1 前言
客车市场近年来的竞争日趋激烈，各客车生产厂家在大力开发新车型的同时，对整车的质量也越来越重视。在车身外形质量的控制过程中，车身骨架的合拢夹具起着重要的作用。目前，车身骨架总成大多利用通用合拢夹具进行定位及拼焊。
通用合拢夹具刚性强，定位点的精度由机械加工及安装调整保证，精度高，定位点三维可调，夹具体及夹具的动作大多由液压驱动完成，适应夹具长度及高度涵盖范围内所有车型的车身骨架总成的组焊。此夹具投资较大、夹紧及松脱快捷，但更换车型时夹具的调整时间较长，较适应于多品种、中大批量的客车生产。
2 通用合拢夹具结构、工艺过程及调整
2.1通用合拢夹具结构（图1）
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合拢夹具由左右夹具体、夹具、体上的Z方向及X方向导轨、地板定位梁装置、各种定位夹紧总成、液压驱动系统、电气控制系统等组成。左右夹具体上各布置有三条可上下调整的T型槽导轨，其上分别固定7-10个上、中、下定位夹紧总成、3个水平定位总成、1个纵向定位总成、2个顶盖导向总成、3~4个前围及后围夹紧总成及其固定导轨。上定位夹紧总成可夹紧侧围窗立柱上部或侧围骨架上边梁和顶盖边梁，中定位夹紧总成可夹紧侧围窗下梁或仓上梁，下定位夹紧总成可夹紧侧围裙立柱。上、中、下定位夹紧总成控制侧围骨架的弧度，水平定位总成可定位侧围骨架窗下梁或仓上梁、控制侧围骨架的Z方向尺寸，纵向定位总成一般定位前乘客门后立柱及驾驶员窗后立柱、控制侧围骨架X方向尺寸，前围夹紧总成可定位前围骨架并夹紧前围侧立柱和侧围前立柱，后围夹紧总成可定位后围骨架并夹紧后围侧立柱和侧围后立柱，左右夹具体合拢后控制车身骨架的宽度（Y方向尺寸）。可升降的地板定位梁装置上布置有通长的T型槽导轨，其上固定相应的定位夹紧总成、控制地板骨架总成的X及Z方向尺寸。
2.2车身骨架合拢工艺
工作前，左右夹具体处于打开位置，水平定位总成处于降下状态，其余各定位夹紧总成处于打开状态。首先将水平定位总成升起处于定位状态，将左右侧围骨架吊挂到水平定位总成上，用于纵向定位的侧围立柱应位于纵向定位总成开口范围内，在纵向定位总成动作完成侧围骨架的X方向定位后，中定位夹紧总成动作，之后上定位夹紧总成及下定位夹紧总成动作，完成侧围骨架的定位夹紧。将地板定位梁升起，地板梁骨架吊运到地板定位梁装置上，各定位件位于定位夹紧总成作用范围内，地板梁纵向定位总成动作并完成地板梁骨架的X方向定位。使左右夹具体合拢，完成地板梁骨架Y方向定位后分开少许，地板定位梁上的各总成动作并完成地板梁骨架的夹紧，之后将左右夹具体合拢到位。分别将前后围骨架吊运到位，完成骨架的定位及夹紧。吊运顶盖总成到相应位置，如上定位夹紧总成是夹紧侧围窗立柱的，可以使用弓形夹将顶盖边梁与侧围骨架上边梁夹紧；如上定位夹紧总成是夹紧侧围骨架上边梁和顶盖骨架边梁的，需先将上定位夹紧总成打开，顶盖总成到位后再夹紧。此时车身骨架合拢完成，可实施点固及焊接作业。
车身骨架焊接完成后，左右夹具体上的各定位夹紧总成松开，水平定位总成下降，左右夹具体后撤到分开状态。将地板定位梁上的各定位夹紧总成打开，用吊具将车身骨架总成吊出或地板定位梁下降将车身骨架总成放到输送设备（如辊床）上运至下一工位。
2.3通用合拢夹具的调整
更换车型时，要对合拢夹具进行相应的调整。调整前应仔细分析图纸，确定各定位夹紧总成应处于的位置，计算出各定位夹紧总成需调整的方向及距离，并准备一套合格的车身骨架各分总成作为样件。
调整时，首先将左右夹具体上的T型槽导轨的高度位置调整到位并紧固，再将各总成紧固螺栓松开、移动到相应位置后预紧固，分别对夹具各部进行调整。
