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白车身焊装焊接工艺处理

白车身焊装焊接工艺处理
白车身焊装焊接工艺处理

车身焊接工艺

一、车身装焊工艺的特点

汽车车身壳体是一个复杂的结构件,它是由百余种、甚至数百种薄板冲压件经焊接、铆接、机械联结及粘接等方法联结而成的。由于车身冲压件的材料大都是具有良好焊接性能的低碳钢,所以焊接是现代车身制造中应用最广泛的联结方式。表1列举了车身制造中常用的焊接方法:

车身制造中应用最多的是电阻焊,一般占整个焊接工作量的60%以上,有的车身几乎全部采用电阻焊。除此之外就是二氧化碳碳气体保护焊,它主要用于车身骨架和车身总成的焊接中。

由于车身零件大都是薄壁板件或薄壁杆件,其刚性很差,所以在装焊过程中必须使用多点定位夹紧的专用装焊夹具,以保证各零件或合件在焊接处的贴合和相互位置,特别是门窗等孔洞的尺寸等。这也是车身装焊工艺的特点之一。

为便于制造,车身设计时,通常将车身划分为若干个分总成,各分总成又划分为若干个合件,合件由若干个零件组成。车身装焊的顺序则是上述过程的逆过程,即先将

若干个零件装焊成合件,再将若干个合件和零件装焊成分总成,最后将分总成和合件、零件装焊成车身总成。轿车白车身装焊大致的程序图为如图1所示:

电阻焊

1.电阻焊及其特点

将置于两电极之间的工件加压,并在焊接处通以电流,利用电流通过工件本身产的的热量来加热而形成局部熔化,断电冷却时,在压力继续作用下而形成牢固接头。这种工艺过程称为电阻焊。电阻焊的种类很多,按接头形式可分为搭接电阻焊和对接电阻焊两种。结合工艺方法,搭接电阻焊又可分为点焊、缝焊和凸焊三种,对接电阻焊一般有电阻对焊和闪光对焊两种。

特点:

(1)利用电流通过工件焊接处的电阻而产生的热量对工件加热。即热量不是来源于工件之外,而是内部热源。

(2)整个焊接过程都是在压力作用校完成的,即必须施加压力。

(3)在焊接处不需加任何填充材料,也不需任何保护剂。

形成电阻焊接头的基本条件只有电极压力和焊接电流。

2.点焊

点焊是利用在焊件间形成的一个个焊点来联接焊件的。两焊件被压紧于两柱形电极之间并通以强大的电流,利用电阻热将工件焊接区加热到形成应有尺寸的熔化核心为止。然后切断电流,熔核在压力作用下冷却结晶形成焊点。点焊在车身制造中应用最广。点焊的形式很多,但按供电方向来分只有单面点焊和双面点焊两种。在这两种点焊中按同时完成的焊点数又可分为单点、双点和多点焊。

点焊是车身制造中应用最广的焊接方法,一辆轿车的车身上有3500~5000个焊点,可以说,汽车车身是一个典型的点焊结构件。

(1)点焊的机械性质

A.与铆接和螺栓紧固相比,点焊无松动且刚性高,但滑动系数小,在设计时必须注意可能会出现的应力集中。

B.点焊没有像铆接和螺栓紧固那样的铆钉头和螺帽,所以剥离方向的抗拉强度不如铆接和螺栓紧固,但剪切强度可以选取较大的焊点直径的以保证,因为可以说点焊优于铆接和

螺栓紧固。

C.点焊的疲劳强度,对于单纯的剪切载荷而言语铆接等差别不大,但在板有变形时及承受剥离方向重复的载荷时,其疲劳强度软弱。

D.由于点焊焊点部分的金属组织不均匀,所以机械强度也不相同,一般周边强度大,中心部强度小。

(2)点焊工艺要求

A.焊点质量的一般要求

点焊结构靠单个或若干个合格的焊点实现接头的连接,接头质量的好坏完全取决于焊点质量及点距。焊点质量除了取决于焊点尺寸外,还与焊点表面与内部质量有关。

焊点外观上要求表面压坑浅、平滑呈均匀过渡,无明显凸肩或局部挤压的表面鼓起;外表面没有环状或颈项裂纹,也无熔化、烧伤或粘附的铜合金。从内部看,焊点形状应规则、均匀,无超标的裂纹和缩孔等内部缺陷及热影响区金属的组织与力学性能有无发生明显的变化等。不同厚度板和多层板的焊接,点焊和板厚的关系

两层点焊时:图2所示。

图2

三层焊点时:图3所示。

图3

点焊的使用范围(由板厚方面来看):

点焊用于薄板重叠搭接,虽然损失了重叠部分的材料,但使总成装配加工变得容易。如果板厚较大的话,重叠部分的材料也随之增大,如果用对接接缝,熔焊焊接也不困难。

与之相反,随着点焊板厚的增加,由于焊机电气设备等机械电气容量成倍增大,点焊变得十分不利。

根据上述理由,一般点焊的板厚为1.6mm以下,板厚在1.6~3.2mm之间,很难判定是采用熔焊还是采用点焊,但在板厚为3.2mm以上,多数结构不采用点焊。

汽车车身覆盖件大都是低碳钢的薄板。表2为低碳钢板点焊的最小间距,最小搭接及强度,可供选取焊接规范时参考。

板厚(mm) 最小

间距

(mm)

最小

搭接

(mm)

A级B级C级

焊点直

(mm)

强度

(kgf)

焊点直

(mm)

强度

(kgf)

焊点直

(mm)

强度

(kgf)

0.6 10 11 4.5

245以

上3.5

160以

3.0

135以

0.8 12 11 5.0 355 4.0 255 3.0 185

1.0 18 12 5.5 470 4.5 370 3.0 240 1.2 20 14 6.0 605 5.0 490 3.5 330

1.4 23 15 6.5 785 5.5 600 3.5 370 1.6 27 16 7.0 925 6.0 730 4.0 470

1.8 31 17 7.0 1000 6.0 815 4.0 525

2.0 35 18 7.5 11160 6.5 990 4.5 660 2.4 40 20 8.0 1465 6.5 1150 4.5 765

2.8 45 21 8.5 1790 7.0 1420 5.0 980

3.2 50 22 9.0 2045 7.0 1625 5.0 1120

2

b.强度为剪切强度

c.强度是按《焊接手册》的数值,并按焊点直径成比例计算出来的,不是实验数据。

d.最小焊点间距表示了实质上能忽略相邻点点焊分流效应的极限值。

e.最小搭接是如图4所示尺寸表示的长度。

f.不等厚板焊接时,按薄板考虑。

图4

B.点焊所需的最小空间:图5所示。

图5

(3)点焊设备

焊件的点焊是在点焊机上完成的。点焊机的种类很多,按用途可分为通用的和专用的两大类。专用的点焊机主要是多点点焊机。通用式点焊机按安装方法又可分为固定式、移动式或悬挂式点焊机;按电源性质分为Ⅰ频、脉冲及变频点焊机;按加压机构的传动装置分为脚踏式、电动凸轮式、气压传动式及液压传动式点焊机等。但不论哪一类点焊机,一般均由供电系统、控制系统、加压机构和冷却系统等几部分组成。

