在汽车制造过程中，白车身焊接技术是提高整车产品质量和生产效率的关键，而焊装夹具对于保证白车身精度具有十分重要的意义。

车身装焊夹具的开发过程分为前期阶段和后期阶段，前期阶段包括夹具、检测支架设计，式样书编制、审核，图样编制以及审核等；后期阶段包括夹具验收、夹具调试和夹具维护保养等工作。夹具质量的好坏对于保证车身精度具有重要意义，本文对于如何保证夹具质量，从夹具的设计、验收及使用等各个阶段分别进行了阐述。

夹具设计

1. 夹具基准统一

长期以来，大量的尺寸超差给汽车制造企业带来了重大的损失：不仅严重影响零件功能，而且还经常导致零件报废，令本增加。为了保证产品焊接质量，必须保证产品制造基准的统一，以减少在冲压和焊接过程中因基准不统一给产品带来误差。

根据定位系统（RPS）输入进行夹具及测量支架设计，做到设计基准、工艺基准与装配基准统一，以减少因基准之间换算的累积误差。RPS系统中对零件、总成从开发到制造、检测，直至批量装车，所有涉及到的各环节共同遵循的定位点（见图1）及其公差要求进行了规定。

2.夹具式样书审核

夹具式样书主要从工序检查、可操作性检查和夹具结构的合理性等几个方面进行叙述，具体内容如下：

（1）工序检查要求 每道工序必须按要求进行工序拆分，不能有错件、漏件现象，而且装件顺序、板件之间的搭接关系应满足工艺要求，夹具动作顺序应装有互锁装置。

（2）可操作性检查 装件、焊接顺序及按钮操作位置应方便工人作业，不可视焊点要做焊钳导向，导向机构应采用蓝色MC尼龙材料制作，夹具设计作业高度为800～850mm，BASE面大小合适且不影响工人作业。式样书中的控制点/控制面（MCP/MCS）如图2所示。

（3）夹具结构的合理性、方便作业性 多方位焊接夹具要设有旋转装置；左右件及类似件应安装防错装置；一个件不同方位容易装反的部位应装有防错装置；夹具型板应采用16mm厚钢板，加强部位应采用19mm厚钢板；总成质量超过20kg应采用顶升装置；型块、定位销配合应满足“3-2-1”法则等。

3.夹具三维数模审核

夹具三维数模是保证夹具质量的基础，三维数模审核的失误或者漏审，都会给后续加工带来困难，严重的失误会给企业带来巨大的损失：不仅严重影响加工质量，而且造成材料浪费。夹具三维数模的设计用CATIA、NX等软件进行外观和结构设计，作为后续各类技术文件、夹具、模具和检具制造的基础。对三维数模的严格多次审核不仅可以避免后续不必要的麻烦，而且可以缩短后续的开发时间。夹具、检具三维设计数模如图3、图4所示。

4.二维图样审核

（1）图样编制 图样编制的好坏直接影响夹具零部件的加工质量，在图样绘制时首先要保证零件的视图为第一角视图，没有缺线、多线等现象；其次在标注时要注意零件各部位的重要度，根据零部件的重要度进行公差及表面粗糙度的标注。公差或表面粗糙度过高会造成加工的浪费，过低可能会达不到零部件装配的要求，如：销和销孔、销和销孔的表面粗糙度过低，在配合时较为困难，甚至还得返工；若要求销和销孔的表面粗糙度过高，在装配时很容易，但在加工时需多进行一道工序，会带来不必要的麻烦。

（2）图样审核 三维图样是二维图样的依据，保证三维图的正确性是保证二维图基本视图正确的基础。在导图过程中，当CATIA或NX等一些三维软件存在设置方面的缺陷时，常常会出现缺线、多线等现象，导致导出的二维图不完整。导图时应避免机械地按步骤或方法去执行，要在大脑中有一个基本视图的概念，以及时发现明显的错误。如：在导出螺纹孔时，螺纹线常常会丢失，在导图过程中要避免这类低级错误的发生。

