浅谈摩托车车架焊接工装的设计

浅谈摩托车车架焊接工装的设计

焊接工装是摩托车车架制作过程中的关键设备，其设计质量不仅直接影响车架的精度，而且也决定生产效率和工人的作业条件。

1 焊接工艺方案的确定

1.1 准备工作

主要研究原始资料，明确设计任务和进行必要的调查研究。一般应具备下列原始资料。

a）车架的生产纲领（年产量）、生产性质与类型。

b）车架图纸、技术要求及其他相关件的装配关系。

c）车间的生产条件，如作业面积、动力供应及技术水平等。

d）相关技术标准、法规和本企业的发展目标。

1.2 工艺方案的设计

在调查研究和对资料综合分析的基础上拟定车架的工艺方案（包括焊接工艺规程、工程计划表和结构草图等）。需对下列内容进行构思和选择。

a）根据生产纲领等确定车架的生产节拍。

b）根据车架零部件的装配顺序、焊接方法、焊缝的位置及质量要求、生产节拍和各工序工时的均衡来规定生产组织形式和工艺路线的安排，包括划分车架零部件组焊的工序和所需焊接工装的数量及其在车间的布局。

c）实现某种功能拟采用的原理和相应的机构。如定位与夹紧的方式和机构、焊件的翻转或回转等。

d）各工序所需工装的基本构成、车架零部件的定位、夹紧位置和总体布局，主要零部件的基本结构。

2 焊接工装的设计

2.1 焊接工装的设计原则

首先是焊接工装满足工艺技术要求，并应便于操作、安全、可靠及满足外观和经济上的要求。

2.2焊接工装的设计要求

a）焊接工装应具有动作迅速、操作方便，操作位置应处在工人最容易接近、最易操作的部位。特别是手动夹具，其操作力不能过大，操作高度应设在工人最易用力的部位，当夹具处于加紧状态时应能自锁，一般操作高度应控制在800~900mm。

b）焊接工装应有足够的装配、焊接空间，不能影响焊接操作和焊接观察，不妨碍焊件装卸。所有定位元件和夹紧机构的执行元件应可调，即能伸缩和转位。同时必须保证焊接机头的焊接可达性。

c）夹紧可靠，刚性适当。加紧时不能破坏焊接件的定位位置和几何形状（如变形、凹陷、划伤等），且要保证夹紧后不能使焊件松动滑移，可以采取压头行程限位、加大压头接触面积或在压头上安装铜、铝、硬塑料衬垫等措施。

d）为使需要翻转的工操作安全和方便，应设置在任何角度都能自锁的保护装置。

e）在生产时，CO2气体保护焊会产生烟尘和熔融金属的飞溅物，这会损坏工装上外露的光滑定位面、滑动面和焊件的螺纹，故需要有遮掩等措施。

f）夹具的施力点应位于或近于焊件的支撑处，要防止支撑反力与夹紧力或重力形成力偶。

g）注意各种焊接方法在导热、导电、隔磁和绝缘等方面对夹具提出的特殊要求。例如电阻焊时，需要考虑夹具的导电、导热和绝缘性能。

h）夹具上的定位器和夹紧机构的机构形式不宜过多，以利于制造和维护。可采用气动等驱动方式，以提高生产效率和减小工人的劳动强度。

i）优先选用通用化、标准化的夹紧机构以及标准零部件来制作焊接工装夹具。

j）焊接工装作为焊接电源二次回路的组成部分，为避免因弧而发生工作表面的烧损，要使二次回路的一段从焊件最近一端引出，避免焊接电流从工装周身通过。

k）工装易损部位通常设计成可更换结构（如衬套等），且需热处理，表面硬度达到43~48HRC，

检具不低于50HRC。

l）气动元器件的压力应可调，有转向阀、减压、过滤和润滑等功能；气动管路应布局合理，尽量不要布置在工作面上，且要采用耐高温的管子（防止焊接时烧伤）；转向阀应布置在操作方便的地方。

m）焊接反变形理论的应用。焊件的一些部位焊缝比较长或密集，易造成焊件取下后发生变形，可以把焊件在工装上强制反向变形后焊接，。此方法在新大洲公司的多个车型上应用，效果良好。

n）为便于焊接工装调试，需采用外销定位。在车架量产后再增加内销定位。管件定位要尽量采用U形定位，并把两限位面设计成可拆卸的。

o）安全可靠原则。工装在使用期内要安全可靠，凡受力构件都应具有足够的强度和刚度，足以承受重力和因限制焊接变形而引起的各个方向的拘束力等。

p）工装应易于制造，投资少，制造成本低，回收期短。在使用时能源消耗和管理费用少等。

2.3 焊接工装设计方案的确定

根据已确定的工艺方案和上述设计要求来确定焊接工装设计方案。具体应从以下几个方面考虑。

a）焊件的整体尺寸和制造精度以及组成焊件的各个配件的形状、尺寸和精度。其中形状和尺寸是确定夹具设计方案、夹紧机构类型和结构形式的主要依据，并直接影响其几何尺寸的大小；制造精度是选择定位其结构形式和定位器配置方案以及确定定位器本身制造精度和安装精度的主要依据。

b）焊装工艺对夹具的要求。例如与装配工艺有关的定位基面、装配顺序和夹紧方向等对夹具结构提出的要求。

c）焊装作业应在同一夹具上全部完成，否则需设计补焊工装和工位。

2.4 焊接工装的设计

焊接工装一般由定位器、夹紧机构和夹具体3部分组成。焊件在夹具中要有确定的位置，必须遵循物体定位的“六点定则”，并将焊件几何形状和尺寸比较规则和稳定的边、面、孔用定位器定位。

a）定位器定位器是保证焊件在夹举中获得正确装配位置的零件或部件，又称定位元件或定位机构。定位器的结构主要有挡铁、支撑钉、定位销、U形铁（或V形铁）和定位样板五类。其中挡铁和支撑钉用于平面的定位；定位销用于焊件装配孔的定位；U形铁（或V形铁）用于圆柱体和圆锥体焊件的定位，定位样板用于焊件予已定位焊件之间的给定定位。对定位器的技术要求有耐磨度、刚性、制造精度和安装精度，其易磨损部位可做成可拆卸或可调的。另外，定位器大多是固定的，也有一些为了便于焊件装卸，做成伸缩式和转动式的，并采用手动、气动或液压等方式驱动。

b）夹紧机构夹紧机构对焊件起夹紧作用，是夹具组成中的关键部分。在摩托车行业常中的有手动杠杆铰链夹紧器（夹钳）、手动螺旋杠杆夹紧器（螺纹）、手动凸轮（偏心）杠杆夹紧器、气动杠杆夹紧器、永磁夹紧器（磁铁）等。焊检所需夹紧力可以通过模拟件或实验件进行试验确定，常根据经验估算夹紧力来选择适当的夹紧器。在设计时，夹紧机构的夹紧力应能在一定范围内调节。

