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三维柔性焊接工装在新能源客车上的应用介绍

2014-10-24 作者:木子 来源:中国客车网[www.chinabuses.com]

  柔性组合夹具系统是一种三维平面孔系夹紧系统,有D28和D16两种系列。它以多种形式的工作台为基础,配备多种形状、多种规格的标准结构模块,相互间通过定位件、连接件及锁紧销连接,在工作台上需要焊接和装配的工件用带补偿的形式多样的手动夹紧器夹紧。根据需要,也可以配备液压、气动、链型等多种形式的夹紧方式。组合夹具具有经济性、精确性、柔化性、互换性和重复性的特点。


  中国经济的不断增长加快了中国汽车制造业,工程机械产业,船舶重工的发展,据中国工业协会公布的数据显示,2007年我国汽车产销量双双超过880万辆,同比增长高达22.02%,中国成为仅次于美国的第二大汽车消费国,预计2015年汽车销量可达1500万辆。而专用汽车生产则向小批量、多样化方向发展。汽车专用模具、夹具在成本和制造周期上给生产单位带来了巨大的压力,因此,柔性组合夹具则成为了制造企业的必然选择,这样能够减少匹配周期,降低生产成本。


  2002年前,国内模具企业主要生产卡车和厢式车模具,轿车模具只处在生产结构件模具的水平;焊接夹具企业的生产能力也仅限于生产内部件的分焊夹具和部件总成夹具。2003~2007年,国内模具企业逐步开始生产整车白车身模具,焊接工装企业也具备了从底盘总成四门、侧围总成到白车身主焊线的生产能力,并且在主要技术上已接近国际先进水平。


  国际上一些先进企业具有较高水平的焊装开发能力,并形成了以少数具有先进的整车焊装工艺平台的企业为核心、众多专业化程度较高的中小型焊接工装企业为协作网的格局。国外如日本丰田、德国大众、法国标致、美国通用等各大汽车公司应用三维的数字化工艺规划与仿真软件已有近十年的历史。国内对于产量大、自动化程度高的焊装线工艺规划缺乏统一的数字化信息管理手段,还没有形成这类高自动化焊装线的规划能力。


    柔性组合夹具发展的必然趋势


  由于产业的高速发展,中国模具、夹具行业的技术及管理的提升也进入了快车道,并已具备向发达国家工装夹具制造业挑战的能力。五年前中国焊接生产中国进出口模具价值数额为?5.8∶1,而2007年进出口的比值为1.45∶1,模具出口额超过了14亿美元,它标志着中国模具产业以规模化进入国际市场的时代已经到来,而三维柔性组合焊接工装夹具刚刚踏入中国焊接行业。


  日本丰田、德国大众等国际领先的汽车生产厂,都有专门的冲压、焊装、总装、涂装工艺人员。他们与研发中心的车身设计人员共同进行产品的工艺性分析。从车体设计到工装制造都遵循着统一的原则,其一体化程度非常高,十分有利于对车身质量、成本、周期的全面控制。中国的模具、焊夹行业大多都是各自为战,模具制造厂、焊接夹具制造厂之间难以沟通,许多问题都滞留到汽车厂家的生产准备阶段,严重制约了白车身的产品质量与产出周期。所以,焊接夹具行业急需有一个行业标准制定出来。


  柔性组合夹具应用的优越性


  随着专用汽车及专用工程车辆生产向小批量、多样化方向发展,在新车型的开发和制造过程中,利用柔性化、模块化的三维组合工装替代传统的专用工装,不仅可以缩短设计、制造时间,而且可以反复使用,节约成本,是非常经济而实用的选择。


  1、经济性


  柔性组合工装是一种可以自由组合的万能夹具,可适应不同的工件形状,几套夹具系统就可以替代大量高成本的专用工装,使用该工装后,可以省去因产品变化而投入的专用工装的费用和时间。在多品种、个性化的汽车生产中,它的经济性尤为明显。


  国外有数据表明,9套以上专用焊接夹具的成本(我国5~6套)就超过一套柔性夹具。目前我国汽车制造企业每年增加几十套专用焊接夹具是很常见的,选用柔性夹具的经济性显而易见。


  2、柔性化


  柔性工装平台可以在三维空间进行组合。模块化系统在安装、调整和夹紧工件中完美地体现了它的通用功能,在大型工件的焊接上,该特点更加突出。柔性化的另一面体现在操作简便。在工作台和模块上,所有以12.5mm和25mm为倍数的尺寸均可直接找到,再配上少量的调整片,可以非常方便地准确定位。


  3、精确性


  所有模块加工精度均较高,工作平台上任意两个孔的公差在±0.1mm以内,完全可以满足焊接加工的需要。在装配或焊接过程中,使用定位块、连接块、夹紧器和支撑块,能够对工件精确定位,需要焊接的工件可以被稳定地固定在各个定位点或定位面上。如果工件本身的几何尺寸不准确,也可以很快被检测出来,在初加工工序中便被消除。


  4、重复性


  使用CAD及Pro/E设计系统,可以非常简便地对样件进行模拟装配,精确的模块尺寸能保证装配精度。

 

  5、耐用性


  在工作平台和模块结构设计中,充分考虑了使用刚性和强度的要求,每个标准2000mm×1000mm的工作平台载重量可达10t,并能保证其重复定位和夹紧的精度。工作平台和模块的表面经过特殊处理,使焊接时产生的飞溅不容易粘在其工作表面。定位和夹紧销栓表面经过淬火处理,使其不易磨损、经久耐用。


  当中国从“中国制造”走向“中国创造”后,会有更多的中国自主的柔性组合夹具品牌为世界所认知。柔性组合工装夹具产业作为支撑汽车发展的劲旅,生机盎然,怀揣民族工业精神的这支产业必将走向世界,迈向辉煌!

 

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