同时，图样审核也是控制夹具质量的重要环节，在图样审核时要求有相关经验的人员参与和把关。

5.焊接夹具的精度保证

（1）制造精度 夹具制造精度应达到设计要求，在车身试生产前要对夹具进行调试，检验夹具能否保证焊接精度，对夹具与零件的协调性进行评定。

（2）装配精度 与车身匹配相关的零件尺寸应保证，特别是装配孔、装配面和工艺孔的尺寸必须用夹具严格控制，因为车身焊接时的变形往往会造成这些部位的尺寸偏差。在夹具制造精度得到保证的前提下，还需要考虑对重要定位销、面的热处理和生产维护。焊接造成的误差详见图5所示。

6.夹具零部件的要求

夹具部分零部件的设计要求如表所示。

夹具验收

夹具调试的目的是保证夹具精度和夹具的使用强度，内容主要包括确认定位销的合理性及准确性、定位面的合理性及准确性、夹具夹紧机构的合理性。夹具强度应保证夹具定位销、定位面的尺寸与图样的符合性，以及夹具、定位面与钣金件的贴合性。夹具精度可通过三坐标测量设备进行测量，对偏差的三维尺寸进行调整，以满足夹具的精度要求。当单套夹具调试过程中所有的问题被整改完后，所有的单套夹具满足工艺及产品质量要求后，然后进行连线调试，验证整个线体夹具的适应能力和工序能力，保证质量能力。

1. 定位销的确认

对定位销进行确认时，必须参照夹具图样及数模，用三坐标设备测量定位销的实际数据，对偏差尺寸通过调整垫片进行微调，并做好调整记录；对机加工精度较差的基准销需仔细校正。定位销原则上使用标准化和规格化的制件，以方便日后夹具的维修、测量和更换。调整完毕后放置钣金件，目视化观察时，定位销应位于钣金件定位孔的中间位置，不应有大的偏差。在焊接完成后，定位销的数量应合理，不能影响制件的取出，一般存在角度的定位销应采取翻转式。

2.定位基准面的确认

对于基准面，同样通过三坐标测量仪对其进行三维测量，对有偏差的定位面通过调整垫片、复测等进行调试。但还需确认选定的面是否能为钣金件提供足够的定位，即确定定位设计的合理性，此工作需结合钣金件进行，在后续工作中重点验证。放置钣金件后，定位基准面应与钣金件贴合均匀，间隙不大于1mm。

3.定位、夹紧机构的确认

夹紧机构分为定位块和夹紧块，确认夹紧机构时首先要确认定位块尺寸与理论数值的符合性，然后再考虑夹紧块。一般情况下，不放钣金件夹紧时，定位块与夹紧块之间应留有钣金料厚度的间隙，夹紧块可以在放置钣金件后再进行细微调整。夹具夹紧后，夹紧块与定位块应与钣金件密切贴合。

夹具使用及保养

1.夹具使用

工装使用前，操作者必须经过培训。操作者应熟练掌握夹具基本知识，公司要对操作者进行考核，考核合格的操作者方可对工装进行独立操作。公司内新上岗、转岗人员在使用工装前，必须由生产班组长或保全人员对工装的作业要领、结构性能、维护保养要领及日常工作进行培训，形成相应培训记录。

工装正常使用之前，工装使用部门应依据工装使用说明书、工装维护保养指导书、工装检查基准书及工装的结构特点等，编制工装点检表。其中，夹具悬挂于生产现场，工装使用时，操作者班前应严格按照点检表内容对工装进行点检，将点检情况记录在工装点检表中。

2.夹具维护保养

工装投入使用前，工装使用部门在制造事业部工装管理部门的指导下，依据工装设计图样、数模、工装使用说明书、工装明细表和《控制计划》编制《工装维护保养指导书》，内容包含：工装名称、工装编号、工装种类、维护保养项目、维护保养基准、维护保养方法、周期和保养人等内容。

工装使用部门根据维护保养计划进行点检、确认和维修，若发现夹具质量问题无法整改，需将问题反馈给技术部门，由技术部门协助解决。

结语

车身是汽车的四大部件之一，由薄壁板料冲压焊接而成，其刚性较差，在焊装过程中须使用专用的焊装夹具，以保证车身的焊接质量。因此，焊装夹具的质量直接影响着车身的制造精度，进而决定了整车的装配质量。因此，我们需对焊装夹具的质量给予高度重视。