c）夹具体夹具体是在家具上安装定位器和夹紧机构以及承受焊件重力的部分，起支撑和连接作用。其形状和尺寸取决于工件的外廓尺寸、各定位器及夹紧机构等的布置情况和加工性质。其技术要求有：1）有足够强度和刚度；2）便于装配和焊接作业的实施；3）能将装焊好的焊件方便卸下；4）满足必要的导电、导热、通水、通气和通风条件；5）容易清除焊渣和油污等赃物；6）有利于定位和夹紧机构位置的调节与补偿；7）必要时还有反变形的能力。

d）夹具公差配合与技术条件的制定夹具公差应以产品图纸尺寸公差及技术要求、焊接工艺文件和车架工艺方案等为依据。夹具图上需要标注公差的尺寸为影响定位精度的尺寸、有配合要求的尺寸和有定位要求的面等。夹具零部件有配合要求的面等。夹具零部件有配合要求的面、外定位销孔和有装配要求的尺寸公差一般为±0.02mm或±0.05mm；其他轴与孔的配合公差根据要求选定。技术要求应规定是否需要热处理、不能由锐角毛刺、防锈要求和一些特殊安装要求。

焊接工装设计制造完成后还要进行必要的调试。

焊接通用工艺

焊接通用工艺 版次Rev.：日期 Date 说明 Description 编制 Prepared by 审查 Checked by 审核 Approved by 、 营销部份. Share 工艺部份 . Share 品管部份 QA Dept. Share 制造部份 Maun. Dept. share 加工车间份 MCH. Shop Share 焊接车间份 WLD. Shop Share 编号/No.: JY/TDWS001 版次/Rev.: 0 页数/Page:0

1 总则 目的：是给所有的人提供可用来帮助设计和解释图纸的资源，确保焊接产品能最大限 度的满足客户需求，并且通过图纸传达有用的信息。 范围：若无特殊说明，本工艺适用于公司所有产品的焊接制造工艺。请相关部门严 格按照工艺要求进行作业。 维护：工艺部将保存原版本文件用以维护。 修订：本文件将以年为周期或按设计部、品质管理部和生产车间需要由焊接工程师进 行评估及修订。 文档控制：本工艺电子文档保存于卓远企业内联网，打印使用不限制。 2焊接生产的要求 相关术语与概念： 焊接电流强度I：经电极流通的电流强度。 电弧电压U:触针或焊条架和工件之间的电压差。 预热温度Tp：直接在每一焊接过程之前工件焊接范围中的温度。 热效率k：送入焊接中的热能量和电弧所需电能量之间的比。 全熔透焊缝：熔化焊对接焊缝的接头。 3焊前准备 材料准备 焊材准备 1）焊条、焊丝或者焊丝-焊剂组合必须由符合相应标准的质量证明书方可使用。 2）用作保护的气体必须为按相应的国家标准制造且满足纯度要求的气体，气体供应商必须提供合格证，证明该气体或混合气的露点或混合比例满足公司工艺文件的要求。 3）从原包装中取出的焊接材料必须在焊材库按相应的标准予以保护和贮存，以使其焊接性能不受影响。 4）低氢型和不锈钢类焊条使用前必须按产品说明书要求进行烘焙，烘焙后的焊条必须在100~150℃的保温筒中存放，且随用随取。严禁将焊条领出后暴露于潮湿的大气中。使用中的焊条允许重复烘干一次，不得反复重复烘干。任何低氢型焊条在用重量法确定含水量超过%时，将不能再使用，必须报废。酸性焊条按产品说明书要求烘干后可放在80~120℃的保温筒中，随用随取。 5）焊丝应表面保护层完好，无破损，油污和水锈等，焊丝粗细均匀，GMAW和FCAW焊丝盘

自行车车架焊接工艺设计说明书

自行车车架焊接工艺设计说明书 成控0708班 070201214 高浩天

1 拟用的焊接方式 某车辆厂长久以来主要采用液化石油气焊从事自行车前叉、车架等的生产，积累了一定的经验，但产品成本较高且焊接质量有时不够稳定。近年来，随着生产的发展先后开发了BMX一20轻便自行车、人力三轮车和电动车车架等新产品，为了降低产品成本，提高生产效率，企业考虑改用其他焊接方法。首先考虑采用手工电弧焊，但因其飞溅多、电流易击穿管壁，焊接质量不能保证而被放弃。然后选用了CO2 气体保护焊，并首先在BMX一20轻便车车架上应用。 2 BMX一20自行车车架构件及其焊接要求 2.1 车架构件及焊缝 BMX一20自行车车架如图1所示。它由10种13 件管、板类零件构成，其配套零件见表1。需拼装施焊 的计有33条焊缝(直缝、环缝和曲线焊缝)，多数是“无 接头”(焊缝无堆起现象)的焊接结构。 2.2 对施焊的主要要求 (1)焊缝要有足够的强度，用250YPM 偏心度250 的凸轮，经4次冲击后，各焊接部位不得有裂纹、断裂 和脱焊现象。 (2)焊缝要均匀美观，无明显缺陷。 (3)焊后车架变形要小，能保证各零件与主管的几 何位置和相关尺寸公差；在施焊后免予校正或减少校 正工作量。

3 BMX一20自行车车架CO2气体保护焊的应用方案 3.1 拟用的焊接设备及辅助装置 主要设备由焊机(包括焊接电源、控制系统等)、送丝机构、焊枪、供气装置等几部分组成。 (1)焊机NBC一200型，其技术数据符合产品要求。 其中电源用硅整流式直流电源，它和旋转式电源相比具有性能好、无噪声、结构简单等优点。电源的技术数据如表2所示。 表 2 电源技术参数 电源电压工作电压调节范围焊接电流调节范围整流方式调压方式 380（V）14V~30V40A~200A三相桥全波抽头 控制系统主要是对供气、送丝和供电等实施控制。控制程序如下： (2)送丝机构采用等速送丝系统，送丝方式为推丝式。根据所选的焊丝直径(φ0．8 mm)，选用弹簧钢丝软管，内径为φ1．5 mm，长度取2．5 m左右。 (3)焊枪选用手枪式焊枪。使用前在喷嘴的内外表面涂以硅油，以便于清除飞溅物。 (4)供气系统包括气瓶和附属供气装置。附属供气装置包括电热式预热器、干燥器、减压器和3．01—1型浮标式流量计等，选用流量调节范围在0～15 L／min的气阀。 3.2 主要焊接材料 (1)CO2气体 液体状态的CO2采用钢瓶灌装，满瓶(80%容积)压力在5～7 MPa之间。CO2气体中的水气是主要的有害杂质，对焊缝质量有很大影响，过高的水气含量将导致焊缝产生气孔。为保证焊接质量，要求所购CO2气体的纯度>99．5% ，水、氮含量不得超过0．1 %。但实际所购CO2 气体一般达不到这一要求，含水量偏高，故规定施焊前现场采取下列措施：a．将新灌气瓶倒 置放水(放水结束仍将气瓶放正)；经倒置放水后的气瓶仍需先放气2～3 min。b．当瓶中气压降至980 kPa时，该气瓶不再使用。这是因为当瓶中液态CO2。全部挥发后气体压力降至

