汽車車身焊裝的工藝設(shè)計與工裝設(shè)計探究

韓穎 楊揚 王通

摘要：在汽車工業(yè)中，汽車車身是一個復雜的結(jié)構(gòu)體。由于車身沖壓件的材料大都是具有良好焊接性能的低碳鋼，所以焊接是現(xiàn)代車身制造中廣泛應(yīng)用的制造工藝之一。汽車焊裝工藝質(zhì)量直接影響了汽車制造的規(guī)模大小、汽車生產(chǎn)過程中的工作效率和汽車的質(zhì)量。因此，加強汽車焊裝工藝設(shè)計和優(yōu)化，成為汽車制造專業(yè)人員不可忽視的問題之一。本文將結(jié)合筆者工作實際，對汽車車身焊裝的工藝設(shè)計進行了相關(guān)探討分析，以供參考。

關(guān)鍵詞：汽車制造;車身焊裝;焊接工藝

汽車是人們非常重要的交通工具之一，提高汽車白車身焊接質(zhì)量能夠提升汽車的總制造質(zhì)量，這對降低交通事故具有促進作用。所以，要重視汽車車身的焊接工作，進而逐步改善汽車總制造質(zhì)量。目前，市場上多數(shù)車身結(jié)構(gòu)是鋼制沖壓件為主體的單體式車身，很多沖壓件經(jīng)過凸焊、氣體保護焊、電焊等工藝連成一個車體。因為鋼制沖壓件厚度都很薄，薄板沖壓件焊接質(zhì)量標準及焊接工藝具有自己獨特的特點，實際焊接過程中要嚴格控制車身的焊接標準。因此，為了提高汽車工業(yè)制造質(zhì)量，應(yīng)該在汽車車身方面大力推廣焊接新技術(shù)。

一、車身焊接工藝的特點

1.1焊接材料及結(jié)構(gòu)

汽車車身焊接工作所使用的材料都是一些可焊性較好的鋼板，能夠適用于多種焊接工藝。但是焊接材料通常厚度不大，剛性較差，因而容易發(fā)生變形的情況。在焊接零件的結(jié)構(gòu)方面，根據(jù)實際情況的觀察，大部分所用的焊接散件都是空間曲面的沖壓成形件，結(jié)構(gòu)比較復雜。因此，很多時候不僅會發(fā)生變形，甚至還會發(fā)生回彈變形的情況。

1.2車身焊接方法

通常情況下，汽車制造過程中用得最多的焊接方法就是電阻焊以及二氧化碳氣體保護焊。相對于電阻焊來說，二氧化碳氣體保護焊的適用情況更多，對夾具結(jié)構(gòu)的要求標準更低。電阻焊對夾具的要求會較高，特別是多點焊等情況。

1.3車身焊接工藝的程序

汽車焊接的基本原理是在組件與部件以及總成的一個組合當中，組合到組合之間的一個流程。組件到車身的每一個焊接過程，都是相對獨立的，但又具有一定的順序。所以，組件的焊接工藝水平將會直接關(guān)系到整個車身總成的焊接效果，最終直接影響到整個車身的焊接質(zhì)量和水平。因此，在實際的車身焊接過程當中，應(yīng)當重視對各相互聯(lián)系的組件、部件、車身進行整體考慮，各散件之間、夾具的定位等都應(yīng)當做到統(tǒng)一與連續(xù)，從而為最終的汽車產(chǎn)品的質(zhì)量提供有力的保障。

二、汽車車身焊裝的工藝設(shè)計與工裝設(shè)計

2.1點焊工藝

為了控制點焊的質(zhì)量，在利用點焊焊接工藝施工時要注意一些問題：首先，要嚴格控制零件料厚比。因為加熱板件過程中，板件極易受焊接電流與時間的影響，因此，要防止不同零件料的厚比差較大問題，防止焊接質(zhì)量受到影響。其次，有效控白車身邊緣和焊點間距離。一般情況下，汽車白車身邊緣和焊點間距離要等于0.8倍薄板厚度和0.2倍厚板厚度，大量的實踐充分證明，進行點焊時如果薄板厚度太大，車身零件就會有起翹問題出現(xiàn)。控制焊點間距過程中要充分結(jié)合車身的剛度要求，防止剛度分流現(xiàn)象出現(xiàn);最后，要有效控制焊接空間和焊接面。為防止焊接白車身過程中存有虛焊問題，要確保不同薄板間焊接面都貼合，合理布置點焊縫位置。焊接空間方面，應(yīng)該盡可能的讓X型焊槍和C型焊槍和焊接頭接近。

