基于SolidWorks轿车发动机支撑梁点定焊装夹具设计

    捷达轿车柴油发动机支撑梁点定工艺是将其3个冲压板件按技术要求在限定位置点焊接成一整体的焊接工序，是支撑梁合件焊接工艺中的关键环节，位置的精确度直接影响到后续支撑梁的焊接质量及装配后发动机的位置、传动性能和整车的制造质量。随着汽车性能和生产自动化水平的提高，对汽车车身焊装夹具的要求也越来越高，因此对焊装夹具的设计越来越多地采用具有运动仿真模拟CAE功能的三维设计软件。本文主要介绍捷达轿车柴油发动机支撑梁点定焊装夹具的设计要点，阐述基于SW()三维平台的焊装夹具的设计方法，并通过与传统二维设计的对比突出了SW软件在焊装夹具设计应用中的优势。

1 支撑梁点定焊装夹具的设计要求

    在进行焊装夹具设计之前，必须充分了解车身的焊装过程、焊接夹具的结构特点及设计要求。其难点是焊件间的位置精度及焊后变形控制与处理问胚，根据点定焊接工序工艺的要求，确定支撑梁点定焊装夹具设计应满足的要求有：(1)保证支撑梁各孔位位置精度要求；(2)保证合件各零件间位置精度要求；(3)具有预先处理板件冲压、焊后变形能力；(4)保证支撑梁焊接工艺的正常进行，避免发生制件与夹具之间、焊钳与夹具之间出现干涉及焊接粘连；(5)结构合理，制造容易，使用方便，成本低。

2 支撑梁点定夹具设计

    2.1 方案设计

    在满足厂家提供的技术协议的前提下，根据以上要求制定了支撑梁合件点焊定位工序焊装夹具方案，焊装夹具设计方案如图1所示。

    图1 焊装夹具设计方案

    2.1.1 焊接质量保证

    为控制焊后变形，采用气动增力夹紧机构，在焊接前进行预变形处理。为保证焊接质量，应合理确定支撑粱的支撑位置。首先下板料以靠近形心位置的φ36孔为基准，使用圆柱阶梯销定位支撑夹紧，机体两侧φ20孔一侧采用圆柱销定位支撑，另一侧采用菱形销限位支撑；上板料坐于下板料上，一侧φ34孔采用圆柱销定位支撑夹紧，另一侧对角φ34孔采用菱形销限位支撑加紧，其他2个φ34孔平面支撑夹紧；支撑座碗坐于上板料φ88.5孔中，共同使用上面的φ36孔圆柱阶梯销定位夹紧，使支撑座碗底面与下板料上表面紧密接合。为保证夹具精度要求，以上各支撑、定位、限位均设计成X，Y，Z三向可调。

    2.1.2 人机工程