淺析汽車(chē)車(chē)身的焊接工藝設(shè)計(jì)

張坤 張明超

摘 要：焊接過(guò)程是汽車(chē)車(chē)體制作中最為常用的組裝方式之一，其焊制品質(zhì)的優(yōu)劣在很大程度上關(guān)聯(lián)著汽車(chē)的本體性能。故此，為了更有力的促進(jìn)當(dāng)今我國(guó)汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展，需要對(duì)相關(guān)于汽車(chē)車(chē)體焊接程序設(shè)計(jì)方面的一些內(nèi)容展開(kāi)深入的探討和分析。由此，文章將由汽車(chē)車(chē)體焊接流程的設(shè)計(jì)要領(lǐng)上去著手研究，歸納總結(jié)汽車(chē)車(chē)體焊接流程設(shè)計(jì)方面的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，藉此給業(yè)內(nèi)同行們作為借鑒之用。

關(guān)鍵詞：汽車(chē)工業(yè)；車(chē)身焊制；焊接流程；技術(shù)設(shè)計(jì)

汽車(chē)結(jié)構(gòu)中的殼體是屬于一種繁雜的組合體，其基本是由百余樣薄板沖壓式工件利用粘合、鉚釘、焊制、機(jī)械式緊固等連接方式進(jìn)行組合和構(gòu)置而成。一般情況下，由于汽車(chē)車(chē)體沖壓件本身所用的材料都是一些低碳型鋼材，此類(lèi)鋼材具備很好的焊接品質(zhì)。故此，在實(shí)施車(chē)體焊制活動(dòng)時(shí)其時(shí)常顯示出操作方便、節(jié)省鋼料、密封性強(qiáng)等品質(zhì)特點(diǎn)。同時(shí)又因?yàn)槠?chē)本身殼體具有很強(qiáng)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜性，故針對(duì)車(chē)體焊制程序的設(shè)計(jì)內(nèi)容彰顯出了其自身獨(dú)有的重要性，其是實(shí)現(xiàn)汽車(chē)制造品質(zhì)改進(jìn)的必要性條件，故本文在此針對(duì)汽車(chē)車(chē)體焊制程序設(shè)計(jì)做出粗淺分析。

1 汽車(chē)車(chē)身焊制程序的技術(shù)設(shè)計(jì)及其要件

為了真正實(shí)現(xiàn)汽車(chē)焊制作業(yè)的完美開(kāi)展，在實(shí)施焊制程序技術(shù)設(shè)計(jì)時(shí)必須構(gòu)建如下幾種要件：①汽車(chē)車(chē)身結(jié)構(gòu)的數(shù)學(xué)表達(dá)模型。一般狀況下，在汽車(chē)生產(chǎn)領(lǐng)域中為打開(kāi)相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型時(shí)常是采取UG、Catia、ProE等三維型軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)，并據(jù)此獲得對(duì)應(yīng)的參數(shù)。在擬定汽車(chē)車(chē)身焊制程序環(huán)節(jié)中，其整臺(tái)車(chē)的數(shù)學(xué)模型是由多個(gè)具體的個(gè)分部數(shù)學(xué)模型組合而成，且由其中確定車(chē)身總體構(gòu)架尺寸以及各個(gè)零部件之間的相對(duì)位置關(guān)系等內(nèi)容。另外，尚能夠依托車(chē)身結(jié)構(gòu)的數(shù)學(xué)模型來(lái)繪制出各類(lèi)軸測(cè)視圖以及其中的截面圖等。②樣本工件、樣本車(chē)型。涵蓋了汽車(chē)車(chē)身分部總成、各大件總成、整車(chē)總成以及沖壓工件等項(xiàng)目。③成套車(chē)體結(jié)構(gòu)圖紙。④車(chē)身零配件匯總表。其囊括了車(chē)身所有配件的序列排號(hào)、結(jié)構(gòu)名稱(chēng)，標(biāo)配工件攜帶的數(shù)量、產(chǎn)品規(guī)格以及含有沖壓工件的數(shù)量、序號(hào)以及其部件名稱(chēng)等多項(xiàng)內(nèi)容。

2 汽車(chē)車(chē)身焊制程序設(shè)計(jì)要求

2.1 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)分塊

通常來(lái)說(shuō)，是由底板、四門(mén)兩蓋、內(nèi)外側(cè)圍等大件總成組裝成為車(chē)身本體構(gòu)架。故此，針對(duì)同一種類(lèi)型的車(chē)身結(jié)構(gòu)分塊基本是相同的。然而，其各個(gè)總成之間的對(duì)接次序與模式卻表現(xiàn)出很大的差異性。于是欲完成好車(chē)身構(gòu)架的組裝和焊制過(guò)程，須做到先恰當(dāng)?shù)貙?duì)其車(chē)身結(jié)構(gòu)進(jìn)行分塊。現(xiàn)以某品牌汽車(chē)的平頭駕駛倉(cāng)為實(shí)例進(jìn)行說(shuō)明，第一先要構(gòu)建出后圍體結(jié)構(gòu)的焊裝總成（后圍體和左/右側(cè)圍體共同構(gòu)成焊接總成），第二部進(jìn)行駕駛間總成的構(gòu)建。