车架焊接过程焊接变形控制方法

车架焊接过程焊接变形控制方法 发表时间：2018-11-17T18:50:44.317Z 来源：《建筑模拟》2018年第24期作者：柏静 [导读] 笔者先分析焊接变形产生的模式，并且进一步分析焊接变形的控制。 柏静 身份证号：3429231987****1710 安徽江淮汽车集团股份有限公司轻型商用车分公司安徽合肥 230000 摘要：笔者先分析焊接变形产生的模式，并且进一步分析焊接变形的控制。 关键词：焊接变形；焊接顺序；刚性固定；反变形法 前言： 纵向收缩变形、横向收缩变形、角变形、弯曲变形、扭曲变形和波浪变形都属于焊接变形。对于汽车车架而言，它的变形的主要形式有横向收缩变形和弯曲变形。收缩变形主要发生在车架纵梁之间（前段与后段），弯曲变形主要发生在纵梁与横梁中。 1 焊接变形产生的模式 1.1 横向收缩变形产生的模式 焊件焊后沿垂直于焊缝长度方向上产生的收缩变形称为横向收缩变形。因为车架分为前段、中段和后段，前中段连接处与中后段连接处，焊缝分布比较集中，也就是焊缝分布在车架中性轴的对称位置，焊后焊件将产生横向收缩变形，它的焊缝位置及焊接变形. 1.2 弯曲变形产生的模式 弯曲变形是由焊接方向偏心收缩产生的。产生车架弯曲变形的最主要原因是焊缝在结构上布置不对称，现车架前段与后段即是如此，焊缝布置不对称且为满焊，弯曲变形也就较大。 2 焊接变形的控制 2.1 选择合适的焊缝形状及尺寸避免焊缝集中 在确保结构有足够承载能力的前提下，尽量采用小的焊缝尺寸，特别是最容易盲目加大的角焊缝。第4横梁通过CAE 分析，由满焊更改为段焊，使焊接变形大大降低了，第 4 横梁焊缝[1]。 在焊缝的布置上，尽量避免焊缝集中，不允许有 3 条焊缝交叉的现象出现，这样的地方应力集中最为突出。第 2 横梁出现焊缝集中部分，导致焊接变形较大。第 2 横梁焊缝。 2.2 采用合理的焊接顺序 车架应选择合理的焊接顺序，使焊接变形减小。焊接应先定位点焊，再对称焊接，且焊接应按相应顺序进行。对于纵梁焊缝的焊接，文章选择3 种较优焊接顺序，从中选取最佳方案。 1）由纵梁外侧到内侧依次焊接，焊接顺序如下图所示： 2）由纵梁内侧到外侧依次焊接，焊接顺序，如图 6所示。 3）从一侧到另一侧跳焊，焊接顺序，如图 7 所示。 在自由状态下进行焊接，焊接后测量其相应点尺寸，相比初始数据，确定其变形量[2]。 2.3 刚性固定法 焊件被夹紧，在不能自由变形的条件下施焊，这样可以减小焊后变形。车架通过夹具实施固定。 1）夹具夹紧。现车间焊接都需夹具固定，能有效防止焊接变形的产生，然而夹具有相应的夹紧力，而焊接变形力非常大，对此更改夹具定位结构，由普通夹紧机构更改为夹具夹紧自锁结构，此种结构能有效防止焊接变形的产生。 2）采用液压装置。液压气缸特点为动作缓慢和夹紧力大，适合于焊接变形大的部位。 刚性固定优点是夹固后，可以自由实施焊接而不必考虑焊接顺序，缺点是只能减小变形，因为去除夹固后，焊件仍有回弹现象。因此刚性固定与反变形同时配合使用，其效果最好[3]。 2.4 合理的工艺参数 能量集中和热输入较低的焊接方法，可以有效降低焊接变形。现车架焊接采用 CO2 焊，焊机热输入是影响变形量的关键因素，在保证熔透和焊缝无缺陷的前提下，应尽量采用小的焊接热输入。

焊接工装夹具设计指导书

材料成型及控制课程设计 （焊接部分——焊接工装夹具设计） 指导书

重庆大学材料学院材料成型及控制系 第一章焊接工装夹具及其在生产中的作用 焊接工装夹具就是将焊件进行准确定位和可靠夹紧，便于焊件进行装配和焊接、保证焊接结构精度方面要求的工艺装置。在现代焊接结构生产中，积极推广和使用与产品结构相适应的工装夹具，对提高产品质量，减轻焊接工人的劳动强度，加速焊接生产实现机械化、自动化进程等诸方面起着非常重要的作用。 焊接工装夹具的主要作用有以下几方面： 1)准确、可靠地定位和夹紧，可以减轻甚至取消下料和装配时的划线工作。减小制品的尺寸偏差，提高了零件的精度和互换性。

2)有效地防止和减小焊接变形。 3)使工件处于最佳的施焊位置，焊缝的成形性优良，工艺缺陷明显降低，焊接速度得以提高。 4)以机械装置取代手工装配零部件时的定位、夹紧及工件翻转等繁重工作，改善了工人的劳动条件。 5)可以扩大先进工艺方法和设备的使用范围，促进焊接结构生产机械化和自动化的综合发展。 —个完整的焊接工装夹具，一般由定位器、夹紧机构和夹具体三部分组成。夹具体（底板）起工作平台的作用，在其台面上开有安装槽、孔，用来安放和固定各种定位器和夹紧器件，有时还用于焊件的支承。其中，定位是夹具结构设计的关健问题，定位方案一旦确定，则其它组成部分的总体配置也基本随之而定。 第二章工件的定位及常用定位器 自由物体在空间直角坐标系中有六个自由度，即沿Ox、Oy、Oz 三个轴向的相对移动和三个绕轴的相对转动。要使工件在夹具中具有准确和确定不变的位置，则必须限制这六个自由度。工件的六个自由度均被限制的定位称为完全定位；工件被限制的自由度少于六个，但仍能保证加工要求的定位称为不完全定位。在焊接生产中，为了调整和控制不可避免产生的焊接应力与变形，有些自由度是不宜限制的，故可采用不完全定位的方法。在焊接夹具设计中，按加工要求应限制

