傀儡焊在焊裝夾具中的應(yīng)用

摘 要：在主機(jī)廠焊接夾具的使用中，經(jīng)常遇到部分焊點(diǎn)因工藝原因無(wú)法直接進(jìn)行焊接，為了保證車身焊接質(zhì)量，此時(shí)需要借助傀儡焊機(jī)構(gòu)進(jìn)行焊接。本文旨在通過(guò)傀儡焊結(jié)構(gòu)進(jìn)行闡述，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)傀儡焊在車身夾具上的實(shí)際應(yīng)用案例，分析傀儡焊在使用過(guò)程中遇到的問(wèn)題，提出解決方案，指出其調(diào)試方法。

關(guān)鍵詞：夾具;傀儡焊;銅排

0 引言

隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，車身質(zhì)量越來(lái)越受到消費(fèi)者的關(guān)注，為了保證車身焊接質(zhì)量，特別是車身上不易焊接的焊點(diǎn)質(zhì)量，主機(jī)廠采用各種方案對(duì)其焊接工藝進(jìn)行優(yōu)化，其中傀儡焊為主機(jī)廠常用的一種焊接方案，其解決了普通焊接工藝難以實(shí)現(xiàn)的問(wèn)題。

1 傀儡焊簡(jiǎn)介

傀儡焊是采用外部焊機(jī)焊鉗提供焊接電流，控制焊接參數(shù)，并通過(guò)銅排、空冷電纜傳遞電流至傀儡焊鉗，傀儡焊鉗壓緊鈑件形成回路，利用電流流過(guò)傀儡焊鉗電極及其鄰近區(qū)域產(chǎn)生的電阻熱進(jìn)行焊接的方法，其原理等同于電阻點(diǎn)焊，只是二次回路較長(zhǎng)，常用的冷卻方式為空冷。

2 傀儡焊結(jié)構(gòu)形式

傀儡焊主要由外部焊機(jī)焊鉗，銅排，絕緣設(shè)備，空冷電纜，傀儡焊鉗組成。外部焊機(jī)焊鉗：主要提供焊接電流并控制焊接參數(shù)，其既可選用人工懸掛式焊機(jī)焊鉗，也可選用機(jī)器人一體化焊機(jī)焊鉗。因傀儡焊機(jī)構(gòu)二級(jí)回路損耗較大，因此需選擇較大功率焊機(jī)，根據(jù)所焊接的鈑件的搭接層數(shù)、板厚及材質(zhì)選擇合適的焊接電流，時(shí)間及壓力。銅排：銅排按照結(jié)構(gòu)分為受壓銅排和傳導(dǎo)銅排，如圖1、2所示。受壓銅排的作用為承受外部焊鉗的電極壓力和傳遞電流，其材料一般選擇鉻鋯銅，傳導(dǎo)銅排主要作用是傳遞焊接電流，其材料通常選擇鉻鋯銅或紫銅。在二次回路中，兩組銅排之間必須保證絕緣，銅排連接通孔中采用絕緣襯套絕緣;兩組銅排之間使用絕緣墊片絕緣。受壓銅排及傳導(dǎo)銅排尺寸以滿足焊接需求為主，在圖1、2中，其受壓銅排與傳導(dǎo)銅排截面尺寸為20mm*50mm，一般傳導(dǎo)銅排的長(zhǎng)度不超過(guò)1000mm。絕緣墊片（墊圈，襯套）：其主要保證二次回路中電流的有效傳遞，避免分流，分布位置如：兩組銅排之間，傀儡焊鉗電極與夾具之間等等。空冷電纜：空冷電纜一般有兩根，分別與受壓銅排和傳導(dǎo)銅排、傀儡焊鉗的上下電極相連接從而起到傳遞電流的作用。從減小能耗及成本方面考慮，空冷電纜長(zhǎng)度應(yīng)盡可能小，一般不超過(guò)800mm?？芎搞Q：傀儡焊鉗主要是通過(guò)氣缸提供壓力壓緊鈑金件，電流通過(guò)傀儡焊鉗和鈑件形成回路，在傀儡焊鉗電極的接觸面及其鄰近區(qū)域產(chǎn)生電阻熱進(jìn)行焊接，從而形成合格的焊點(diǎn)。傀儡焊鉗一般有兩種形式，一種為常規(guī)焊鉗壓緊焊接，另一種為自制壓緊機(jī)構(gòu)。

3 傀儡焊的應(yīng)用場(chǎng)景及使用中出現(xiàn)的問(wèn)題

從成本上來(lái)講，應(yīng)盡量避免使用銅排傀儡焊的使用，特殊情況下可考慮采用傀儡焊焊接：（1）夾具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，焊接空間不足，焊接操作性，可視性較差的焊點(diǎn)位置。（2）自動(dòng)化工位，所需定位焊點(diǎn)機(jī)器人無(wú)法滿足焊接的情況。（3）考慮安全因素人工無(wú)法直接焊接所虛焊點(diǎn)，需通過(guò)銅排引導(dǎo)至安全位置焊接的情況。（4）其他工藝上無(wú)法直接焊接或者焊接效果較差的情況。