2.2 確定操作規(guī)程

因?yàn)檎麄€(gè)車(chē)身尺寸的擬定、加工和校驗(yàn)環(huán)節(jié)都需要設(shè)置在一個(gè)定位體系當(dāng)中，故此，在對(duì)車(chē)身結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)一般都會(huì)把焊制、組裝、倒運(yùn)以及總裝過(guò)程所需遵循的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)考慮其中。僅是在能夠保證其都遵從于某一專(zhuān)門(mén)技術(shù)基準(zhǔn)的情況下，方可實(shí)現(xiàn)組裝車(chē)身構(gòu)架時(shí)其整體車(chē)的結(jié)構(gòu)尺寸和其外觀幾何形態(tài)完全吻合。在此基礎(chǔ)上，此類(lèi)基準(zhǔn)還要適合于夾具的尺寸設(shè)計(jì)、現(xiàn)場(chǎng)制作、技術(shù)調(diào)整、性能檢驗(yàn)以及維修過(guò)程等。于是，制定基準(zhǔn)時(shí)尚需關(guān)注以下幾項(xiàng)要素：①技術(shù)基準(zhǔn)的通用性。②所用基準(zhǔn)必須達(dá)到工件精準(zhǔn)定位的要求。③所定基準(zhǔn)一定要便于測(cè)量操作。④基準(zhǔn)的執(zhí)行必須方便于焊接作業(yè)的實(shí)施。

2.3 選定車(chē)身組裝時(shí)的幾何配合基準(zhǔn)

幾何配合基準(zhǔn)是說(shuō)依據(jù)車(chē)身中每一器件或元件結(jié)構(gòu)上的某一顯要部位來(lái)表明此元件在X、Y、Z空間直角坐標(biāo)系內(nèi)的應(yīng)有位置。針對(duì)車(chē)身元器件在其幾何結(jié)構(gòu)上所處的基準(zhǔn)位置進(jìn)行表明的效果是否達(dá)到精準(zhǔn)水平，這在相當(dāng)程度上關(guān)乎著整個(gè)車(chē)身組裝幾何外觀的精確等級(jí)，基于此，針對(duì)其元器件所處基準(zhǔn)位置的精準(zhǔn)確定至關(guān)重要。其一，須在正式進(jìn)入焊制工序之前，仔細(xì)分析相關(guān)于該部件的定位基準(zhǔn)，并且和客戶一起分析汽車(chē)車(chē)身的外觀幾何形態(tài)。其二，經(jīng)過(guò)相關(guān)設(shè)計(jì)人員正式確定工件在車(chē)身結(jié)構(gòu)中的基準(zhǔn)尺寸確定之后再經(jīng)客戶做出具體的判定，另外也可以由客戶親自來(lái)確定其定位尺寸。

2.4 確定組裝程序

在車(chē)身焊制的組裝總成環(huán)節(jié)、分體環(huán)節(jié)中，其中的每一種沖壓器件均須依托嚴(yán)謹(jǐn)程序來(lái)加工和組裝。因此，在實(shí)際的車(chē)身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中須搞清各個(gè)零件的組裝步驟，從而達(dá)到車(chē)身焊制作業(yè)的正常實(shí)施。

2.5 分析焊點(diǎn)結(jié)構(gòu)

通常來(lái)說(shuō)，在對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)須確定好焊點(diǎn)的重要等級(jí)、焊接數(shù)量、具體位置及焊接強(qiáng)度等參數(shù)。然而，時(shí)下部分業(yè)主并沒(méi)有提供產(chǎn)品圖紙而只是提供產(chǎn)品數(shù)模。

2.5.1確定定位焊點(diǎn)

汽車(chē)車(chē)身中較為復(fù)雜的構(gòu)件，常常需要經(jīng)過(guò)組裝與補(bǔ)焊等過(guò)程來(lái)完成焊接。在進(jìn)行工位組裝時(shí)，往往受到設(shè)備布置空間、生產(chǎn)節(jié)拍以及夾具空間占用情況等因素的限制，難以一次就將全部焊接工作完成，而是需要將其分為若干部分，并逐步完成焊點(diǎn)，最后，還要保證焊點(diǎn)能夠確保工件離開(kāi)夾具時(shí)的尺寸與形狀。

2.5.2焊點(diǎn)分組

汽車(chē)車(chē)身的任一總成上均有很多焊點(diǎn)需要完成。所以，在設(shè)計(jì)工藝過(guò)程中應(yīng)當(dāng)對(duì)焊點(diǎn)分組。

2.5.3焊鉗初期選型

焊鉗初步選型即對(duì)焊點(diǎn)組數(shù)量進(jìn)行明確，也就是確定焊鉗的最小數(shù)量。以工程的尺寸與形狀為依據(jù)來(lái)明確焊鉗的吊掛形式（轉(zhuǎn)環(huán)、縱吊、橫吊）、焊鉗的形式（C形、X形）、電極形狀、形成、喉深、開(kāi)檔等內(nèi)容，并確定焊點(diǎn)的位置以及操作位置。

3 結(jié)語(yǔ)

總之，我們?cè)谶M(jìn)行汽車(chē)車(chē)身焊接工藝的設(shè)計(jì)時(shí)，要嚴(yán)格遵從相關(guān)規(guī)范，將各種相關(guān)因素?zé)o一遺漏地考慮其中，由此才能獲得完滿、實(shí)用的車(chē)身焊接操作方案。

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