焊接工装夹具应用

焊接工装夹具及其在生产中的运用 焊接工装夹具就是将焊件准确定位和可靠夹紧，便于焊件进行装配和焊接、保证焊件结构精度方面要求的工艺装备。在现代焊接生产中积极推广和使用与产品结构相适应的工装夹具，对提高产品质量，减轻工人的劳动强度，加速焊接生产实现机械化、自动化进程等方面起着非常重要的作用。 在焊接生产过程中，焊接所需要的工时较少，而约占全部加工工时的以上的时间是用于备料、装配及其他辅助的工作，极大的影响着焊接的生产速度。为此，必须大力推广使用机械化和自动化程度较高的装配焊接工艺装备。 焊接工装夹具的主要作用有以下几个方面： （1）准确、可靠的定位和夹紧，可以减轻甚至取消下料和划线工作。减小制品的尺寸偏差，提高了零件的精度和可换性。 （2）有效的防止和减轻了焊接变形。 （3）使工件处于最佳的施焊部位，焊缝的成型性良好，工艺缺陷明显降低，焊接速度得以提高。 （4）以机械装置代替了手工装配零件部位时的定位、夹紧及工件翻转等繁重的工作，改善了工人的劳动条件。 （5）可以扩大先进的工艺方法的使用范围，促进焊接结构的生产机械化和自动化的综合发展。 夹具设计的基本要求 （1）、工装夹具应具备足够的强度和刚度。夹具在生产中投入使用时要承受多种力度的作用，所以工装夹具应具备足够的强度和刚度。 （2）、夹紧的可靠性。夹紧时不能破坏工件的定位位置和保证产品形状、尺寸符合图样要求。既不能允许工件松动滑移，又不使工件的拘束度过大而产生较大的拘束应力。

（3）、焊接操作的灵活性。使用夹具生产应保证足够的装焊空间，使操作人员有良好的视野和操作环境，使焊接生产的全过程处于稳定的工作状态。 （4）、便于焊件的装卸。操作时应考虑制品在装配定位焊或焊接后能顺利的从夹具中取出，还要制品在翻转或吊运使不受损害。 （5）、良好的工艺性。所设计的夹具应便于制造、安装和操作，便于检验、维修和更换易损零件。设计时还要考虑车间现有的夹紧动力源、吊装能力及安装场地等因素，降低夹具制造成本。 一、夹具设计任务 1、焊接产品（复合件）“撑杆焊接组合”的产品图 撑杆焊接组合由撑杆、喇叭支座、螺母M6和发动机衬管构成；撑杆的材料是20钢，喇叭支座的材料是10钢，发动机衬管的材料是35钢，螺母M6 GB121－86；撑杆焊接组合的总体尺寸是300×60×45；附“撑杆焊接组合”产品图 2、焊接产品“撑杆焊接组合”的重点技术要求分析 1、公差要求 （1）序4发动机衬管两件的中心线之间平行度要求 （2）序4发动机衬管两件的中心线距离和右边反动机衬管中心线与序1撑杆右端面距离为25± 0.5 （3）序3螺母M6和序2喇叭支座的组件的中心线与序1撑杆右端面距离为200± 1.02、焊接要求 （1）序4发动机衬管两件与序1撑杆之间有四处周围角焊缝； （2）序3螺母M6和序2喇叭支座的组件与序1撑杆之间有两处三面角焊缝；

汽车座椅骨架的焊接夹具毕业设计说明书

汽车座椅骨架的焊接夹具毕业设计说明书 公司内部档案编码：[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08]

摘要 本文研究的是汽车座椅骨架的焊接夹具设计问题，要求使工件定位迅速，装夹迅速，省力，减轻焊件装配定位和夹紧时的繁重体力劳动。实现机械化，使焊接条件较差的空间位置焊缝变为焊接条件较好的平焊位置，劳动条件的改善，同时也有利于提高焊缝的质量。 本文首先分析了汽车座椅骨架焊装夹具设计的必要性和可行性；然后围绕座椅骨架焊装夹具设计这一核心，通过对汽车焊装生产线、汽车焊装夹具的结构特点进行分析，归纳了焊装夹具的设计步骤和要点；重点对汽车座椅骨架夹具的设计，包括基准面的选择，定位器的设计，夹具体设计，夹紧装置的设计。其中，基准面的选择是根据总成件的大小，确定基板的尺寸，然后从标准件库选出合适的基板；定位器的设计是保证焊件在夹具中获得正确装配位置的零件和部件，应利用先装好的零件作为后装配零件某一基面上的定位支撑点，可以减少定位器的数量，提高装配精度；夹具体的设计是通过控制焊件角变形的夹紧力计算和控制焊件弯曲变形的夹紧力计算来确定的，通过公式计算得出拘束角变形所需的单位长度（焊缝）夹紧力q为N，阻挡弯曲变形所需的夹紧力q为208711N，再根据焊件形状、尺寸来完成夹具体的设计。 夹紧装置的设计是本文设计的重中之重，这次设计的主要核心是通过气缸来改善传统手动夹紧的的繁重体力消耗以提高生产效率。根据要求，设计气缸主要是对工件的夹紧，所以应该选择双作用气缸。本文通过公式的计算确定一种缸径D为50mm，另一种缸径D为75mm。合理的气缸选择，合理的气动原理思路，极大地提高了生产效率和产品质量。

焊接车架优化设计

焊接支架的尺寸优化 T943-4刘仲仁20090430412 一、焊接支架问题描述 焊接支架的尺寸优化实例，模型的载荷和约束如图所示。通过实例介绍如何 对壳单元模型的焊接支架模型进行尺寸优化。优化目的是在指定某一应力约束条 件下达到使用材料最少。支架的厚度变化是相互关联的，即在达到最优设计时， 支架两侧构件的厚度相同。 优化问题描述如下： （1）目标质量最小化。 （2）约束支架上Von Mises Stress的最大值小于100Mpa。 （3）设计变量支架的厚度。 二、尺寸优化设计步骤及结果 1、Analysis→optimization→size→desvar（desvar=part1，initial value=2.5，lower bound=1，upper bound=2.5）→creat 2、nalysis→optimization→size→desvar（desvar=part2，initial value=2.5，lower bound=1，upper bound=2.5）→creat 3、Analysis→optimization→size→generic relationship（name=gpart1，点 prop=part1，Thickness T，点designvars=part1=1=Ci，C0=0）→creat 4、Analysis→optimization→size→generic relationship（name=gpart2，点 prop=part2，Thickness T，点designvars=part2=1=Ci，C0=0）→creat 5、Analysis→optimization→desvar link→dlink（dlink=link，C0=0，CMULT=1，dependent（designvar=part2），independment（designvar=part1=1.5）） 6、Analysis→optimization→responses（response=mass，response type=mass，total）→creat 7、Analysis→optimization→responses（response=stress，response type=static stress，点击prop选择part1，part2→select，no regionid， von mises，z1）→creat 8、Analysis→optimization→objective（min，response=mass）→creat 9、Analysis→optimization→dconstraints（constraint=const，勾选upper bound=100，response=stress，loadstype=STEP）→creat （注意：Material=card edit=RHO=7.9e-9吨/mm3）

