項目訓練報告

機械工程系編寫

HefeiUniversity

企業(yè)實踐和項目訓練報告冊

訓練題目：

專業(yè)班級：

學生學號：

學生姓名：

實習單位：

企業(yè)導師：

學校導師：

完成時間：

汽車車身焊接夾具設計

13級機械設計制造及其自動化一班

1306011026

李森

合肥億恒機械有限公司

胡彪

姜海

2016.11.7-2017.1.6

1

)

一、綜合性實踐報告

主要內容和形式要求見下表所示：

(不少于8000字,2016.12.9(第十五周)前完成

項目

1.簡介

2.實踐內

容(不少于3000

字)

3.實踐結

果：

4.企業(yè)工

程項目設計培

訓：(不少于

4000字)

內容

介紹實踐的目的，意義，實踐單位或

部門的概況及發(fā)展情況，實踐要求等內容。

先介紹實踐安排情況，包括時間、內

容、地點等，然后介紹具體實踐流程與實踐

工作內容、專業(yè)知識與專業(yè)技能在實踐過程

中的應用。以專業(yè)技術敘述語言為基調，在

完整介紹實踐內容基礎上，對認為有重要意

義或需要研究解決的問題重點介紹，其它一

般內容則簡述。

圍繞實踐目的要求，重點介紹實踐中

發(fā)現(xiàn)的問題的分析、思考，并提出解決問題

的對策、建議等。分析討論的內容及推理過

程是實踐報告的重要內容之一，包括所提出

的對策建議，是反映或評價實踐報告水平的

重要依據(jù)。

參考企業(yè)授課教師指定的資料，用專

業(yè)語言具體、詳細地介紹企業(yè)機械產品設計

方法、過程與先進制造工藝或企業(yè)現(xiàn)代模具

設計方法、過程與先進制造工藝。另外，須

要評價學習該機械產品或模具設計與制造

工藝的培訓對自己專業(yè)能力培養(yǎng)的收獲與

啟發(fā)。

要求

宋體；

小四；

1.25

倍行距；

段落

前0.5倍行

距。

備注

要

有照片

2

一、介紹實踐的目的、意義，實踐單位或部門的概況及發(fā)展情況，實踐要求

等內容。

1、實習的目的、意義：

通過實踐，要求每位同學需要完成說明書的撰寫、完成裝配及零件圖的

繪制、并且利用各種三維軟件對公司產品進行設計，了解現(xiàn)場零部件的加工工藝。

以及了解工裝焊接夾具的結構及焊接夾具設計的要點，企業(yè)在實際工作中對焊接

夾具的結構及焊接夾具設計的基本要求。探索與總結理論教學和實踐操作的不同

點，加深對專業(yè)知識的理解和認識，提升在實踐工作中分析問題解決問題的能力，

使在今后的工作中更具有針對性和實用性。需要運用在企業(yè)中學到的知識并結合

實際情況，利用UG、CATIA等三維設計軟件對企業(yè)提供的零件進行夾具設計。

2、實踐單位的概況和發(fā)展情況：

合肥億恒機械有限公司成立于2006年2月，占地156畝，座落于國家級

園區(qū)的合肥經濟技術開發(fā)區(qū)。公司是一家集沖壓、焊接、電泳、工裝制造及材料

貿易加工于一體的大型汽車零部件企業(yè)。公司重視引進先進的生產技術和設備，

企業(yè)現(xiàn)有大型沖壓線8條，自動化沖壓生產線5條(其中ABB機器人25個)，大

型沖壓設備有總計

中、小型沖壓線共

40多臺，分別以2600T、1650T、1000T、1200T、800T打頭；

5條，共計30多臺。設備總噸位超過50000噸左右；公司擁

有自動化電泳生產線

400多臺，松下座機焊

1條，焊接生產線6條，日本小原焊機、國內浙南懸掛焊機

30臺，機器人焊接生產線1條。設備實力在安徽省同行業(yè)

