轎車白車身焊裝生產(chǎn)線的工藝規(guī)劃及布局設(shè)計(jì)研究

劉哲

摘? 要：焊裝是汽車制造過(guò)程中重要的工藝之一，其能直接影響到汽車的整體質(zhì)量?，F(xiàn)階段在白車身焊裝生產(chǎn)線的工藝規(guī)劃布局設(shè)計(jì)行業(yè)，國(guó)內(nèi)沒(méi)有充分地研究柔性焊裝生產(chǎn)線的規(guī)劃設(shè)計(jì)方法，并且沒(méi)有借助仿真軟件來(lái)進(jìn)行建模，已經(jīng)設(shè)計(jì)出來(lái)的車身焊裝生產(chǎn)線來(lái)對(duì)于產(chǎn)品進(jìn)行仿真優(yōu)化。文章就轎車白車身焊裝生產(chǎn)線的工藝規(guī)劃與布局設(shè)計(jì)展開分析和探討，希望可以有所幫助。

關(guān)鍵詞：轎車白車身;焊裝生產(chǎn)線;工藝規(guī)劃;布局設(shè)計(jì)

轎車白車身工業(yè)是整個(gè)汽車工業(yè)中發(fā)展迅速，技術(shù)研究活躍的部分，白車身焊裝生產(chǎn)線焊接質(zhì)量的優(yōu)劣對(duì)整車質(zhì)量起著決定性作用，而白車身焊裝生產(chǎn)線的工藝規(guī)劃和布局設(shè)計(jì)則決定著白車身焊裝生產(chǎn)線的先進(jìn)程度。白車身焊裝生產(chǎn)線的規(guī)劃設(shè)計(jì)是一項(xiàng)綜合性的系統(tǒng)工程技術(shù)，涉及系統(tǒng)工程技術(shù)、物流傳輸技術(shù)、機(jī)械工程技術(shù)、電氣控制技術(shù)等，是一門典型的各技術(shù)交叉融合的學(xué)科。

1、轎車白車身構(gòu)造分析

白車身是轎車的殼體，它由數(shù)百個(gè)沖壓的金屬鈑金件構(gòu)成，這些鈑金件形狀各異，在焊裝車間利用點(diǎn)焊，激光焊，鉚接，涂膠，壓合等方法組裝白車身總成。

轎車白車身在組裝過(guò)程中有嚴(yán)格的次序性。初始狀態(tài)的鈑金零件首先組裝成分總成件，每個(gè)分總成都會(huì)有一條車身生產(chǎn)線去組裝，組裝好的分總成送到主線進(jìn)行連接，最終組合成白車身總成。

白車身的發(fā)動(dòng)機(jī)艙是車身最前端的部分，它是容納車輛發(fā)動(dòng)機(jī)的殼體，因此對(duì)板件焊接后的精度要求較高。白車身的車身地板是車內(nèi)乘客的承載者，是車身動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和油箱等部件的承載者。因此焊接完成后的車身地板要有很高的強(qiáng)度。車身的側(cè)圍是車身左右兩側(cè)的鈑金件，側(cè)圍件上有車身前后門的安裝位置，車身側(cè)圍一般由外板和內(nèi)板組成。外板是車身的主要外觀件，因此對(duì)外板的表面質(zhì)量要求非常高。車身的門蓋包括車身的左右前門，左右后門，前發(fā)動(dòng)機(jī)蓋和后行李箱蓋。四門兩蓋都通過(guò)門蓋鉸鏈與車體連接在一起。車身頂蓋總成是車廂頂部的鈑金件，頂蓋可以根據(jù)造型的需要設(shè)計(jì)成帶天窗的頂蓋或全景天窗的形式。

2、轎車白車身焊裝生產(chǎn)線介紹

轎車白車身焊裝生產(chǎn)線是轎車白車身全部成形工位的總稱，它由車身總成線和許多分總成線組成，每一條總成線或分總成線又由許多焊裝工位組成。白車身焊裝生產(chǎn)線的主要工藝流程，主要包括：生產(chǎn)地板總成的地板線，生產(chǎn)側(cè)圍總成的左右側(cè)圍線，生產(chǎn)白車身骨架的車身主線，生產(chǎn)四門兩蓋的門蓋線，以及生產(chǎn)車身總成的調(diào)整線等。

2.1車身地板下部線又分為分總成線和總成線，分總成線就是通常所說(shuō)的地板三大件，前地板線、發(fā)機(jī)艙線和后地板線。2.車身側(cè)圍線分為側(cè)圍分總成線和側(cè)圍總成線，側(cè)圍分總成線分為側(cè)圍內(nèi)板線和側(cè)圍外板線。3.車身主線是拼接白車身骨架的生產(chǎn)線，包括：側(cè)圍預(yù)拼工位，主拼工位，頂蓋焊接工位等。車身主線一般設(shè)計(jì)為自動(dòng)線，是高技術(shù)集中應(yīng)用的生產(chǎn)工位，為某焊裝生產(chǎn)線供應(yīng)商設(shè)計(jì)的Open gate形式的主拼工位，該主拼工位共有12臺(tái)機(jī)器人，6臺(tái)機(jī)器人放置在專門為總拼工位搭建的二層平臺(tái)上，6臺(tái)機(jī)器人放置在地面。該總拼工位最大可以實(shí)現(xiàn)8種不同車體的車型共線。4.白車身的四門兩蓋制造及調(diào)整線是白車身焊裝車間的最后工序，四門兩蓋的制造線包括左右前門的制造，左右后門的制造，前發(fā)動(dòng)機(jī)蓋的制造和后行李箱蓋的制造。從主線下來(lái)的白車身骨架在調(diào)整線上與四門兩蓋用鉸鏈連接，然后經(jīng)過(guò)必要的間隙調(diào)整和表面修磨后，再輸送到涂裝進(jìn)行電泳和噴漆處理。