车架焊接过程焊接变形控制方法

车架焊接过程焊接变形控制方法 摘要：笔者先分析焊接变形产生的模式，并且进一步分析焊接变形的控制。 关键词：焊接变形；焊接顺序；刚性固定；反变形法 前言： 纵向收缩变形、横向收缩变形、角变形、弯曲变形、扭曲变形和波浪变形都 属于焊接变形。对于汽车车架而言，它的变形的主要形式有横向收缩变形和弯曲 变形。收缩变形主要发生在车架纵梁之间（前段与后段），弯曲变形主要发生在 纵梁与横梁中。 1 焊接变形产生的模式 1.1 横向收缩变形产生的模式 焊件焊后沿垂直于焊缝长度方向上产生的收缩变形称为横向收缩变形。因为 车架分为前段、中段和后段，前中段连接处与中后段连接处，焊缝分布比较集中，也就是焊缝分布在车架中性轴的对称位置，焊后焊件将产生横向收缩变形，它的 焊缝位置及焊接变形. 1.2 弯曲变形产生的模式 弯曲变形是由焊接方向偏心收缩产生的。产生车架弯曲变形的最主要原因是 焊缝在结构上布置不对称，现车架前段与后段即是如此，焊缝布置不对称且为满焊，弯曲变形也就较大。 2 焊接变形的控制 2.1 选择合适的焊缝形状及尺寸避免焊缝集中 在确保结构有足够承载能力的前提下，尽量采用小的焊缝尺寸，特别是最容 易盲目加大的角焊缝。第4横梁通过CAE 分析，由满焊更改为段焊，使焊接变形 大大降低了，第 4 横梁焊缝[1]。 在焊缝的布置上，尽量避免焊缝集中，不允许有 3 条焊缝交叉的现象出现， 这样的地方应力集中最为突出。第2 横梁出现焊缝集中部分，导致焊接变形较大。第 2 横梁焊缝。 2.2 采用合理的焊接顺序 车架应选择合理的焊接顺序，使焊接变形减小。焊接应先定位点焊，再对称 焊接，且焊接应按相应顺序进行。对于纵梁焊缝的焊接，文章选择3 种较优焊接 顺序，从中选取最佳方案。 1）由纵梁外侧到内侧依次焊接，焊接顺序如下图所示： 2）由纵梁内侧到外侧依次焊接，焊接顺序，如图 6所示。 3）从一侧到另一侧跳焊，焊接顺序，如图 7 所示。 在自由状态下进行焊接，焊接后测量其相应点尺寸，相比初始数据，确定其 变形量[2]。 2.3 刚性固定法 焊件被夹紧，在不能自由变形的条件下施焊，这样可以减小焊后变形。车架 通过夹具实施固定。 1）夹具夹紧。现车间焊接都需夹具固定，能有效防止焊接变形的产生，然而夹具有相应的夹紧力，而焊接变形力非常大，对此更改夹具定位结构，由普通夹

焊接工装夹具应用讲解

焊接工装夹具应用讲解

焊接工装夹具及其在生产中的运用 焊接工装夹具就是将焊件准确定位和可靠夹紧，便于焊件进行装配和焊接、保证焊件结构精度方面要求的工艺装备。在现代焊接生产中积极推广和使用与产品结构相适应的工装夹具，对提高产品质量，减轻工人的劳动强度，加速焊接生产实现机械化、自动化进程等方面起着非常重要的作用。 在焊接生产过程中，焊接所需要的工时较少，而约占全部加工工时的2/3以上的时间是用于备料、装配及其他辅助的工作，极大的影响着焊接的生产速度。为此，必须大力推广使用机械化和自动化程度较高的装配焊接工艺装备。 焊接工装夹具的主要作用有以下几个方面： （1）准确、可靠的定位和夹紧，可以减轻甚至取消下料和划线工作。减小制品的尺寸偏差，提高了零件的精度和可换性。

（2）有效的防止和减轻了焊接变形。 （3）使工件处于最佳的施焊部位，焊缝的成型性良好，工艺缺陷明显降低，焊接速度得以提高。 （4）以机械装置代替了手工装配零件部位时的定位、夹紧及工件翻转等繁重的工作，改善了工人的劳动条件。 （5）可以扩大先进的工艺方法的使用范围，促进焊接结构的生产机械化和自动化的综合发展。 夹具设计的基本要求 （1）、工装夹具应具备足够的强度和刚度。夹具在生产中投入使用时要承受多种力度的作用，所以工装夹具应具备足够的强度和刚度。 （2）、夹紧的可靠性。夹紧时不能破坏工件的定位位置和保证产品形状、尺寸符合图样要求。既不能允许工件松动滑移，又不使工件的拘束度过大而产生较大的拘束应力。

（3）、焊接操作的灵活性。使用夹具生产应保证足够的装焊空间，使操作人员有良好的视野和操作环境，使焊接生产的全过程处于稳定的工作状态。 （4）、便于焊件的装卸。操作时应考虑制品在装配定位焊或焊接后能顺利的从夹具中取出，还要制品在翻转或吊运使不受损害。 （5）、良好的工艺性。所设计的夹具应便于制造、安装和操作，便于检验、维修和更换易损零件。设计时还要考虑车间现有的夹紧动力源、吊装能力及安装场地等因素，降低夹具制造成本。 一、夹具设计任务 1、焊接产品（复合件）“撑杆焊接组合”的产品图 撑杆焊接组合由撑杆、喇叭支座、螺母M6和发动机衬管构成；撑杆的材料是20钢，喇叭支座的材料是10钢，发动机衬管的材料是35钢，