固定式点焊机在车身焊接中主要用来点焊合件、分总成和一些较小的总成。焊机不动,每焊完一个焊点后,焊件移动一个点距,以进行下一个焊点的焊接。

移动式点焊机可以用在不便用固定式点焊机焊接的外形尺寸大的车身零部件。悬挂式点焊机是将焊接变压器和焊接工具悬挂在空中,移动方便灵活,适合于装焊大型薄板件。按变压器与焊具连接方式,分为有缆式和无缆式两种。

有缆悬挂式点焊机的焊钳与变压器之间用一种特殊的电缆连接,其优点是移动方便,适合于大总

成的点焊,劳动强度低。缺点是二次回路长,功率损耗大。

无缆悬挂式点焊机,它的焊接工具部分与变压器直接连接,其优点是由于没有二次回路中电缆损耗,功率利用充分,在焊接同样厚度的材料时,变压器的功率和体积均可减小。缺点是移动起来不方便。

3.缝焊

缝焊类似于连续点焊,是以旋转的滚盘状电极代替点焊的柱状电极。所以缝焊的焊缝实质上是由许多彼此互相重叠的焊点组成。

缝焊按滚盘转动与馈电方式可分为连续缝焊,断续缝焊和步进式缝焊等。缝焊主要用于要求气密性的焊缝.

缝焊也是电阻焊,焊接原理跟点焊一样,只不过是缝焊用滚盘代替了点焊的电极,焊件置于两滚盘之间,靠滚盘转动带动焊件向前移动。同时通以焊接电流,形成类似连续点焊的焊缝。

缝焊按滚盘转动与馈电方式分为:连续缝焊、断续缝焊和步进式缝焊。按供电方向或一次成缝条数也可分为单面缝焊、双面缝焊、单缝缝焊和双缝缝焊等。

断续缝焊时,滚盘连续转动,焊件在两滚盘间连续移动,而焊接电流断续接通。由于焊接电流间断地接通,滚盘和焊件有冷却的机会,滚盘损耗小,焊缝也不易过热,因此应用最广泛。

由于缝焊的分流较大,故焊接电流一般比点焊增加(20~60)%,具体数值视材料厚度和点距而定。

要求气密性的缝焊接头,各焊点之间必须有一定的重叠,通常焊点间距应比焊点直径小(30~50)%,焊点间距可按下列经验公式选取。

对于低碳钢C=(2.8~3.2)t

对于铝合金C=(2.0~2.4)t

式中C——缝焊焊点间距(mm);t——两焊件中较薄焊件的厚度(mm)。

对于非气密性接头,焊点间距可在很宽的范围内变化,甚至可以使各相邻焊点相互分离,成为缝点焊。

缝焊工艺参数主要是根据被焊金属的性能、厚度、质量要求和设备条件来选择,通常可参考已有的推荐数据初步确定(表3),再通过工艺试验加以修正。

4.凸焊

凸焊是点焊的一种变型,它是利用零件原有的能使电流集中的型面、倒角或预控制的凸点来作为焊接部位的。凸焊时,一次可在接头处形成一个或多个熔核。在汽车车身制造中,凸焊主要用于将较小的零件(如螺母、垫圈等)焊到较大的零件上。

凸焊与点焊相比,其不同点是在焊件上预先加工出凸点,或利用焊件上原有的能使电流集中的型面、倒角等作为焊接时的局部接触部位。因为是凸点接触,提高了单位面积上的压力与电流,有利于板件表面氧化膜的破裂与热量的集中,减小了分流电流,一次可进行多点凸焊,提高了生产率,并减小了接头的变形。

凸焊的特征:

(1)即使热容量明显不同的组合也很容易得到良好的热平衡(焊接厚板和薄板时,厚板上加上突点,厚板的热容量就等于薄板的热容量)。

(2)可得到与板厚无关的低强度焊接(点焊时根据板厚决定焊点的大小)。

(3)电极寿命长,操作效率高。

(4)能进行焊点间距小的点焊。

凸焊的标准凸起形状如表4和图6所示。

图6

凸焊由于需要预先冲制出凸起部分,所以比点焊多一些焊前准备的工序和设备。因而,在选用凸焊时,必须全面考虑。为了使各个凸点熔化能均匀一致,凸焊时电极压力和焊接电流应均匀地分布在同时焊的各个凸点上。为此,凸点冲制必须精确,尺寸稳定,且焊件必须仔细清理。

5.二氧化碳气体保护焊

二氧化碳气体保护焊是一种熔化极气体保护电弧焊接法,它利用焊丝与工件间产生的电弧来熔化金属,由CO2气体作为保护气体,并采用光焊丝作为填充金属。(1)CO2气体保护焊与其他电弧焊相比,具有以下优点:生产率高。操作性能好。焊接质量高。对铁锈的敏感性小。成本低。易

于实现机械化和自动化。气体保护焊的适应性强,应用范围广。(2)二氧化碳气体保护焊的规范参数,主要有电源极性、焊丝直径、电弧电压、焊接电流、气体流量、焊接速度、焊丝伸出长度、直流回路电感等。选择这些参数的原则是:要在保证焊接质量的前提下,尽可能提高劳动生产率,并要注意焊接规范参数对飞溅,气孔、焊缝形成及焊接过程稳定性的影响,在汽车车身焊接中,常用的CO2气体保护焊焊接规范列于表5中。

(3)焊接设备

CO2气体保护焊自动焊机是由焊接电源、送丝机构、行走机构、焊矩、气路系统和控制系统等部件组成。气路系统包括减压阀、预热器、干燥器和流量计等。CO2气体保护焊半自动焊机中设有行走机构,其余部分与自动焊机相同。

CO2焊电源有如下几种:抽头式硅整流电源、高漏抗式硅整流电源、自调电感式硅整流电源、

自饱和和电抗器式硅整流电源、可控硅式整流电源和晶体管式整流电源等。为了获得较高的焊接质量,现在大都采用可控硅整流电源。

送丝机构的作用是将焊丝按要求的速度送至焊接电弧区,以保证焊接的正常进行,一般都采用等速送丝方式。CO2气体保护焊半自动焊机根据其送丝方式的不同,有推丝式、拉丝式和推拉丝式三种送丝机构,推丝式送丝机构用于直径较粗的焊丝。拉丝式送丝机构稳定可靠,焊工操作范围也不受限制,推拉丝式结构复杂,制作技术要求高,国内很少应用。国内焊机常采用双主动式送丝辊轮,辊轮直径一般为(30~40)mm。