處于領先水平。公司具備材料加工貿易、模具設計、沖壓、焊接、電泳、工裝制

造一條龍的生產服務能力，產品件覆蓋全車身。公司年規(guī)劃產能100萬臺套，2015

年銷售額

5.5億元，實現(xiàn)納稅

合肥億恒機械有限公司于

1900萬元。

2007年順利通過

ISO/TS16949質量體系認證，

2010年被認定為國家級高新技術企業(yè)和開發(fā)區(qū)重點扶持企業(yè)，

江淮優(yōu)秀供應商。億恒公司技術中心在

并連續(xù)3年被評為

2015年分別被認定為“合肥市企業(yè)技術

中心”、“合肥市汽車外覆蓋件工藝工裝工程技術研究中心”和“合肥市市級工

業(yè)設計中心”。公司現(xiàn)有職工1000余人，其中三高人才20余人，專業(yè)技術骨干

100多人，技術、生產能力雄厚，現(xiàn)已與江淮、眾泰、長安、昌河、日立、等多

個公司建立配套關系。我們始終堅持以科學先進的管理理念與方法打造高技術領

先企業(yè)，與客戶共成長，為客戶創(chuàng)造更大的價值。

3

4

3、實踐要求：以實習單位為課堂，在具有豐富實踐經驗的管理人員指導

下，認真完成專業(yè)實習。在實習過程中，學生應努力做到：

基本掌握工裝焊接夾具的組成部分，簡單的手動、氣動夾具的設計及繪

制。觀察各種類型夾具的裝配過程及注意事項，了解工裝夾具的類型，認識工裝

夾具的組成部分，如支撐、夾緊、氣動元件、旋轉夾緊機構等。在設計部門觀察

設計人員設計工裝焊接夾具的步驟及繪圖。在車間能夠熟悉了解工裝焊接夾具的

裝配過程。并在實習之后，能夠熟悉了解的對自己畢業(yè)設計課題所進行的步驟有

一定的認識，能夠更好的完成畢業(yè)設計。

5

二、實踐內容：先介紹實踐安排情況，包括時間、內容、地點等，然后介紹具體

實踐流程與實踐工作內容、專業(yè)知識與專業(yè)技能在實踐過程中的應用。以專業(yè)技

術敘述語言為基調，在完整介紹實踐內容基礎上，對認為有重要意義或需要研究

3000字)

解決的問題重點介紹，其它一般內容則簡述。(不少于

汽車作為20世紀最顯著的人文標志之一，己成為人類社會科技與文明進步

的一個象征。中國汽車工業(yè)經歷了從無到有、從小到大，從貨車時代到轎車時代，

從“公車”到“私車”的發(fā)展過程，其創(chuàng)建、成長的每一步都成為中國制造業(yè)發(fā)