电动观光车车架结构及设计优化

电动观光车车架结构及设计优化 【摘要】电动观光车的车架是整个汽车的基体，其核心在于车架及其覆盖件。本文首先具体分析了其结构设计及优化设计，最后对选材及安全系数进行了优化设计。 【关键词】电动观光车；车架；结构 1.引言 电动观光车主要使用在旅游景区及大型休闲场地。当今社会，石油资源不断匮乏、环境污染严重加剧；因此，从环保和节能的角度出发，汽车行业必须发展清洁无污染的电动型汽车。车架的结构在各种振动源的作用下会产生振动，如果这些振源的振动频率与车架的固有频率接近，便会产生共振现象，导致剧烈的振动和较大的噪声，甚至造成车辆结构的破坏。为了提高电动观光车在行驶过程中的安全，必须分析好车架结构的固有频率，在进行结构设计时做好优化。 2、车架结构及其优化设计 2.1主梁结构设计 车架的前后主梁是最关键的部位，分别连接前后桥的悬挂系统。前后桥板的簧距不一样，导致前后主梁的连接结构也不一样。 2.1.1车架前部结构 车架前部由平头驾驶室和转向机构组成，为防止观光车在行驶过程中，车辆的转向结构因为车架的挠曲产生扭动变形影响其转向特性和操纵稳定性，在车架结构的前端布置了两根抗弯强度值较大的横梁（前横梁及前下横梁）。 2.1.2车架中部结构 车架前后部的刚性较大，大部分车架的变形，如弯曲及扭转变形一般集中在车架中部，结构设计时应允许车架中间有一定的挠曲变形。中部可布置两根与纵梁连接的横梁，一方面有缓冲的作用，另外也可避免应力集中。此外，根据零件结构的工艺性要求，左右纵梁的外侧安装了两根角铁侧梁，从而增加纵梁的抗弯强度；侧梁与主纵梁用四根短横梁连接，增加了抗扭强度。 2.1.3 车架后部结构 车架后部采用弹簧钢做成平衡悬架，悬架的支座与侧梁及短横梁的下翼面进行连接。为确保车辆操纵的稳定，减少轴向转动，提高侧倾时的稳定，车架后部的设计刚性较大。因此，结构设计时可增加短横梁的截面积，与平衡悬架组成框

焊接工装夹具设计说明书

课程设计 课程名称：焊接工艺与工装课程设计 设计题目：“长江750B摩托车”侧停支架焊接工艺与工装设计 专业：焊接技术与工程班级： 姓名：学号： 评分：指导教师(签名)： 2013 年 1 月 18 日

长江750摩托车”侧停支架焊接工艺与工装设计 学生姓名：班级： 指导老师： 摘要：在“长江750B摩托车侧停支架”的焊接中，焊接的夹具在施焊的过程中必不可少，良好的焊接夹具可以保证焊接尺寸的准确性，保证焊接过程的快速稳定，以保证零件和产品的质量，并以提高生产效率。焊接工装设计是生产准备工作的重要内容之一，也是焊接生产工艺设计的主要任务之一，焊接工装夹具就是将焊件准确定位和可靠夹紧，便于焊件进行装配和焊接、保证焊件结构精度方面要求的工艺装备。在现代焊接生产中积极推广和使用与产品结构相适应的工装夹具，对提高产品质量，减轻工人的劳动强度，加速焊接生产实现机械化、自动化进程等方面起着非常重要的作用。 关键词：焊接；设计；侧停支架

目录 1 序言 (1) 1.1 焊接工装夹具的运用 (1) 1.2 焊接工装夹具设计的基本要求 (1) 2 夹具设计任务 (3) 2.1 焊接产品（复合件）“长江750B摩托车侧停支架”的产品图 (3) 2.2 焊接产品“侧停支架”连接的重点技术要求分析 (3) 3 侧停支架焊接组合装焊夹具装焊方案 (4) 4 主要零件设计的说明 (4) 4.1 底板 (4) 4.2 插销机构 (4) 4.3 螺旋夹紧机构 (4) 4.4 V型块 (6) 4.5 钩形夹管器 (6) 4.6 非标准主要零件的设计 (7) 5 夹具的装配 (7) 5.1 夹具的操作步骤 (7) 5.2 夹具使用注意事项 (7) 6 本次课程设计小结 (8) 参考文献 (9) 致谢 (10) 附录A 工艺规程路线单 (11) 附录B 焊接工艺规程 (12)

汽车车架焊接工艺分析及工装设计

龙源期刊网 https://www.sodocs.net/doc/5b10431860.html, 汽车车架焊接工艺分析及工装设计 作者：刘丽斌 来源：《中国新技术新产品》2013年第03期 摘要：汽车车架焊接工艺和工装设计是汽车制造与加工过程中的关键步骤，只有把握住 焊接和工装的关键技术，才能实现汽车车架的稳固和美观。本文以国内北汽福田的一款轻型载货汽车为例，分析了这种型号汽车的车架特点，然后分析了焊接工艺性，再探讨了焊接流程和工艺应该注意的关键点，并且以图例说明了工装设计方案。良好的焊接工艺和工装设计方案是关系到我国汽车工业健康发展的关键，只有不断的实践和科学的研究探讨，才能为实现我们国家工业化生产做出一份努力。 关键词：焊接工艺；汽车车架；工装设计 中图分类号：TE972+.5 文献标识码：A 1 焊接车架前分析 车架是承受汽车重量的关键部位，就和人体的骨骼一样，没有健全并且运转良好的骨骼支架，就不能健康的站立、行走和生活。汽车车架是联系汽车其他各个部分的一个重要结构，也是承受载荷的基础部件。在汽车生产成功后，它不仅仅需要承受汽车的静载荷，更要承受汽车不断行驶过程中的动载荷。所以，一个汽车使用寿命的长短，和汽车车架有很大的关系。 边梁式焊接是目前国内载货汽车一般会使用的车架焊接方式。本文主要是以北汽福田的一种货车为例来分析。北汽福田是国内轻型载货汽车行业的主要生产企业之一，而时代轻卡作为其主导产品，自然有特殊和值得学习的地方。主要分析的是它的结构特点。其中七根横梁和两根槽型纵梁，是由它们焊接而成的该车架的闭合式架构。为增加车架的强度，纵梁内部焊接加强纵梁，车架总长约6500毫米，外宽760毫米，车架上平面的平面度要求不得大于2毫米，左右纵梁对角线长度最大偏差不超过3毫米，板簧支架对角线最大偏差不超过2毫米。车架上的发动机支架、驾驶室支架、板簧支架等焊接在相应的位置。焊接接头共有几百处，接头处焊缝多，每一条焊缝的焊接质量都直接影响到整个车架的强度和刚度，影响外观要求和后续工艺的装配精度，因此，必须设计合理的焊接工艺和车架焊合台，以能保证车架总成的质量。 2 焊接工艺性分析 2.1 车架结构材料一般用Q235A或16Mn低合金钢，焊接性好，加之材料的厚度适中，在合理的装焊工艺条件下，一般不容易产生气孔和裂纹，不需要采用特殊的焊接工艺措施和焊后热处理。 2.2 车架是整车的载体，车架的焊缝主要承受汽车运行过程中的动载作用，而车架刚性大，焊后接头的收缩力较大，因此必须选用合理的焊接方法及工艺参数，控制线能量。