2.2白車身焊裝生產(chǎn)線的技術(shù)參數(shù)

生產(chǎn)線一小時(shí)能夠生產(chǎn)的車身數(shù)量，一般情況下所謂的節(jié)拍，也就是JPH。節(jié)拍就是車身生產(chǎn)線上面生產(chǎn)兩件產(chǎn)品之間的間隔時(shí)間，或者就是產(chǎn)品在車身加工工序間所傳遞依次所需要的時(shí)間，也就是一般情況下所謂的生產(chǎn)單位產(chǎn)品的時(shí)間。這屬于車身生產(chǎn)整體性能的主要技術(shù)參數(shù)。一般情況下白車身焊裝生產(chǎn)線存在r個(gè)工位，在k道工序的單件產(chǎn)品時(shí)間是U，生產(chǎn)線的單位時(shí)間就是T，也就是tk與T生產(chǎn)過(guò)程中存在這樣幾種情況：要是tk>T，可以顯示出在k道工序?qū)儆诔?jié)拍運(yùn)行狀態(tài)，可以顯著出問(wèn)題工位的位置。一般情況下這種工位就是瓶頸工位，這就是在焊裝生產(chǎn)線需要進(jìn)行改善以及提升的工位;要是tk=T，這屬于比較理性的狀態(tài)，這個(gè)工位的節(jié)拍時(shí)間等同與目標(biāo)節(jié)拍時(shí)間，可以不優(yōu)化以及提升;要是tk

3、焊點(diǎn)檢驗(yàn)

3.1 外觀檢驗(yàn)

主要通過(guò)肉眼觀察、手接觸焊點(diǎn)表面或者測(cè)量等手段，檢查表面質(zhì)量，包括焊點(diǎn)間距、直徑、壓痕深度、飛濺、燒傷、燒穿等。

3.2 拉伸試驗(yàn)

需按試驗(yàn)規(guī)范進(jìn)行焊接試樣，采用專用設(shè)備對(duì)試樣進(jìn)行拉伸，直至試樣分離，該方法比較適用于焊裝的特殊工序，并進(jìn)行數(shù)據(jù)對(duì)比、分析，對(duì)特殊工序質(zhì)量能力進(jìn)行把控。試驗(yàn)規(guī)范：（1）試樣的材質(zhì)、料厚必須與車身實(shí)際板件完全相同;（2）不同料厚板件搭接時(shí)，搭接順序應(yīng)與車身實(shí)際狀態(tài)相同;（3）式樣料厚滿足0.5mm≤d≤2.5mm;（4）式樣寬度及搭接邊長(zhǎng)度B=25mm;（5）式樣長(zhǎng)度L=180mm。拉伸試驗(yàn)抗拉力評(píng)價(jià)表：不同板厚、不同數(shù)量式樣搭接的拉伸試驗(yàn)的抗拉力也不同;

3.3 撕裂試驗(yàn)

操作簡(jiǎn)易，可日常由員工自行開展，由車間工藝人員監(jiān)督，并對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行判定，撕裂試開展驗(yàn)頻次可根據(jù)車間焊點(diǎn)質(zhì)量水平來(lái)定。試樣選?。海?）試樣的材質(zhì)、料厚必須與車身實(shí)際焊接板料完全相同;（2）試樣要求：無(wú)變形，表面無(wú)銹蝕、雜質(zhì)。試驗(yàn)方法：選取正確厚度試樣，一人用雙手拿住試樣，將試樣各自一端進(jìn)行搭接，板樣搭接角度為30°～60°，搭接時(shí)確保試樣處于水平狀態(tài)，搭接面無(wú)間隙;另一人手握焊鉗在搭接部位中心位置進(jìn)行焊接，焊接時(shí)必須確保電極與板件成90°;最后對(duì)焊好試樣進(jìn)行撕裂，直至兩板分離為止。撕裂式樣結(jié)果評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：（1）撕裂后板料兩塊分開，一塊有規(guī)則圓孔，同時(shí)圓孔孔料熔核在另一塊板料上為合格;（2）如果試驗(yàn)兩板件均較厚（≥1.5mm），一般很難撕裂出圓孔，只需觀察其中一件試板上有明顯撕裂后的熔核存在亦判定合格。

4、結(jié)束語(yǔ)

現(xiàn)階段中國(guó)汽車工業(yè)得到了顯著的發(fā)展，汽車市場(chǎng)越來(lái)越成熟，對(duì)于汽車行業(yè)來(lái)說(shuō)需要提升汽車工業(yè)的自動(dòng)化程度、柔性化程度以及生產(chǎn)效率。機(jī)器人技術(shù)以及工業(yè)控制技持續(xù)進(jìn)步，使得機(jī)器人在汽車工業(yè)行業(yè)得到了廣泛的使用，在焊裝白車身時(shí)，一般會(huì)選擇工業(yè)機(jī)器人來(lái)取代人工來(lái)開展各種焊接工作，按照國(guó)內(nèi)外白車身焊接線規(guī)劃設(shè)計(jì)的實(shí)際情況，分析了白車身柔性焊裝生產(chǎn)線的工藝規(guī)劃以及布局設(shè)計(jì)技術(shù)，借助一定的軟件來(lái)對(duì)于焊裝生產(chǎn)線的產(chǎn)品進(jìn)行仿真以及優(yōu)化。

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