焊枪是直接施焊的工具,起到导电、导丝、导气的作用。常用的半自动焊枪有拉丝焊枪、推丝式手枪形焊枪和推丝式鹅颈形焊枪。

二、激光焊接

激光焊接是本世纪汽车工业上应用的新技术。它的原理是利用原子受辐射,使工作物质受激而产生的一种单色性高、方向性强、亮度高的光束,经聚焦后把光束聚焦到焦点上可获得极高的能量密度,利用它与被焊工件相互作用,使金属发生蒸发、融化、熔合、结晶、凝固而形成焊缝。

1.激光焊接特点

A.由于激光束的频谱宽度窄,经汇聚后后的光斑直径可小到0.01mm,功率密度可达109W/cm2,它和电子束焊同属于高能焊。可焊0.1~50mm厚的工件。

B.脉冲激光焊加热过程短、焊点小、热影响区小。

C.与电子束焊相比,激光焊不需要真空,也不存在X射线防护问题。

D.能对难以接近的部位进行焊接,能透过玻璃或其他透明物体进行焊接。

E.激光不受电磁场的影响。

F.激光的电光转换效率低。工件的加工和组装精度要求高,夹具要求精密,因此焊接成本高。

激光焊接的特点是被焊接工件变形极小,几乎没有连接间隙,焊接深度/宽度比高,例如焊缝宽1毫米,深为5毫米,因此焊接极为牢固,表面焊缝宽度很小,连接间隙实际为零,焊接质量比传统方法高。所以在一些用激光焊接的汽车顶壳是不用装饰条遮蔽焊接线的。在汽车制造中,激光焊接主要用于

车身框架结构的焊接,例如顶盖与侧面车身的焊接,传统焊接方法的电阻点焊已经逐渐被激光焊接所取替。用激光焊接技术,既提高了工件表面的美观,又降低了板材使用量,由于零件焊接部位几乎没有变形,不需要焊后热处理,还提高了车身的刚度。

2.激光焊接设备

激光焊接设备的关键是功率激光器,主要有两大类,一是固体激光器,又称Nd:YAG激光器。Nd(钕)是一种稀土族元素,YAG代表钇铝柘榴石,晶体结构与红宝石相似。Nd:YAG激光器波长为1.06μm,优点是产生的光束可以通过光纤传送,因此可以省去复杂的光束传送系统,适用于柔性制造系统,通常用于焊接精度要求比较高的工件。汽车工业常用输出功率为3-4千瓦的Nd:YAG激光器。另一类是气体激光器,又称CO2激光器,分子气体作工作介质,产生平均为10.6μm的红外激光,可以连续工作并输出很高的功率,激光功率在2-5千瓦之间,目前已有2 0千瓦在实验运用。

白车身焊装焊接工艺处理

车身焊接工艺 一、车身装焊工艺的特点 汽车车身壳体是一个复杂的结构件,它是由百余种、甚至数百种薄板冲压件经焊接、铆接、机械联结及粘接等方法联结而成的。由于车身冲压件的材料大都是具有良好焊接性能的低碳钢,所以焊接是现代车身制造中应用最广泛的联结方式。表1列举了车身制造中常用的焊接方法: 车身制造中应用最多的是电阻焊,一般占整个焊接工作量的60%以上,有的车身几乎全部采用电阻焊。除此之外就是二氧化碳碳气体保护焊,它主要用于车身骨架和车身总成的焊接中。 由于车身零件大都是薄壁板件或薄壁杆件,其刚性很差,所以在装焊过程中必须使用多点定位夹紧的专用装焊夹具,以保证各零件或合件在焊接处的贴合和相互位置,特别是门窗等孔洞的尺寸等。这也是车身装焊工艺的特点之一。 为便于制造,车身设计时,通常将车身划分为若干个分总成,各分总成又划分为若干个合件,合件由若干个零件组成。车身装焊的顺序则是上述过程的逆过程,即先将

若干个零件装焊成合件,再将若干个合件和零件装焊成分总成,最后将分总成和合件、零件装焊成车身总成。轿车白车身装焊大致的程序图为如图1所示:

电阻焊 1.电阻焊及其特点 将置于两电极之间的工件加压,并在焊接处通以电流,利用电流通过工件本身产的的热量来加热而形成局部熔化,断电冷却时,在压力继续作用下而形成牢固接头。这种工艺过程称为电阻焊。电阻焊的种类很多,按接头形式可分为搭接电阻焊和对接电阻焊两种。结合工艺方法,搭接电阻焊又可分为点焊、缝焊和凸焊三种,对接电阻焊一般有电阻对焊和闪光对焊两种。 特点: (1)利用电流通过工件焊接处的电阻而产生的热量对工件加热。即热量不是来源于工件之外,而是内部热源。 (2)整个焊接过程都是在压力作用校完成的,即必须施加压力。 (3)在焊接处不需加任何填充材料,也不需任何保护剂。 形成电阻焊接头的基本条件只有电极压力和焊接电流。 2.点焊 点焊是利用在焊件间形成的一个个焊点来联接焊件的。两焊件被压紧于两柱形电极之间并通以强大的电流,利用电阻热将工件焊接区加热到形成应有尺寸的熔化核心为止。然后切断电流,熔核在压力作用下冷却结晶形成焊点。点焊在车身制造中应用最广。点焊的形式很多,但按供电方向来分只有单面点焊和双面点焊两种。在这两种点焊中按同时完成的焊点数又可分为单点、双点和多点焊。 点焊是车身制造中应用最广的焊接方法,一辆轿车的车身上有3500~5000个焊点,可以说,汽车车身是一个典型的点焊结构件。 (1)点焊的机械性质 A.与铆接和螺栓紧固相比,点焊无松动且刚性高,但滑动系数小,在设计时必须注意可能会出现的应力集中。

