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轿车车身拼装焊接新方法探讨发布时间：2010-1-30 发布者：AMTS展会庄明惠 陈莉 中国质量认证中心上海分中心 轿车车身总成是轿车的重要部件，其拼装焊接的水平与质量是影响轿车质量的重要因素。本文针对车身需焊接的四大主要部件，以国际先进的焊接生产线为例，介绍了更高效的拼装加工方式与焊接方法；此外，通过对国内外汽车制造企业对於焊接尺寸和强度的检查对比，指出了更严格的焊接质量控制方法。轿车车身总成是轿车承载人员和保护人员安全的重要部件，一般都是在恶劣的环境下进行工作，既要受到废水、废气的侵蚀，又要承受巨大的静载负荷和冲击载荷。 目前，国内外汽车企业对轿车车身总成拼装基本采用激光焊接、多头自动焊机、焊接机器人、线上测量和混合式拼装自动线等新技术、新工艺，在保证产品质量和制造工艺简单的同时，轿车车身拼装焊接生产线本身投资成本低，生产周期也短。 轿车车身总成拼装焊接新工艺 轿车车身需要拼装焊接的部分现主要分为四门两盖总成焊接，左、右侧围总成焊接，车身底板发动机舱总成焊接，车身总成拼装焊接四大块。 1. 四门两盖总成焊接工序 四门两盖总成非常独立又特殊，它既是安全件又是运动件，还是轿车装饰件。国外汽车企业为提高生产效率，使其外表美观、产品安全，在门盖区域部分采用clinch连接方法，通过气液增力缸式冲压设备和连接模具，经过冲压加工，依据板件本身材料的冷挤压变形，将不同材质不同厚度的两层板件连接起来。 传统的点焊连接容易破坏板件表面的镀层，还会使板件产生热变形，连接质量无法进行无损伤的检测。而新工艺对板件表面无要求，连接表面原有的镀层、漆层不受损伤，连接过程的自动化程度高，并且能进行无损伤连接强度检测。由於在连接点处材料无撕裂损伤、无应力集中，因此clinch可消除因基准传递不一致而产生的尺寸误差；在夹具正式使用前就充分解决夹具定位结构件的变形误差，来减少对产品尺寸精度的影响，达到零件与零件装配协调性，和外观质量及整车装配速度等问题，实现极高的动态连接强度。 2. 左、右侧围总成焊接工序 由於轿车左、右侧围总成设计结构复杂，国外汽车企业原来是用移动式点焊枪进行手工焊接。但为提高生产效率，国外汽车企业对移动式点焊枪作了设计改进，以减少焊接总次数，达到能够自动焊接；同时对左、右侧围总成焊接线进行改造，安装转盘式输送机和可交替动作的左、右侧围焊接夹具，实现一面自动装夹，一面自动焊接，一面使零部件按规定生产节拍用机械传送带搬运。用於拼装的所有自动焊机都装有电子眼，可防止自动焊机的意外操作。 内外总拼是通过同一工位进行两次操作来完成的。首先在内总拼工位搭建车身骨架，然後再将外侧围覆盖於骨架之上完成外总拼。这就好比给车子穿上一层外衣，设计新车型时，只需更改外侧围及其他外覆盖件即可。 这种加工方式不但可提高生产效率，而且可有效降低由於两次定位焊接和工件转移所造成的尺寸误差。在焊接工艺方面由於车身同一工位两次总拼一次焊接，将减少或避免多层板焊点的出现，提高了焊点的稳定性，也有利於减小焊枪气缸体积，从而提高机器人柔性。这种设计方式将大幅度提高车辆在设计制造新车型方面的柔性生产能力，降低新车型的投入成本，并可大幅度缩短新车型的制造周期。 3. 车身底板发动机舱总成焊接工序 车身底板发动机舱总成是轿车车身总成的关键部件，国外汽车企业车身底板发动机舱总成焊接运送系统是采用传送线式，工作间用吊钩沿架空道输送、提升及下降。 它的焊接拼装是在有五个工位的移动式拼装台上完成的，其间互有轨道连接，要焊接的零部件在移动输送带上自动定位和夹紧，再通过动力驱动输送带送到工位。第一和第三工位主要是将各零部件通过液压夹具来定位、夹紧，第二和第四工位通过多台自动焊接机器人用激光焊接分别完成底板和发动机舱的焊接；第五工位通过多台自动焊接机器人将完成焊接的底板和发动机舱合拢後激光焊接，再将该总成通过动力驱动输送带送到车身总成拼装焊接生产线。 在典型的底板电阻点焊应用中，机器人携带焊枪从零件不同的位置进行焊接。为了达到底板中部拱形区域的焊点，焊枪的喉深和喉宽必须有足够空间避开零件的乾涉，完成该区域的焊接。因此传统的底板区域焊枪会显得十分巨大、沉重，且机器人移动的时候非常笨重，很不方便。 采用可编程的底板电阻点焊接方式，相同时间内可以增加可焊焊点数量30%，还能显着减少车间现场的占地面积，并降低焊枪的维护成本，减少焊接设备数量，缩短系统建立和调试的周期。同时底板电阻点焊接是利用两台机器人将焊枪的上下电极臂分开，其中1台机器人为主机，另外1台为从机。机器人控制可保证电极的对中性。底板电阻点焊接方法成本低且柔性好。两套底板电阻点焊接设备可以满足车身通道上位置较复杂焊点焊接。 4. 车身总成拼装焊接工序 国外汽车企业轿车车身总成焊接运送系统也采用传送线式，工作间用吊钩沿架空道输送、