白车身焊装工艺设计概述.pdf

汽车车身焊装工艺概述 第一节 焊装工艺分析 工艺性好坏的客观评价标准就是在一定的生产条件和规模下，能否保证以最 少的原材料和加工劳动量，最经济地获得高质量的产品。影响车身焊装工艺 性的主要因素有生产批量、车身产品分块、焊接结构、焊点布置等。 一．生产批量 车身的焊装工艺主要由生产批量的大小确定的。一般来说，批量越小，夹具 的数量越少，自动化程度越低，每台夹具上所焊的车身产品件数量越多；反 之，批量越大，焊装工位越多，夹具数量越多，自动化程度越高，每台夹具 上所焊的车身产品件数量越少。 1．生产节拍的计算 2 ．时序图设计 时序图（TIME CHART ）是指一个工位从零部件上料到焊好后合件取料的整个 过程中所有动作顺序、时间分配以及相互间互锁关系，这些动作包括上下料 （手动或自动），夹具夹紧松开，自动焊枪到位、焊接、退回以及传送装置的 运动等。 由于每个车身装焊的零部件数量一定，焊点数量一定，焊接时间一定，要达 到一定生产节拍内完成所有焊接，就必须将工序分开，分工位上料、焊接。 二．车身产品分块 分块是将车身外壳体分成若干块便于冲压和焊装的零部件、组合件、分总成 和总成。合理的分块不仅有利于形成良好的装配质量，并可有效地简化和优 化制造工艺。 汽车白车身是一个尺寸很大的复杂的焊接结构件，设计制造时常常是将车身 总成合理地划分为若干个部件和组合件，分别进行装配焊接成分总成件，然 后再装配焊接成总成结构，这样化复杂为简单，化大为小，可以大大提高劳 动生产率，改善结构的焊接工艺性。 1．结构分离面 将白车身总成分解为若干个分总成，相邻两个分总成的结合面称为分离面。 分离面可以分为两类： （1）设计分离面 根据使用上和构造上的特点，将汽车车身分成为可以单独进行装配的分总成， 1 如发动机罩、行李厢盖、车门、车身本体等，这些分总成之间的结合面，称 为设计分离面。 设计分离面一般采用可拆卸的连接，如铰链连接，以便在使用和维修过程中 迅速拆卸和重新安装，而不损坏整体结构。 （2 ）工艺分离面 在生产制造过程中，为了适应制造装配的工艺要求，需要进一步将上级分总 成分解为下一级分总成，甚至小组件，进行单独装配焊接，这些下一级分总 成或组件之间的结合面，称为工艺分离面。例如车身本体总成分解为前围、 后围、地板、左/右侧围、顶盖六大分总成，这六大分总成分别平行进行单独 装焊，而后总装在一起进行焊接，这些分总成之间的结合面就是工艺分离面。 工艺分离面一般采用不可拆卸的连接方法，如焊接、铆接等。它们最终构成 一个统一的刚性整体。 三．焊接结构 由于汽车车身除某些加强构件外，主要都是由低碳钢薄板冲压零件焊接而成， 其厚度在 0.6mm～1.5mm 范围之内。采用最多的焊接方法是电阻点焊，它将 工件(PANEL) 以200～300kgf 程度加压至焊枪的铜电极，并瞬间（0.16～0.2 秒） 通过大约 1 万安培的高电流，以电极接触点发生的电阻热熔融结合的焊接方 法。在一辆小车的车体中大约有 3000 个焊点，其大部分为两层焊，根据结 构也有 3～4 层焊。 当生产批量不大和具有密封要求的连接处，以及开敞性差的焊缝，一般采用 二氧化碳气体保护焊。 1．焊接接头型式 焊接连接处称为焊接接头。因电阻点焊的要求，车身结构的基本焊接接头型 式主要是搭接接头和弯边接头。 弯边接头的焊点操作性优于搭接接头，因为弯边接头焊点直接暴露在操作台 面一侧，选用小型“X ”型焊钳就能很方便地进行焊接。 考虑焊接强度，弯边接头起到相当于加强梁的作用，可增大结构强度，但翻 边因受冲压工艺的限制，导致贴合不理想，易产生焊接缺陷，而且弯边接头 的焊点抗正应力能力比抗剪切能力差，总的对焊接强度增大不大。 考虑焊接精度，搭接接头焊点质量主要决定于工 装的精度。而弯边接头焊接 质量除了与工装精度有关外，还与零件翻边精度有关，而受冲压工艺和储运 2 方式的影响，翻边是零件质量最不稳定的地方，它容易导致两零件因贴合不 好产生焊接变形，而且弯边接头的零件不利于利用工艺孔对零件作精确定位。 2 ．接头开敞性 封闭接头是不可能用作点焊的，半封闭接头如车身底部和内部接头也会给制 造带来一定麻烦。由于车身各连接部位不同，组成零件的形状不一样，虽然 都采用搭接或弯边接头，但其结构的断面形状有很大差别。 冲压件结构型式要考虑点焊工艺性。由于电阻点焊方法本身可达性差，在车 身结构设计时，应尽量避免采用狭窄而深的或上、下电极难以接近的焊接结 构和焊接接头。 3 ．接头的强度 点焊焊缝适宜在剪切力下