白车身焊装焊接工艺

白车身焊装焊接工艺 车身焊接工艺 一、车身装焊工艺的特点 汽车车身壳体是一个复杂的结构件,它是由百余种、甚至数百种薄板冲压件经焊接、铆接、机械联结及粘接等方法联结而成的。由于车身冲压件的材料大都是具有良好焊接性能的低 碳钢,所以焊接是现代车身制造中应用最广泛的联结方式。表1列举了车身制造中常用的 焊接方法: 表1 车身制造中常用的焊接方法及典型应用实例 车身制造中应用最多的是电阻焊,一般占整个焊接工作量的60%以上,有的车身几乎全部 采用电阻焊。除此之外就是二氧化碳碳气体保护焊,它主要用于车身骨架和车身总成的焊 接中。 由于车身零件大都是薄壁板件或薄壁杆件,其刚性很差,所以在装焊过程中 必须使用多点定位夹紧的专用装焊夹具,以保证各零件或合件在焊接处的贴合和相互位置,特别是门窗等孔洞的尺寸等。这也是车身装焊工艺的特点之一。 为便于制造,车身设计时,通常将车身划分为若干个分总成,各分总成又划分为若干个合件,合件由若干个零件组成。车身装焊的顺序则是上述过程的逆过程,即先将 若干个零件装焊成合件,再将若干个合件和零件装焊成分总成,最后将分总成和合件、零 件装焊成车身总成。轿车白车身装焊大致的程序图为如图1所示: 电阻焊 1.电阻焊及其特点 将置于两电极之间的工件加压,并在焊接处通以电流,利用电流通过工件本身产的的热量 来加热而形成局部熔化,断电冷却时,在压力继续作用下而形成牢固接头。这种工艺过程 称为电阻焊。电阻焊的种类很多,按接头形式可分为搭接电阻焊和对接电阻焊两种。结合 工艺方法,搭接电阻焊又可分为点焊、缝焊和凸焊三种,对接电阻焊一般有电阻对焊和闪 光对焊两种。 特点: (1)利用电流通过工件焊接处的电阻而产生的热量对工件加热。即热量不是来源于工件 之外,而是内部热源。 (2)整个焊接过程都是在压力作用校完成的,即必须施加压力。 (3)在焊接处不需加任何填充材料,也不需任何保护剂。 形成电阻焊接头的基本条件只有电极压力和焊接电流。 2.点焊 点焊是利用在焊件间形成的一个个焊点来联接焊件的。两焊件被压紧于两柱形电极之间并 通以强大的电流,利用电阻热将工件焊接区加热到形成应有尺寸的熔化核心为止。然后切 断电流,熔核在压力作用下冷却结晶形成焊点。 点焊在车身制造中应用最广。点焊的形式很多,但按供电方向来分只有单面 点焊和双面点焊两种。在这两种点焊中按同时完成的焊点数又可分为单点、双点和多点焊。

轿车白车身焊装生产线的工艺规划与布局设计

轿车白车身焊装生产线的工艺规划与布局设计 发表时间:2019-02-22T17:22:37.180Z 来源:《防护工程》2018年第33期作者:苟晨晨李季阳 [导读] 轿车白车身工业是整个汽车工业中发展迅速,技术研究活跃的部分。 长城汽车股份有限公司河北保定 071000 摘要:白车身(Body in White)是轿车的骨架,它承载着轿车所有的零部件,是轿车最重要的零部件之一。现阶段在白车身焊装生产线的工艺规划布局设计行业,国内没有充分地研究柔性焊装生产线的规划设计方法,并且没有借助仿真软件来进行建模,已经设计出来的车身焊装生产线来对于产品进行仿真优化。文章就轿车白车身焊装生产线的工艺规划与布局设计展开分析和探讨,希望可以有所帮助。 关键词:轿车白车身;焊装生产线;工艺规划;布局设计 引言 轿车白车身工业是整个汽车工业中发展迅速,技术研究活跃的部分,白车身焊装生产线焊接质量的优劣对整车质量起着决定性作用,而白车身焊装生产线的工艺规划和布局设计则决定着白车身焊装生产线的先进程度。白车身焊装生产线的规划设计是一项综合性的系统工程技术,涉及系统工程技术、物流传输技术、机械工程技术、电气控制技术等,是一门典型的各技术交叉融合的学科。 1轿车白车身构造分析 白车身是轿车的壳体,它由数百个冲压的金属钣金件构成,这些钣金件形状各异,在焊装车间利用点焊,激光焊,铆接,涂胶,压合等方法组装白车身总成。 轿车白车身在组装过程中有严格的次序性。初始状态的钣金零件首先组装成分总成件,每个分总成都会有一条车身生产线去组装,组装好的分总成送到主线进行连接,最终组合成白车身总成。 白车身的发动机舱是车身最前端的部分,它是容纳车辆发动机的壳体,因此对板件焊接后的精度要求较高。白车身的车身地板是车内乘客的承载者,是车身动力传动机构和油箱等部件的承载者。因此焊接完成后的车身地板要有很高的强度。车身的侧围是车身左右两侧的钣金件,侧围件上有车身前后门的安装位置,车身侧围一般由外板和内板组成。外板是车身的主要外观件,因此对外板的表面质量要求非常高。车身的门盖包括车身的左右前门,左右后门,前发动机盖和后行李箱盖。四门两盖都通过门盖铰链与车体连接在一起。车身顶盖总成是车厢顶部的钣金件,顶盖可以根据造型的需要设计成带天窗的顶盖或全景天窗的形式。 2轿车白车身焊装生产线介绍 轿车白车身焊装生产线是轿车白车身全部成形工位的总称,它由车身总成线和许多分总成线组成,每一条总成线或分总成线又由许多焊装工位组成。白车身焊装生产线的主要工艺流程如图1所示,主要包括:生产地板总成的地板线,生产侧围总成的左右侧围线,生产白车身骨架的车身主线,生产四门两盖的门盖线,以及生产车身总成的调整线等。 1.车身地板下部线又分为分总成线和总成线,分总成线就是通常所说的地板三大件,前地板线、发机舱线和后地板线。 2.车身侧围线分为侧围分总成线和侧围总成线,侧围分总成线分为侧围内板线和侧围外板线。 3.车身主线是拼接白车身骨架的生产线,包括:侧围预拼工位,主拼工位,顶盖焊接工位等。车身主线一般设计为自动线,是高技术集中应用的生产工位,如图2所示,为某焊装生产线供应商设计的Open gate形式的主拼工位,该主拼工位共有12台机器人,6台机器人放置在专门为总拼工位搭建的二层平台上,6台机器人放置在地面。该总拼工位最大可以实现8种不同车体的车型共线。 4.白车身的四门两盖制造及调整线是白车身焊装车间的最后工序,四门两盖的制造线包括左右前门的制造,左右后门的制造,前发动机盖的制造和后行李箱盖的制造。从主线下来的白车身骨架在调整线上与四门两盖用铰链连接,然后经过必要的间隙调整和表面修磨后,再输送到涂装进行电泳和喷漆处理。 图1 白车身焊装生产线主要工艺流程 图2 某焊装生产线供应商设计的Open gate形式的主拼工位 3白车身焊装生产线的技术参数 生产线一小时能够生产的车身数量,一般情况下所谓的节拍,也就是JPH。节拍就是车身生产线上面生产两件产品之间的间隔时间,