展與開拓的見證。而作為汽車生產四大工藝之一的車身焊裝生產線，也經歷了一

個從低端到高端，從手動到自動的發(fā)展過程。為了趕上國際水平，在提高產量的

同時，要求努力提高汽車制造質量，因此對焊裝夾具也提出了新的要求，以滿足

更快的新品開發(fā)速度。在研發(fā)新車型的過程中，需要一種柔性化、模塊化的三維

組合工裝替代傳統(tǒng)的專用工裝，可以大量縮短設計、制造時間，并可以反復使用，

節(jié)約研制成本。同時，在專用車輛，工程車輛和大客車的生產中，由于批量小、

客戶要求不同，使用柔性化工裝制造也是非常實用和經濟的方法。

焊裝工裝夾具的發(fā)展

焊裝夾具也稱焊接工裝夾具，它與焊接變位機械裝備在焊接結構生產中總稱

為工藝裝備。其中，工裝夾具包括夾緊器、定位器、推拉裝置等。夾緊器是焊裝

夾具

中最基本、應用量最多的設備，通過夾緊器對焊接工件的夾緊，可有效保證

焊接工件的焊接精度和焊接質量。

從50年代開始發(fā)展的中國汽車制造業(yè)，以手工焊和電阻點焊作為主要加工

手段，跨出了汽車制造的第一步，其焊裝夾具也主要是以手工操作為主。夾緊器

的應用經歷了以手動夾緊器為主，到以拉桿式氣缸驅動夾緊機構為主，再到現(xiàn)今

的以氣動一體式夾緊器為主的一個發(fā)展過程。

1國內篇

目前，國內夾緊器主要分為兩大類：一類是以主流汽車廠如上海大眾、一汽

大眾、上海通用、武漢神龍等歐系汽車廠應用為代表的一體式夾緊器；另一類是

以北京現(xiàn)代、廣州本田、天津豐田等日韓系汽車廠應用為代表的拉桿式氣缸驅動

企業(yè)