2.2縫焊工藝

縫焊類似于持續(xù)不斷的點焊工藝，是由許多彼此互相重疊的焊點組成的。所不同的是點焊使用的是柱狀電極，而縫焊用的是滾盤狀電極，這種電極可以旋轉(zhuǎn)。由于縫焊所需要的分流電流較大，因此，在焊接時，要加大其電流，根據(jù)體數(shù)值視材料厚度和點距，通常比點焊增打五分之一至五分之三之間。對于非氣密性接頭，焊點間距可在很寬的范圍內(nèi)變化，甚至可以使各相鄰焊點相互分離，成為縫點焊?？p焊工藝參數(shù)主要是根據(jù)被焊金屬的性能、厚度、質(zhì)量要求和設(shè)備條件來選擇，通?？蓞⒖家延械耐扑]數(shù)據(jù)初步確定后再通過工藝試驗加以修正。

2.3凸焊工藝

由于凸焊是運用車身凸點來接觸焊接，接觸面的單位面積電流與壓力都會隨之提升，可以集中巨大熱量，使車身板件的外表面氧化膜發(fā)生破裂，分流電流就會變小。利用凸焊工藝進行焊接時可以實現(xiàn)多點凸焊，接頭變形不僅會減輕，焊接效率也能夠有很大程度提高。利用凸焊焊接工藝焊接之前，要注意先沖制車身凸起位置，所以，和其他焊接工藝相比，凸焊工藝更要做好焊接前的準備工作，合理制定焊接工序，充分準備焊接設(shè)備。

2.4 CO2氣體保護焊

CO2氣體保護焊具有較小的鐵銹敏感性，能夠?qū)崿F(xiàn)焊接自動化與機械化，所以，CO2氣體保護焊運用的十分廣泛。運用CO2氣體保護焊過程中，需要注意其規(guī)范參數(shù)非常多，例如：電弧電壓、CO2流量、焊絲尺寸、焊接速度、焊接電流等等，焊接前一定要合理選擇這些參數(shù)，必須以保證焊接質(zhì)量為前提，然而再盡量提高焊接效率。

2.5激光焊接

激光焊是利用大功率相干單色光子流聚焦而成的激光束為熱源進行的焊接，這種焊接工藝通常有連續(xù)功率激光焊和脈沖功率激光焊。用激光可以焊接一些要求強度高、變形小，用傳統(tǒng)方法無法焊接的特種材料的汽車零部件。激光焊接時不與車身的焊接部位接觸，以激光器輸出并經(jīng)光源聚焦的高能量密度的激光作為熱源，對車身焊接部位進行熔化焊接。

2.6膠接點焊工藝

點焊接頭因為受載將給焊點位置帶來很大的應(yīng)力，盡管膠接接頭在抗疲勞方面性能較好，可是其在靜強度方面較差，嚴重的話接頭性能會由于膠層變得老化而逐漸減弱。所以，為了進一步提高點焊接頭在抗疲勞方面的性能，建議使用一種新工藝，也就是膠接點焊，該工藝可以將膠接以及電阻點焊有效復合，在工件將要進行點焊的位置涂抹部分膠接著開展點焊工作。通過這種方式可以有效的增強膠焊接頭的靜強度，還能提高膠接接頭的抗疲勞性以及密封性等，并且提高了它的聲學性能。

2.7等離子焊接工藝

該技術(shù)具體運用過程是這樣的，在實施焊接時會產(chǎn)生一種等離子束，該等離子束非常有力，能很好的融化材料，由于等離子弧度會逐漸移動，焊孔將隨其移動而慢慢閉合，這樣的話會最大程度的降低焊接對象發(fā)生形變的可能性，直到實現(xiàn)了這樣一種程度為止，即通過肉眼是不能辨別的。

三、結(jié)語

隨著我國汽車行業(yè)的不斷發(fā)展，我國已經(jīng)出現(xiàn)了許多自主的汽車品牌，在進行汽車焊接生產(chǎn)的時候，必須要注重對于焊接工藝和焊接器具的選擇，因為他們對于汽車焊接質(zhì)量和汽車質(zhì)量都有著重要的影響。在對車身進行焊接的過程中，并不是說生產(chǎn)線的自動化率越高就越好，而是應(yīng)該綜合多個方面的因素，以保證汽車質(zhì)量作為大前提，然后再選擇合理的焊接工藝，使得焊接生產(chǎn)自動化能夠得到有效保障的同時，生產(chǎn)線的成本也能夠降到最低。

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