白车身焊装焊接工艺

白车身焊装焊接工艺Last revision on 21 December 2020

车身焊接工艺 一、车身装焊工艺的特点 汽车车身壳体是一个复杂的结构件,它是由百余种、甚至数百种薄板冲压件经焊接、铆接、机械联结及粘接等方法联结而成的。由于车身冲压件的材料大都是具有良好焊接性能的低碳钢,所以焊接是现代车身制造中应用最广泛的联结方式。表1列举了车身制造中常用的焊接方法: 表1 车身制造中常用的焊接方法及典型应用实例 车身制造中应用最多的是电阻焊,一般占整个焊接工作量的60%以上,有的车身几乎全部采用电阻焊。除此之外就是二氧化碳碳气体保护焊,它主要用于车身骨架和车身总成的焊接中。 由于车身零件大都是薄壁板件或薄壁杆件,其刚性很差,所以在装焊过程中必须使用多点定位夹紧的专用装焊夹具,以保证各零件或合件在焊接处的贴合和相互位置,特别是门窗等孔洞的尺寸等。这也是车身装焊工艺的特点之一。

为便于制造,车身设计时,通常将车身划分为若干个分总成,各分总成又划分为若干个合件,合件由若干个零件组成。车身装焊的顺序则是上述过程的逆过程,即先将 若干个零件装焊成合件,再将若干个合件和零件装焊成分总成,最后将分总成和合件、零件装焊成车身总成。轿车白车身装焊大致的程序图为如图1所示:

电阻焊 1.电阻焊及其特点 将置于两电极之间的工件加压,并在焊接处通以电流,利用电流通过工件本身产的的热量来加热而形成局部熔化,断电冷却时,在压力继续作用下而形成牢固接头。这种工艺过程称为电阻焊。电阻焊的种类很多,按接头形式可分为搭接电阻焊和对接电阻焊两种。结合工艺方法,搭接电阻焊又可分为点焊、缝焊和凸焊三种,对接电阻焊一般有电阻对焊和闪光对焊两种。 特点: (1)利用电流通过工件焊接处的电阻而产生的热量对工件加热。即热量不是来源于工件之外,而是内部热源。 (2)整个焊接过程都是在压力作用校完成的,即必须施加压力。 (3)在焊接处不需加任何填充材料,也不需任何保护剂。 形成电阻焊接头的基本条件只有电极压力和焊接电流。 2.点焊 点焊是利用在焊件间形成的一个个焊点来联接焊件的。两焊件被压紧于两柱形电极之间并通以强大的电流,利用电阻热将工件焊接区加热到形成应有尺寸的熔化核心为止。然后切断电流,熔核在压力作用下冷却结晶形成焊点。点焊在车身制造中应用最广。点焊的形式很多,但按供电方向来分只有单面点焊和双面点焊两种。在这两种点焊中按同时完成的焊点数又可分为单点、双点和多点焊。 点焊是车身制造中应用最广的焊接方法,一辆轿车的车身上有3500~5000个焊点,可以说,汽车车身是一个典型的点焊结构件。

白车身焊装工位结构介绍

车身焊装工位结构 1、焊装夹具基本构造 1.1、焊装夹具的用途(图1-1) 焊装夹具在车身生产中的作用是:通过夹具上的定位销(基准销)、S 面型块(基准面)、夹紧臂等组件的协调作用,将工件(冲压件或总成件)安装到工艺设定的位置上并夹紧,不让工件活动位移,保证车身焊接精度的一致性和稳定性。 1.2、焊装夹具基本构造(图1-2) 夹具的基本构造:如图1-2所示,由台板、支座、L 板、基准销、基准面、夹紧机构(气缸、夹紧臂、U 型限位块等)等组成。 1.2.1、台板(图1-2-1) a 、用途 用于安装夹具组件,上表面加工有坐标刻度线,用于夹具基准状况的检测。 b 、安装要求

台面应处于水平状态(工艺设计要求倾斜放置的除外),安装时用测量仪、水平仪或透明胶管灌水检查校水平。多台连线安装的夹具(特别是采用举升自动搬送的装置),同轴度和水平度、节距应符合设计要求。 1.2.2、支座(图1-2-2) a 、用途 用于支撑夹具台板、夹具高度调节和安放水平调整,使夹具按工艺布置要求定置安放。 b 、安装要求 连接螺栓紧固可靠,调节螺杆应有垫板支撑,夹具定置调整符合要求后,要将调节螺杆螺母拧紧,若是大型夹具或连线夹具垫板应和基础预埋件可靠连接(焊接)。 图1-2-1 支座

1.2.3、L 板(图1-2-3) a 、用途 用于安装夹具型块(S 面元件)、基准销组件、夹紧机构、导向装置等夹具组件。 b 、安装要求 采用高强螺栓与台板连接,并配定位销定位,同夹具组件的连接也应采用高强螺栓连接,并配定位销定位。 1.2.4、基准面(S 面型块图1-2-4) a 、用途 将零件支承在正确的位置上,并支撑夹具夹紧机构的夹紧力。 b 、安装要求 基准面型块采用高强螺栓安装在L 板(或连接板)上,并用定位销定位,表面应经过调质处理,硬度在HRC48以上,一般会在基准面端部约10mm 宽的部位涂红色标记,基准面应与数模相符(用三坐标仪测量)。 图1-2-3