a高度的调整。合拢夹具是以地板梁下平面为Z方向定位基准的，上下移动水平定位总成到相应位置紧固，测量的同时转动刹撑端部的螺栓将水平定位调整好。
b.侧围弧度的调整。上、中、下定位夹紧总成决定侧围骨架的弧度，中定位夹紧总成的Y方向尺寸是固定的，转动上、下定位夹紧总成的丝杠将其Y方向尺寸调整到位。将左右侧围骨架样件挂上，夹紧中定位夹紧总成。
c.车身骨架宽度的调整。夹具体移动导轨的前端有可调的限位顶丝，合拢左右夹具体，测量的同时调整限位顶丝保证车身骨架的宽度尺寸，左右夹具体的调整量应基本相同。
d.纵向定位总成的调整。左右夹具体合拢到位，测量两侧围上边梁的对角线，根据对角线尺寸差值情况调整纵向定位总成的位置，反复进行测量及调整，保证两对角线差值满足工艺要求，将纵向定位总成紧固。测量时侧围骨架应处于夹紧状态，调整时则处于松开状态。校正侧围骨架各定位夹紧总成的位置并紧固。
与上述调整相似，分别将地板梁骨架、前围骨架、后围骨架吊挂到相应位置，测量的同时调整各定位夹紧总成的位置，调整完成后紧固。
3 通用合拢夹具改进
a.夹具体定位尺寸的快速调整及定位精度的提高。按车身骨架最小宽度尺寸将夹具体定位尺寸调整好并紧固，根据各车型宽度尺寸的差值制作调整垫板，更换车型时插放相应的调整垫板来实现快速调整。目前车身骨架宽度定位是平面定位方式，夹具体下部导轨的侧向间隙影响夹具体X方向的重复定位精度，可改为竖直V型槽与球头的定位方式消除此误差，提高定位精度。
b.夹具体上纵向导轨的快速调整。纵向导轨质量大且为上下移动调整，更换车型调整时费时费力，可在纵向导轨与其下部的限位凸台间增加相应尺寸的限位垫板，实现快速调整。
c.定位夹紧总成的快速调整。某种车型调整完成后，在各定位夹紧总成与其固定导轨间配钻定位孔，插上手动插销并做好车型标记，当重新制作此种车型的车身骨架时，只要将各定位夹紧总成移动到相应的位置，插上插销即可保证定位精度，可节省大量的反复测量调整时间，实现快速调整。
d.中定位夹紧总成结构的改进。原定位夹紧总成（图2）结构复杂，上下支座（件1,4）为铸件，用连接板（件3）、16个螺栓及8个定位销连接，定位尺寸靠装配来保证。驱动缸固定，带有活动连板（件6）。总成质量较大，制造周期较长，成本较高。
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改进后的定位夹紧总成（图3）结构简单，由立板（厚度为12 mm或16 mm）及筋板组成的焊接支座（件12）代替原来的组装件，定位尺寸由机械加工保证。驱动缸铰接浮动，取消原活动连板。总成质量较轻，制造周期短，成本较低。
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其它各定位夹具总成也可采用类似的方法进行改进。
e.驱动方式的改进建议。目前合拢夹具采用液压驱动，夹紧总成的夹紧力为2000 N左右，由于驱动缸数量达到80-100个，各液压管路的连接点总数量较多（500~600个以上），易造成液压油的渗漏、污染操作环境，设备维护工作量较大。可采用气动驱动系统，当驱动缸直径为63 mm、压缩空气压力为0.4~0.6 MPa时，采用附图三结构，夹紧力达到1300~1900 N，满足使用要求，有利于保证良好的操作环境，降低设备维护难度及工作量，同时将降低合拢夹具的制造成本。
4 结束语
随着对通用合拢夹具的不断改进和完善，将使合拢夹具的结构更加合理、精度提高，夹具的操作和调整更快捷，较适用于客车多品种、单件或小批量的生产方式。使合拢夹具在保证及提高客车车身制作质量中起到更重要的作用。