傀儡焊在側(cè)圍，總拼，門(mén)蓋焊接夾具中都有較多應(yīng)用。

圖1傀儡焊主要焊接側(cè)圍尾部流水槽部分，人工焊接，此處因鈑金件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，焊接空間較小，因此采用傀儡焊結(jié)構(gòu)。動(dòng)作順序?yàn)椋喝斯し偶瓿桑_(tái)及二級(jí)反轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)動(dòng)作，傀儡焊鉗電極壓頭壓緊鈑金件，人工使用外部焊鉗焊接。圖2傀儡焊主要焊接側(cè)圍內(nèi)板C柱上部，機(jī)器人焊接，因此處鈑金件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，夾具設(shè)計(jì)空間不足，機(jī)器人焊鉗進(jìn)槍困難，因此采用傀儡焊結(jié)構(gòu)。動(dòng)作順序?yàn)椋簥A具夾緊鈑金件后，機(jī)器人焊鉗通過(guò)銅排傳導(dǎo)電流至傀儡焊鉗進(jìn)行焊接，焊接完成后，滑臺(tái)移動(dòng)，繼續(xù)通過(guò)傀儡焊焊接第二個(gè)焊點(diǎn)。圖1機(jī)構(gòu)在使用中主要出現(xiàn)的問(wèn)題有三個(gè)：一個(gè)是，空冷電纜經(jīng)常受到磨損，經(jīng)分析由于機(jī)構(gòu)采用二級(jí)反轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，動(dòng)作幅度較大，空冷電纜在使用過(guò)程中來(lái)回收縮幅度較大，會(huì)與夾具機(jī)構(gòu)發(fā)生摩擦。解決方案為在夾具上制作空冷電纜支架，規(guī)劃其動(dòng)作范圍，減小其與夾具摩擦。第二個(gè)問(wèn)題為，在使用過(guò)程中，部分焊點(diǎn)出現(xiàn)焊接質(zhì)量問(wèn)題，經(jīng)分析為此傀儡焊設(shè)計(jì)時(shí)使用一個(gè)氣缸帶動(dòng)兩個(gè)上電極進(jìn)行兩個(gè)焊點(diǎn)同時(shí)焊接的情況，在焊接時(shí)，兩個(gè)焊點(diǎn)處焊接壓力不均衡，總有一處焊點(diǎn)焊接壓力較小。最終解決辦法為優(yōu)化結(jié)構(gòu)，采取一個(gè)氣缸帶動(dòng)一個(gè)傀儡焊鉗電極進(jìn)行單焊點(diǎn)焊接。第三個(gè)問(wèn)題為焊點(diǎn)扭曲，經(jīng)分析由于鈑金件與夾具支撐面不貼合和電極帽磨損導(dǎo)致，解決方案為打磨修復(fù)調(diào)試支撐面和電極帽，特別嚴(yán)重的，對(duì)其進(jìn)行更換。圖2機(jī)構(gòu)在使用中主要問(wèn)題是焊點(diǎn)扭曲的問(wèn)題，經(jīng)分析原因可能為電極帽磨損和電極對(duì)中性差，解決方案為電極帽進(jìn)行檢查修復(fù)或更換、焊鉗上下電極調(diào)試。傀儡焊在使用過(guò)程中有時(shí)會(huì)出現(xiàn)虛焊和焊穿情況，這兩種情況和焊接電流，焊接壓力，工件與傀儡焊鉗配合都有關(guān)系。焊接電流過(guò)大，容易焊穿，需通過(guò)減小焊接電流和減少焊接時(shí)間來(lái)調(diào)節(jié);焊接電流過(guò)小，容易虛焊，需通過(guò)延長(zhǎng)焊接時(shí)間和增大焊接電流來(lái)調(diào)節(jié);當(dāng)傀儡焊鉗提供的壓力過(guò)小時(shí)，因鈑金件之間存在間隙，容易炸槍，此時(shí)應(yīng)注意增加焊接壓力。

4 結(jié)語(yǔ)

在車身焊接夾具使用中，因焊接工藝情況，經(jīng)常無(wú)法避免使用到傀儡焊的使用，它使得工人或機(jī)器人無(wú)法直接焊接的焊點(diǎn)得到了焊接的可能，因其顯著的優(yōu)點(diǎn)，在以后的汽車焊接夾具應(yīng)用中將扮演重要角色。

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作者簡(jiǎn)介：郭金彪（1992-），男，陜西興平人，本科，助理工程師，研究方向：汽車傀儡焊夾具設(shè)計(jì)及調(diào)試過(guò)程研究。