白车身涂胶图技术规范

白车身涂胶图设计规范

白车身涂胶图技术规范 1范围 本标准定义了车身涂胶的种类及要求。 本标准适用于对涂胶工艺的设计指导。 2术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。结合汽车整个制造过程所涉及的工作部位以及功能等实际情况,可将车用胶粘剂分为焊装工艺用胶、涂装工艺用胶两大类。 焊装工艺用胶主要有点焊密封胶、折边胶、膨胀减震胶;涂装工艺用胶主要有焊缝密封胶和抗石击涂料两类。粘结技术在汽车制造上的应用,不仅可以起到增强汽车结构、紧固防锈、隔热减震和内外装饰的作用,还能够代替某些部位的焊接、铆接等传统工艺方法,实现相同或不同材料之间的连接,简化生产工艺、优化产品结构的效果。在汽车轻量化、节能降耗、延长使用寿命和提高性能方面发挥着重要作用。 2.1 点焊密封胶 点焊密封胶是在焊接前涂布在钣金件搭接处的一种密封胶。主要用于焊装工艺。 2.2 折边胶 用在车门、发动机罩盖和行李箱盖板等卷边结构处,粘结强度高,可完全取代点焊结构。主要用于焊装工艺。 2.3 膨胀减震胶 在车门内外板之间、车身覆盖件与加强梁之间常常用到这类胶。主要用于焊装工艺。 2.4 焊缝密封胶 涂于车身焊装后焊缝上的密封胶。主要用于涂装工艺。 2.5 抗石击涂料 抗石击涂料用于车身底板、挡泥板、轮罩内板等部位。主要用于涂装工艺。 3车身涂胶的基本要求 车身涂胶工艺以涂胶图的形式输出,要求涂胶图应以图文并茂的形式详细描述零部件设计喷涂要求和注意事项。同时,涂胶图必须要求注明打胶位置、打胶宽度、厚度及用量要求。 4车身涂胶的设计规则 白车身的涂胶设计应遵循以下几点规则: 4.1 涂点焊密封胶 点焊密封胶主要用在车身工作环境比较恶劣的部位,或者焊缝密封胶无法进行涂抹的部位。主要在焊装车间使用,白车身中主要使用部位为:前竖板与前围板搭接处、后轮罩内板与后轮罩外板搭接处等等。一般使用直径为¢6mm的打胶枪进行涂抹在两焊接边的中心位置,要求打胶速度平缓,涂胶均匀过渡,不允许出现间断现象。 4.2 涂折边胶 主要应用在车门、机盖外板与内板的包边涂胶。一般定义包边胶的宽度为5mm,特殊最小可以减小到3mm,或者3-5mm之间均匀过渡(如图1)。

白车身焊装强度的质量控制

白车身焊装质量控制 汽车白车身的焊装质量控制受焊装后尺寸精度、焊装强度及外观质量等多种因素影响。为了强化白车身的焊装质量控制,从技术和管理两个方面加强努力,将现有生产存在的问题进行分类不断完善,从而提高产品质量,以有效提高车辆生产的“质投比”。白车身的焊装质量控制主要体现在4个方面:焊装后尺寸精度、焊装强度、外观质量以及减震抗噪密封性。用户对质量的要求,决定了生产厂商对质量。 用户对质量的要求,决定了生产厂商对质量的重视程度和投入程度。因尺寸精度影响后序零件的装配,不仅是用户的要求,生产厂商也必须给予足够的重视;减振抗噪密封性会影响用户的驾驶或乘座的舒适度,对此生产厂商也会重视;外观质量影响车身的美观,甚至直接影响生产企业的销售状况,生产厂商更会对其引起重视。然而,用户在购买车辆时唯独对焊装强度无法评判,总不能把新车撞一撞来试验其结实程度。由于用户在购买汽车时对车身强度的意识比较淡化,导致了生产厂商对焊装强度这个指标重视不够。 为了强化白车身的焊装质量控制,长安汽车公司目前正从技术和管理两个方面加强努力。 技术方面 一、技术管控 1.白车身精度的管控

众所周知,在汽车制造行业中,白车身的制造工艺是重中之重,其中白车身尺寸精度是保证整车零部件装配精度的基础。白车身焊接精度关系着整车装配的匹配性、整车的安全性,所以有效的控制、提高白车身的焊接精度,是整车质量的重要保证,也是产品能否具有市场竞争力的重要基础之一。车间车身精度的管控从工装夹具的管控开始,夹具的管控从日常 点检抓起,而且车间对夹具进行分类并定期进行精度检测。车间的装配工艺也是一项重要内容,编制了操作者进行生产时使用的作业指导书指导操作。对于白车身的监控车间每日开展开口检具检测,定期对车间部件开展PCF检测,以便及时发现生产过程中的尺寸问题。 2.车身强度的管控 车身强度关系到汽车的安全性能,目前焊装车间主要采用破坏性和非破坏性两种方式对车身进行严格控制。非破坏实验主要有撕裂实验和撬检。撕裂实验是开班前对焊接设备进行检测的一种方式,通过模拟真实的焊接环境,观察焊点质量是否合格,对开班时的焊枪进行监控。撬检是在生产过程中对焊点进行规定的焊点进行撬暂,是一种对焊接过程监控的方式,通过对焊点质量的观察来判定焊点是否合格。另外,车间每季度对生产线所有的焊钳参数检测一次,及时对不符合工艺要求的设备进行调整,防止因参数造成焊点质量问题。破坏性手段主要有撕裂,车间定期对白车身进行撕裂实验,主要白车身和外协件的对虚焊进行监控,随着公司对质量的严格要求,目前车间增加了对分总成的撕裂。 3.车身外观的管控

白车身焊装工艺设计概述.doc

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,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

白车身焊接工艺

白车身焊接工艺 目前公司运用的焊接方法有:点焊,凸焊,螺柱焊,二氧化碳保护焊,手工电弧焊。 点焊: 电弧焊:将被焊工件压紧于两电极之间,并通以电流,利用电流流经工件接触面及领近区域产生的电阻热将其加热到熔化或塑性状态,使之形成金属结合的一种方法。包括点焊,缝焊,凸焊,对焊。 优点:1.熔核形成时,始终被塑性环包围,融化金属与空气隔绝,冶金过程简单。 2.加热时间短,热量集中,故热影响区小,变形应力小。 3.焊接成本低 缺点:无可靠无损检测方法,点,缝焊的搭接头不仅增加了构件的质量,且因在两板间熔核周围形成夹角,使接头处的抗拉强度和疲劳强度均较低。 金属电阻焊时的焊接性(主要指标): 1.材料的导电性和导热性 2.材料的高温强度(越高焊接性越差) 3.材料对热循环的敏感性 熔点高,线膨胀系数大,易形成致密的氧化膜的金属,其焊接性能差。 点焊:工件只在有限的接触面上,即所谓“点”上被焊接起来,并形成扁球形的熔核。 焊接电极:是保证电焊质量的重要零件,其主要功能:向工件传导电流,向工件传递压力,迅速到山焊接区的热量。主要构成:端部,主体,尾部和冷却水孔。 电焊方法:双面焊和单面焊 双面焊时,电极由工件的两侧向焊接处溃点。 单面焊时,电极由工件的一侧向焊接处溃点。不形成焊点的电极采用大直径和大接触面积以减少电流密度。 点焊工艺参数:焊接电流,焊接压力,焊接时间 当进行不等厚度或不同材料电焊时,熔核将不对称于其交界面,而是向厚板或导电,导热性差的一边偏倚,结果使薄件或导电,导热性好的工件焊透率低,焊接强度小。熔核偏移的原因是有两工减产热和散热条件不相同引起的。 焊接接头:通常采用搭接街头和折边接头。接头可以由两个或两个以上等厚或不等厚度的工件组成。设计点焊结构时,必须考虑电极的可达性。同时,还应考虑如边距(取决被焊金属种类,厚度和焊接条件),搭边量(是边距的两倍),点距(最小值考虑分流),装配间隙(尽量小)和焊点强度(以正拉强度和抗剪强度之比作为判断接头延性的指标。值越大越好)等因数。 凸焊:凸焊是电焊的变型,在一个工件上有预制的凸点,凸焊时,一次在接头处形成一个或多个熔核。 应用场合:低碳钢和低合金钢,板件,螺帽,螺钉类零件等,厚度一般为0.5-4mm。 焊接模具是用于保持和夹紧工件于适当位置,同时也可用于电极。 夹具是不导电的辅助装置。对于小的工件,电极和夹具通常是合为一体。 凸焊工艺特点:由于电流集中,克服点焊时熔核偏移的缺点。凸焊时,电极必须随凸点被压溃而快速下降,否则会应失压而产生飞溅。 凸焊工艺参数:电极压力,焊接时间,焊接电流。

