磨。補焊應采用氬弧焊補焊， 補焊時可采用先周邊再中間的填坑補焊， 也可采用四周增加墊板的方法進行補焊， 墊板焊后去除。補焊填充材料應與母材匹配
4、結語
車身焊接夾具的調整是一項涉及夾具設計、焊接工藝、質量檢驗、現場測量等多方面知識的工作， 需要調試人員具備一定的理論知識和豐富的現場調試經驗， 而且要固定一套調試流程， 做到有條不紊， 數據記錄詳細， 即使出現異常狀況丟失基準， 夾具也能很快恢復到原始狀態。
近幾年來隨著高強板、超高強板等新材料在車身結構件上的大幅使用， 焊接夾具調試過程中可能也會相應的引發新問題， 這就要求調試人員對于調試過程中出現的各種突發狀況一定要有一定的前瞻性及靈活性， 在實際調試工作中果斷采取新思路、新對策， 最終調試出滿足整車裝車需求的產品。
參考文獻
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