车身焊装夹具研究现状和发展趋势

汽车焊装夹具的生产并非是只和三维模型的设计有关,其中的电气系统也格外重要。如果把三维模型比喻成身体的话,电气系统就相当于大脑。


1、车身焊装夹具的发展现状

随着中国经济的不断发展,科技的不断进步,中国人民的生活水平在不断提高。人们对生活质量的要求也在不断提高。汽车作为日常的代步工具也越来越普及化。我国对于汽车的需求量也越来越大,我国的汽车销量已经多年遥遥领先于世界其他国家,具专家表示未来我国的汽车市场可能超过四千万辆。所以我国的汽车市场需求量是非常庞大的。相应的直接影响汽车生产周期长短、汽车焊接质量好坏、汽车研发资金投入多少的焊装夹具的设计就显得格外重要,为此国内外专家都有人致力开发汽车焊装夹具的设计。

目前日本的“全球车身生产线系统”技术居于世界前列,利用集逻辑控制技术、现场总线技术、传感技术和气动控制技术于一体的三套高精度的柔性焊装夹具,此套系统适用性强,能够同时满足三种车型的生产。此套系统的造价远远低于传统系统,投资只有老系统的一半,同时将产量提升了将近百分之五十。由于此套系统自动化高,很少需要人工操作,所以汽车的焊接质量显著提高,生产周期也大幅度降低[1][2]。

汽车焊装夹具的生产并非是只和三维模型的设计有关,其中的电气系统也格外重要。如果把三维模型比喻成身体的话,电气系统就相当于大脑。所以电气系统的研发也格外重要。中国自主研发的“智能化专家设计系统”能够很好的完成电气线路的设计,而且只用中文就可以驾驭此系统[3]。SolidWorksRouting也是一套强大的电气线路设计系统,使用此系统可以大大节省设计时间。CATIA集CAD、CAE、CAM于一体,能够同时兼顾汽车焊装夹具的三维设计、仿真检测、有限元分析与一体,也具备电气系统的设计,可以说CATIA集各家所长与一身,在汽车焊接夹具的设计领域中处于举足轻重的地位[4]。国内郭孔斌先生在其论文中提到汽车后门焊接夹具的设计方法,他使用CATIA进行了夹具的设计,并运用CATIA的SpaceAnalysis和DMU模块对夹具进行了检测,对焊装夹具进行了电气控制系统的设计,确保了夹具仿真运动的可行性。并且郭孔斌先生使用CATIA设计汽车后门焊接夹具的方法同样使用于汽车其他位置焊接夹具的设计。为汽车焊接夹具的设计提供了参考方法[5]。

国内汽车制造业已有五十多年的历史,但汽车产业的高速发展直到近些年才开始。我国的汽车需求量日益增加,目前我国的汽车生产益不能够满足本国的汽车需求量。我国汽车制造业的工艺水平、自动化、柔性化都远远落后于欧美发达国家,归根结底是我国对于焊接技术不够重视,不愿将投资花费在焊接技术的发展上,造成了技术的不足、相关技术人员的短缺。在我国众多的汽车制造生产厂家中,汽车焊装夹具多数为专用工装夹具,它是专为一道或几道特定的焊装工序而设计的。目前,随着汽车生产的个性化、小批量化的发展趋势,焊装夹具的设计、生产周期长,投入资金大、重复使用率低等缺点都充分的显露出来。这些缺点严重制约着我国汽车制造业的工艺水平、生产速度的提高,新产品开发生产时间增加[5]。

目前我国有些科研单位已意识到这个问题,多家科研机构与汽车生产公司已走在我国的前列,为我国汽车制造业的发展贡献自身的力量,争取逐渐缩短与国外领先水平之间的差距。

2、汽车焊装夹具的发展趋势

随着全球汽车行业竞争的日益加剧,给汽车生产行业带来了新的。迫使汽车生产发生重大改革:生产效率提高、技术的进步、质量的高要求、快速的生产节奏等改革越发的明显。当下,汽车市场的竞争更是日益严峻,汽车款式多样化成为汽车行业竞争的主要优势。多款式、小批量生产的生产模式作为汽车生产活力的表现形式,要求汽车生产线上各设备水平的同步提升。只有不断的创新、提高自身创造力才能在激烈的市场竞争中脱颖而出。但新款式的开发对于科研经费、生产工具的开发资金都大大提高。因此汽车焊装的夹具设计,生产,测试就显得尤为重要。汽车白车身焊装作为汽车生产四大工艺之一,提高焊装的速率能够有效的缩短汽车生产周期。这就要求汽车焊接夹具的灵活性。所以汽车焊接夹具就呈现以下4种发展方向[5]。