白车身拼焊夹具MCP设计方法

2012年 第 3 期 https://www.sodocs.net/doc/0513920494.html, 车身技术 ody Technology B ■ 安徽江淮汽车技术中心/王 艳 车身开发主要分为设计和制造两大阶段。模夹具设计制造是车身制造的关键技术。在车身的设计过程中综合考虑车身制造过程中的各种工艺因素,同步考虑模夹具的制造可行性,可以避免在工装制造和车身制造过程中出现大量的工艺问题。 白车身拼焊夹具是实现车身制造工艺的一个重要组成部分。目前夹具的概念设计大量使用三维软件,缩短了夹具的设计周期,推进了夹具的标准化进程。但是在装夹方案构思、定位夹紧点的分配上很难得到最优化的结果,MCP (Master Control Point )即夹具式样书弥补了这一不足。夹具式样书对夹具的主要定位夹紧点进行规划,保证板件的配合精度也即保证了白车身的拼焊精度。 MCP 相关概念 MCP 意为主要控制点,是产品(板件-分总成-白车身)质量控制的主要基准点,是焊接夹具的基准点,可以使产品质量波动最小化,需要在产品设计阶段同步完成。MCP 贯穿产品生产的整个过程,如产品设计、冲压、焊接以及白车身检测。 MCP 主要定义于下述位置:零件的重要功能面,零件冲压或者焊接过程中易于控制定位精度的位置,零件强度较高的区域以保证零件定位的可靠性,易于测量的位置。 1. MCP 的组成 MCP 主要由三部分组成:定位夹紧位置布局图MCP Lay -out 、夹紧定位说明表MCP table 和夹紧定位断面图MCS 。 (1)MCP Lay -out 即定位夹紧位置布局图,主 白车身拼焊夹具MCP 要描述主要基准点在板件及总成上的设定位置,主要包含MCP 编码、MCP 具体设计位置以及其他一些相关信息。 (2)MCP table MCP table 是夹紧定位说明表,主要描述了夹紧、定位、支撑等信息,并用相对应的符号表示;主要包括MCP 编号以及该MCP 的符号说明。 (3)MCS MCS 是Master control section ,即夹紧定位断面图。 MCS 是在定位孔、夹持点位置沿车身坐标方向或夹持方向做断面,断面图中详细显示定位销的类型、夹紧的布置及方向。夹紧定位断面图MCS 是夹紧定位布局图完成后下一阶段的工作,主要表达板件控制方式的相关信息如夹紧、板件接触、支撑等。 MCS 断面图主要包含以下信息:支撑块位置及所用材质;定位销位置是否为伸缩销,以及定位销的方向是否与车身线平行;夹紧位置及方向;控制点是否可调;零件信息即零件图号;其他信息如导向、公差等。 2. MCP 设计输入条件 在着手进行M C P 设计之前,必须有一定的输入条件,包括产品设计和工艺设计方面的相关信息,以确保设计输出的MCP 能准确指导夹具的设计制造,最终保证现场生产。 (1)产品设计输入 包括零件三维数模、零件信息(材料、尺寸、板厚)、每个焊接总成的零件构成和特殊公差要求。 (2)工艺设计输入 如附图所示,包含车型信息及其变形产品、生产纲领、各生产线工艺划分、生产节拍、设备信息(夹具、检具等)、初步工艺流程图、焊点布局图、工艺平面布局图以及MLP 文件。 另外,MCP 开始设计前还应注意检查附表所示的内容。

白车身焊装焊接工艺

白车身焊装焊接工艺文件排版存档编号:[UYTR-OUPT28-KBNTL98-UYNN208]

车身焊接工艺 一、车身装焊工艺的特点 汽车车身壳体是一个复杂的结构件,它是由百余种、甚至数百种薄板冲压件经焊接、铆接、机械联结及粘接等方法联结而成的。由于车身冲压件的材料大都是具有良好焊接性能的低碳钢,所以焊接是现代车身制造中应用最广泛的联结方式。表1列举了车身制造中常用的焊接方法: 表1 车身制造中常用的焊接方法及典型应用实例

车身制造中应用最多的是电阻焊,一般占整个焊接工作量的60%以上,有的车身几乎全部采用电阻焊。除此之外就是二氧化碳碳气体保护焊,它主要用于车身骨架和车身总成的焊接中。

由于车身零件大都是薄壁板件或薄壁杆件,其刚性很差,所以在装焊过程中必须使用多点定位夹紧的专用装焊夹具,以保证各零件或合件在焊接处的贴合和相互位置,特别是门窗等孔洞的尺寸等。这也是车身装焊工艺的特点之一。 为便于制造,车身设计时,通常将车身划分为若干个分总成,各分总成又划分为若干个合件,合件由若干个零件组成。车身装焊的顺序则是上述过程的逆过程,即先将 若干个零件装焊成合件,再将若干个合件和零件装焊成分总成,最后将分总成和合件、零件装焊成车身总成。轿车白车身装焊大致的程序图为如图1所示:

电阻焊 1.电阻焊及其特点 将置于两电极之间的工件加压,并在焊接处通以电流,利用电流通过工件本身产的的热量来加热而形成局部熔化,断电冷却时,在压力继续作用下而形成牢固接头。这种工艺过程称为电阻焊。电阻焊的种类很多,按接头形式可分为搭接电阻焊和对接电阻焊两种。结合工艺方法,搭接电阻焊又可分为点焊、缝焊和凸焊三种,对接电阻焊一般有电阻对焊和闪光对焊两种。 特点: (1)利用电流通过工件焊接处的电阻而产生的热量对工件加热。即热量不是来源于工件之外,而是内部热源。 (2)整个焊接过程都是在压力作用校完成的,即必须施加压力。 (3)在焊接处不需加任何填充材料,也不需任何保护剂。 形成电阻焊接头的基本条件只有电极压力和焊接电流。 2.点焊 点焊是利用在焊件间形成的一个个焊点来联接焊件的。两焊件被压紧于两柱形电极之间并通以强大的电流,利用电阻热将工件焊接区加热到形成应有尺寸的熔化核心为止。然后切断电流,熔核在压力作用下冷却结晶形成焊点。点焊在车身制造中应用最广。点焊的形式很多,但按供电方向来分