基于拓扑优化方法的牵引车车架优化设计--龙凯

基于拓扑优化方法的牵引车车架优化设计 龙凯覃文洁左正兴 （北京理工大学机械与车辆工程学院）

基于拓扑优化方法的牵引车车架优化设计Optimal Topology Design for Tractor Frame 龙凯覃文洁左正兴 (北京理工大学机械与车辆工程学院) 摘要:建立了牵引车车架的有限元模型并进行了多工况静力学分析，基于OptiStruct软件，对多工况拓扑优化常见问题提出了工程实用的解决方法，实现了牵引车车架结构优化设计。通过优化前后计算结果的对比分析，说明基于变密度法的拓扑优化技术能有效进行牵引车车架优化设计，避免了结构设计的盲目性，优化结果为同类产品结构设计提供参考。 关键词:拓扑优化；有限元法；车架；结构优化 Abstract A finite element model for tractor frame is established. The stress and displacement of the frame are calculated and analyzed under multiple loading conditions. Some common problems in continuum topology optimization under multiple loading cases are studied and methods are implemented on frame structure based on OptiStruct software. Results are shown to demonstrate the feasibility of the method by comparison between original structure and improved structure, optimal topology design can be referenced by similar frame. Key words: topology optimization; finite element method; frame; structural optimization 1 概述 拓扑优化技术作为以提高结构性能或减轻结构重量为目标的一种新兴结构设计方法，目前已已经广泛在国外汽车企业得到成功应用[1]。例如Altair公司技术报告表明，在SUV车架轻量化设计中，结构优化技术涵盖了从概念设计阶段、基本设计阶段到详细设计阶段的全流程，而在概念设计阶段起主要作用的拓扑优化技术得到了全面展示。国内汽车行业在拓扑优化应用研究开展较晚，王健等[2]研究了薄板应力约束下的变厚度法，并给出了运输车车架拓扑优化设计的工程应用实例。随着商业有限元分析软件如ANSYS、NASTRAN中拓扑优化功能的实现，以及商品化结构优化软件如OptiStruct、TOSCA等在国内的逐步普及，拓扑优化技术在国内汽车工业上的应用逐渐展开。例如李红建等[3]以发动机罩内板动态优化为对

11级《焊接工装设计》期末考试试卷

2013《焊接工装设计》 第1页（共2页） ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ -密-----------------封-----------------线-------------------内-------------------不---------------------要-----------------------答-------------------题------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 学生姓名：___________________ 学号 ：_________________ 专业班级 ：________________ 2013年下学期《焊接工装设计》考试试卷 适用专业：11级大专焊接专业 考试时间：120 分钟 考试方式：闭卷 一、 填空题：（每空1分，30空，共30分）。 1.在 、 、 等工艺过程中，使用着大量 的工艺装备，简称工装。 2.焊接变位机可以分为 、 和 。 3.按焊接工装动力源的不同，可分为 、 、 、 、磁力、真空等焊接工艺装备。 4.焊接结构分离面主要包括 和 。 5.焊接结构常用检验方法包括： 、机械性能试验、 、气密性试验、 等。 6.气动三联件包括分水 、 、 。 7.焊接工装中常用动力装置包括 、 和 。 8.液压传动系统主要包括 、 、 等构件。 9.简单夹紧机构主要有楔块式、 、 、偏心式和 。 10.夹紧力的三要素包括： 、 、 。 二、选择题：（每题2分，20题，共40分）。 1. 按应用范围不同，焊接工装分为通用焊接工装、专用焊接工装和（ ）。 A ．柔性工装 B.定位工装 C.电动工装 D.液压工装 2. 在空间坐标体系中，工件的自由度分为移动自由度和转动自由度，空间不受拘束的工件自由度数目有（ ）。 A ．3个 B.4个 C.5个 D.6个 3. 工件以圆孔定位，常用的定位器有定位销、衬套式定位器和（ ）。 A ．螺栓 B.圆柱销 C.定位插销 4. 在夹具上进行装配焊接时，一般分三步进行：定位、夹紧和（ ） A ．定位焊 B.装配 C.敲击 5. 工件的定位方式包括平面定位、圆孔定位、外圆柱面定位、（ ）及型面定位。 A ．组合定位 B.划线定位 C.工具定位 6. 平头支承钉多用于以下哪种场合？ A ．基准光滑的工件 B.基准粗糙的工件 C.都可以 7. 夹紧装置由力源装置、中间传力机构、（ ）三部分组成。 A.电动机 B.工作台 C.夹紧元件 8. 如图所示两处夹紧力，正确的是（ ） A.A 处 B.B 处 C.都正确 D.都不正确 9. 螺旋式夹紧机构包括螺钉夹紧件和（ ）螺母夹紧件两种基本形式。 A.螺栓夹紧件 B.螺母夹紧件 C.弹簧夹紧件 10. 可调整夹具包括更换式、调节式和（ ）组合式三类。 A ．滑动式 B.旋转式 C.组合式 11. 气压传动系统主要包括气阀、冷却器和（ ）构件。 A ．汽缸 B.油缸 C.开关 12. 尺寸链计算时可采用正计算法和（ ）。 A.顺序计算 B. 反计算法 C.综合计算法 13. 下列零件是定心夹紧机构的是（ ）。 A.三爪卡盘 B.大力扳手 C.开口钳 14. 夹紧装置的基本要求：正、牢、快和（）。 A 慢 B.反 C.简 15. 如图所示定位夹紧符号分别表示什么？ A ．电动夹紧 B.液压夹紧 C.气动夹紧 16. 装配定位焊夹具通常由定位元件、夹紧机构和（ ）组成。 A.电动机 B.夹具体 C.变位机 17. 选择夹紧力方向时，应注意：垂直于主要定位基准面和有利于减小夹紧力，以及（ ） A. 有利于减少工件变形 B.增大焊接变形 C.提高质量 18. 支承板多用于以下哪种场合？（ ） A.已机械加工的平面定位 B.未加工的平面定位 C.曲面定位 19. 杠杆夹紧机构可分为力点、支点、和（ ）。 A.作用点 B.重点 C.接触点 20. 工件的定位基准的选择时，应优先选择（ ）作为主要定位基准面或组装基准面。 A.曲面 B 组合面 C.平面 二、 判断题：（每题1分，10题，共10分）。 1.焊接工装的投入使用会增多制造成本。（ ） 2.焊接用防护面罩或手套是一种焊接工装。（ ）

工装夹具设计手册

工装夹具设计手册 工装夹具设计的基本知识 1. 夹具设计的基本要求 (1).工装夹具应具备足够的强度和刚度 (2).夹紧的可靠性 3焊接操作的灵活性 4便于焊件的装卸 (5)良好的工艺性 2工装夹具设计的基本方法与步骤 (1)设计前的准备 夹具设计的原始资料包括以下内容: 1夹具设计任务单 2工件图样几技术条件 3工件的装配工艺规程 4夹具设计的技术条件 5夹具的标准化和规格的标准化资料，包括国家标准，工厂标准和规格化结构图册等。 (2)设计的步骤 1.确定夹具结构方案 2.绘制夹具工作总图阶段 3.绘制装配焊接夹具零件图阶段 4.编写装配焊接夹具设计说明书