夾緊機構。而一體式夾緊器以其優(yōu)越的技術性能被越來越多的國內汽車制造

所青睞，在焊裝夾具上使用一體式夾緊器已成為一種趨勢和潮流，如長安汽車廠

-克線，

的6350線，長安汽車五廠的CV9線，長安福特的340線，東南汽車的戴

上海匯眾及一些汽車零配件制造廠都已經開始使用一體式夾緊器，并逐步開始由

原先的日韓系拉桿式氣缸夾緊機構向一體式夾緊器升級換代。

6

1.1焊裝夾具對夾緊器/機構的基本要求

1、夾緊作用準確，處于夾緊狀態(tài)時應能保持自鎖，保證夾緊定位的安全可

靠；

2、夾緊動作迅速，操作方便省力，夾緊時不應損壞零件表面質量；

3、夾緊件應具備一定的剛性和強度，夾緊作用力應是可調的；

4、結構力求簡單，便于制造和維修。

1.2夾緊器/機構的標準制定

由于國內汽車工業(yè)發(fā)展較晚，技術力量薄弱，國內汽車生產廠還沒有形成完

善的標準制造體系，對焊裝夾具夾緊機構技術指標工作做的也不十分詳細。目前，

主要靠焊裝夾具廠根據(jù)自己的標準制造夾緊機構，而汽車廠焊裝線較多，因此造

成了如下問題：

1、國內焊裝夾具廠的發(fā)展水平參差不齊，主要采用拉桿式氣缸驅動的夾緊

機構，雖然驅動氣缸可以得到統(tǒng)一，但與其配合使用的支座連接件、連桿等零配

件沒有統(tǒng)一的標準。如果一個汽車廠有幾條焊裝線，且由幾個夾具制造廠以拉桿

式氣缸夾緊機構制造，會造成非標件的數(shù)量較多，不僅增加了備件壓力，而且也

使維修成本增高。

2、由于沒有細致的制造標準，汽車廠在采購焊裝夾具時，對夾緊機構單元

無法準確得到真實的采購成本預算。在目前成本預算壓力日漸增大的形勢下，汽

車廠越來越需要明確細分的成本構成，以進行采購比價核算。拉桿式氣缸夾緊機

構非單獨的工作單元，由拉桿式氣缸、連桿壓臂、支座等元件共同組成，評價項

目多，難以樹立標準、統(tǒng)一規(guī)格。

3、隨著焊裝線自動化程度越來越高，對夾緊機構要求狀態(tài)信號輸出的需要

7

也越來越多。尤其需要輸出氣動信號時，拉桿式氣缸夾緊機構由于沒有統(tǒng)一的標

準規(guī)定信號輸出端口的位置，易使夾具布局紊亂。同時，汽車廠對工裝夾具的合

格性評審也缺乏依據(jù)，為今后的正常生產和設備維修留下了隱患。

2外國篇-一體式和三維組合焊接

在歐美，汽車制造工業(yè)已經相當發(fā)達，焊裝夾具

緊器。其中，歐系汽車廠所使用的一體式夾緊器

MaschinenbauGmbH公司。Tuenkers公司有

95%以上應用的是一體式夾

90%以上來自于德國Tuenkers

40多年的汽車廠焊裝設備制造經驗，

并已在上海成立了分公司，以實現(xiàn)一體式夾緊器的國產化。此外，

還與各大汽車廠合作制訂各項一體式夾緊器制造技術標準和要求，如德國大眾標

準(DIN標準)，美國通用標準(NAAMS標準)，法國

PSA標準(

Tuenkers公司

CNOMO標準)等，

保證了汽車廠對焊裝夾具技術性能的評審以及采購成本核算的緊密控制。

2.1一體式夾緊器的特點

縱觀整個汽車工業(yè)的焊接現(xiàn)狀，不難分析出汽車工業(yè)焊接夾具的發(fā)展趨勢，

即發(fā)展自動化柔性生產系統(tǒng)。而一體式夾緊器，因集自動化生產和標準化一體式

結構可靈活性設計等特點于一身，近年來快速在轎車焊裝生產線上得到大規(guī)模的

推廣使用。其特點主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

1、“連桿機構”原理設計，用相對較小的工作氣壓就可以產生很大的夾緊

力；消耗同等的壓縮空氣，一體式夾緊器比拉桿式夾緊機構產生的壓力大4~6倍；

2、在夾緊位置自動鎖死，即使失去工作氣壓，工件也能被安全夾緊；而拉

桿式夾緊機構本身不具備自鎖功能，需另外設計增加鎖死機構；

3、全封閉的一體式設計，可防止焊接過程中，焊渣飛濺對氣缸活塞桿的損

傷；拉桿式氣缸的活塞桿暴露在外，容易磨損，需要經常維修；

4、標準模塊化結構，輸出扭矩值固定，方便了夾具設計及型號選擇；而用

拉桿式夾緊機構設計時，需根據(jù)夾緊力要求分別計算氣缸行程，額外設計拉桿支

點及連桿，并且需要另行安排連桿及支點機構的零件加工，費時費力；

5、一體式夾緊器可內置電感式或氣動傳感器，以實現(xiàn)自動化控制；而拉桿

式氣缸只能外置傳感器，尤其對于氣動傳感器，需另外設計結構來實現(xiàn)，占用額

外的夾具空間。

綜上所述，一體式夾緊器無論是在功能性、可維護性方面，還是在夾具的設

計制造性上都遠比拉桿式氣缸夾緊機構優(yōu)越，這也是一體式夾緊器逐步取代拉桿

式氣缸機構，成為現(xiàn)在和將來汽車焊裝夾具制造主流趨勢的原因。

2.2德國西格芒三維組合工作臺

各廠家都實行

焊接工裝夾具過去一直沒有受到機械焊接與切削行業(yè)的重視。

自己開發(fā)設計制造，專用性強，費時費工，工裝成本非常高。柔性組合焊接工裝

基本上是一個空白。德國西格芒公司在自身承接客戶變化多樣的結構件的生產過

8

程中，應用組合夾具的設計思想，以其創(chuàng)意和創(chuàng)新的巧妙構思、靈活多樣的結構

組合，獨創(chuàng)了組合式三維焊接工作臺，并逐漸從滿足自我的使用到供應給各行各

,在短

業(yè)的用戶。柔性化的焊接工裝免除了設計人員重復設計和制作工裝的投入

短10年左右的時間內，就已經在幾千家歐美著名的機械焊接與切削行業(yè)成功應

用。在德國金屬加工領域是有口皆碑的工裝助手。西格芒公司三維柔性化組合焊

接工作臺技術在歐洲、美國和中國已經獲得了多項專利。

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三、實踐結果：圍繞實踐目的要求，重點介紹實踐中發(fā)現(xiàn)的問題的分析、思

考，并提出解決問題的對策、建議等。分析討論的內容及推理過程是實踐報告的

重要內容之一，包括所提出的對策建議