5.必要时，还需要编写装配焊接夹具使用说明书，包括机具的性能，使用注意事项等内容。 (3)工装夹具制造的精度要求 1.第一类是直接与工件接触，并严格确定工件的位置和形状的，主要包括接头的定位件，V形块，定位销等定位元件。 2.第二类是各种导向件，此类元件虽不与定位工件直接接触，但它确定第一类元件的位置。 3.第三类属于夹具内部结构零件相互配合的夹具元件，如夹紧装置各组成零件之间的配合尺寸公差。 4.第四类是不影响工件位置，也不与其它元件相配合，如夹具的主体骨架等。 (4)夹具结构工艺性 1)对夹具良好工艺性的基本要求 1.整体夹具结构的组成，应尽量采用各种标准件和通用件，制造专用件的比例应尽量少，减少制造劳动量和降低费用。 2.各种专用零件和部件结构形状应容易制造和测量，装配和调试方便。 3.便于夹具的维护和修理。 2)合理选择装配基准 1.装配基准应该是夹具上一个独立的基准表面或线，其它元件的位置只对此表面或线进行调整和修理。 2.装配基准一经加工完毕，其位置和尺寸就不应再变动。因此那些在装配过程中自身的位置和尺寸尚须调整或修配的表面或线不能作为装配基准。 3.结构的可调性

10_某重型卡车车架优化设计_张建

某重型卡车车架优化设计 张建1，戚永爱1，唐文献1，张攀2 1 江苏科技大学 机电与汽车工程学院 江苏 张家港 215600； 2 澳汰尔工程软件（上海）有限公司 200120 摘要：本文以HyperWorks软件为平台，建立某卡车车架有限元分析模型，并进行了相应的试验验证。再针对车架第一、五横梁进行拓扑优化，最后对主梁进行尺寸优化，得出最优化的车架结构。结果表明：计算结果与试验结果相吻合，验证了模型的正确性。根据拓扑优化结果，第一、五横梁侧面多个圆孔调整为单个椭圆孔结构，质量减少0.53%；由尺寸优化得，主梁厚度减小了3mm，主梁质量减少8.74%。与原始车架相比，最终优化后车架的刚度变化不大。最大应力增加了0.15 %，最大应力的位置由第三横梁转移到主梁。 关键词：卡车车架，拓扑优化，尺寸优化，有限元分析 1 前言 随着科学技术的进步，汽车工业飞速发展，汽车在人们的生活中占据越来越重要的位置。作为汽车总成的一部分，车架承受着来自道路及复杂载荷的作用。车架上安装着发动机、传动系、悬架、货厢等有关部件，承受着传递给它的给种力和力矩，工作状态比较复杂。因此车架要有足够的刚度和强度以及可靠性与寿命。寻求到一种优化设计车架的方法非常重要，不仅可以简短汽车的设计周期还能够提高汽车安全性能的可靠性。 传统的设计方法]1[多是依据经典力学理论对车架进行大量的简化计算，再依靠设计者的经验来设计车架。方案完成后试制样车，对其进行试验以判断设计是否合理。这种方法具有一定的可靠性，但使得设计带有盲目性，汽车的开发周期比较长。随着有限元方法的发展，可以运用复杂的数学方法对车架进行抽象，建立数学模型，计算方面交于计算机，车架的优化设计得到很大提升。 在国外，从60年代起就开始运用有限元法进行汽车车架结构强度和刚度的计算。国内大约是在七十年代末才将有限元法应用于车架的结构强度设计分析中。有限元法为复杂车架结构分析设计提供重要的基础，同时也促进车架结构的分析和设计的飞速发展。2006年，韩同群]2[对重型自卸汽车车架作了模态和刚度分析并对其中一横梁进行了优化。2007年，黄贵东]3[等人采用梁单元和壳单元模拟车架，对车架进行了有限元分析。2008年，王国林]4[等人在探索车架梁连接方法上采用GAP单元模拟接触并进行了实验验证。2008年，徐兆勇]5[等人利用虚拟样机技术对一搬运车之间进行分析优化。2008年，叶勤]6[等人在车架建模时采用螺栓和刚性梁单元，对一轻型货车车架进行了有限元分析和刚度优化。2009年，扶原放、金峰达]7[等人将惯性释放原理运用到车架的结构优化中，先进行拓扑优化得到车架整体结构再进行形状优化得到车架的厚度。2009年，钟佩恩]8[等人对一中型货车车架进行了刚度强度分析，采用了加厚纵梁和添加加强板的方法提高车架强度。2010年，Marco Cavazzuti]9[运用拓扑优化方法对一高性能汽车底盘进行设计。2010年，蒋玮]10[对一轿车

汽车焊接工装夹具设计

汽车焊接工装夹具设计 汽车焊接工装的设计概述 汽车车身夹具的设计是一门经验性很强的综合性技术，在设计时首先要确定生产纲领，熟悉产品结构，了解变性特点，把握制件及装配精度，通晓工艺要求。只有做到这些，才能对焊接夹具进行全方位的设计。 一、六点定则在车身焊装夹具上的应用 在设计车身焊装夹具时，常有两种误解:一是认为六点定则对薄板焊装夹具不适用;二是看到薄板焊装夹具上有超定位现象。产生这种误解的原因是把限制六个方向运动的自由度理解为限制六个方向的自由度，这种限制不仅依靠夹具的定位夹紧装置，而且依靠制件之间的相互制约的关系。只有正确认识了薄板冲压件焊装生产的特点，同时又正确理解了六点定则，才能正确应用这一原则。 从定位原则看，支撑对薄板来说是必不可少的，可消除由于工件受夹紧力作用而引起的变形。超定位使接触点不稳定，产生装配位置上的干涉，但在调整夹具时只要认真修磨支撑面，其超定位引起的不良后果是可以控制在允许范围内的。 上世纪八十年代，车身焊接使用的夹具形式大量是从冲压模具的定位面截切而来的，即在车身冲压零件的型腔上定位，被称为“定位块”。其具有的特点为:定位面积大、设计及制造周期长成本高的特 点。随着工装制造水平与检测手段的提高，车身焊接夹具的定位转化为定位板定位，板厚在16、20、25几档中选用，整个夹具本体改为焊接合件，在制造、装配上都缩短了周期，相对降低了成本。定位块与定位板相比较，二者有如下特点:1、定位块是加工件，其余支撑部分为铸铁件，定位块在装配调整后再配作定位销。在外观上它有两种式样:大面积的定位块、小面积的气动或手动压头;大面积的定位块、大面积的气动或手动压头。前者造成定位块加工复杂，产生车身零件压紧