白车身焊装工艺设计概述

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,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

白车身焊装生产线如何提升效率

白车身焊装生产线如何提升效率 2016-05-26 16:54 1. 焊装生产线概述 车身是构成汽车的主要组成部分,车身制造技术也是现代汽车工业的重要组成部分,车身制造水平的优劣直接体现了一个国家汽车工业的水平。自1913年福特汽车公司采用“流水线”生产方式以来,汽车生产线在汽车工业中占据了极其重要的地位,它对提高生产效率,降低汽车成本起到了至关重要的作用,在大规模生产方式下居于核心地位。 汽车白车身焊装生产线是把各车身冲压零件装配焊接成白车身的全部成形工位的总称,它通常包含发动机舱、侧围、地板及车顶顶盖等焊接分总成线及最后合装主焊生产线。根据生产节拍、自动化程度及生产方式等不同,主焊线及分总成线又划分为若干工位,各工位通过各种类型输送装置连接为一体,每一工位负责完成一部分工作。单工位一般由连接设备、焊装夹具、传输装置等几部分组成(见图1)。 图1 焊装总拼工位 1.传输装置 2.焊接设备 3.车身焊装夹具 2 .焊装生产线问题

(1)工位故障率问题 每条白车身焊装流水线由若干工位组成,而每个工位完成车身的一道或几道工艺,因此每个工位由若干设备组成,如图1所示。此工位为主焊接线的一个重要工艺工位,其工艺流程为:车身由升降传输辊床运输到工位内部,到位之后,由车身焊接定位夹具将车身侧围、顶盖横梁和车体主结构定位夹紧,然后机器人抓取点焊焊枪对于车身进行点焊焊接。焊接结束之后,夹具打开,车身再由升降辊床运输到下一个工位。整个工位的设备组成:机器人+点焊焊枪7台;左右侧围定位车身焊接夹具两台;升降辊床传输装置1台。 单台设备对应的平均故障间隔时间,平均修复间隔时间,以及可利用率参数如表 1所示。 以上这些设备构成了一个可修复系统。虽然这些设备都是独立不相关,发生故障的概率也没有联系,但是当其中任何一个设备发生故障时,整个系统将要停机用于修复,所以为了保障整条生产线效率,不仅在设计过程中就要为此工位留出修复的时间,同时在生产过程中,还要安排维修人员进行维护和及时修复。 (2)暂存区域问题 白车身焊装车间最主要的问题在于每条生产线中,设备随机的故障而导致的停产,比如焊接设备中的机器人故障、车身焊装夹具中气缸的故障,传输装置中升降传输辊床故障,这些设备造成整条生产线停产而导致线效率的下降。为了避免整个生产系统全部停产瘫痪,在关键工位之间、每条线体之间增加暂存区域,这样可以有效地降低部分系统产生问题对于整个系统的影响。因此,每个生产系统之间,例如地板总线和主焊接线之间就要设置暂存区域,但地板总线因故障而导致停产时,主焊接线还是利用暂存区域里的储备物料进行生产。 但是暂存区域的数目以及每个暂存区域的容量也不是越大越好,它会造成以下几点问题:①暂存区域会造成投资成本、生产运营成本、维修成本上升。②暂存区

焊装工艺

4.4.3 焊装 本车间主要承担CS11车型车身总成及分总成的焊装、打磨、调整等任务,同时承担白车身总成及分总成的检测、白车身总成储存及焊接设备和夹具的日常维修任务。 4.4.3.1 设计原则 车间布置1条主焊线和1条调整线(分为装配区和打磨区); 主焊线、下部线、侧围、后地板、机舱、顶盖总成线等关键工位采用机器人焊接; 门盖区采用机器人涂胶滚边。 4.4.3.2 生产组织 车身总成和大型分总成按均衡流水方式组织生产,小总成集中轮番生产。4.4.3.3 设备及夹具 白车身总成及分总成以点焊为主,并有少量弧焊补焊。主焊线、下部线、侧围、后地板、机舱、顶盖总成线等采用机器人焊接方式,其它分总成线为人工中频点焊。四门两盖区采用机器人涂胶,内外板包边选用机器人滚边。 其它工序采用CMT冷金属过度CO2气体保护焊机、固定点焊机、螺柱焊机、涂胶泵等通用设备。 夹具多数为气动夹具。 4.4.3.4 车间运输 设置1条主焊线和下部线。主焊线和下部线均采用辊床滑橇或台车输送方式;车身下部总成和左、右侧围总成上主焊线采用EMS自行小车或FDS输送系统自动搬运;顶盖总成人工输送,机器人抓取上主焊线;前后地板总成、机舱总成上下部线也采用EMS自行小车输送系统自动搬运;侧围、后地板、机舱总成线间采用机器人自动搬运。 其余分总成工位间采用气动平衡吊输送,小总成采用人工搬运。 车身总成从主焊线到调整线采用辊床滑橇输送,调整线采用地板链输送。送往涂装车间的输送方式也为辊床滑橇,并在空中设置白车身存储平台,漆前存储量约60台,白车身送至涂装车间后,空橇返回焊装车间,构成滑橇循环线。 大型冲压件零件用叉车或专用运输车由冲压件库送至各总成焊接工位。

浅析汽车白车身焊装线设计(1)

剖析汽车白车身焊装线设计 随着近年来家用轿车的普及,汽车制造技术的飞速发展,自动化焊接技术在汽车白车身的生产中,起到了越来越重要的作用。在我国,白车身焊装工艺设计的主要难点在于焊装生产线的设计,即采用哪种形式的输送系统和总拼焊接夹具,更有利于提高产能,更加环保,更加经济实惠。 白车身焊装线的结构 我国目前使用的车身焊装线主要是由机器人、输送部分、工装夹具、焊接设备及其他辅助设备等部分组成,主要结构形式有:交叉臂步进式、摆臂步进式、滑橇输送式、台车输送式及高速辊床等。 1、交叉臂步进式焊装输送线 图1中调频电机通过齿轮齿条传动将动力传递给往复杆,由此实现工件的水平输送。而工件的上下运动则由双作用气缸推动楔铁平移实现交叉臂机构的升降运动来完成,因此,输送线的重复精度主要取决于楔铁的精度,但是,由于楔铁需要承受较大的摩擦,必须定期更换;同时,往复杆的升降运动靠气缸作用于楔铁运动来实现,其冲击力和噪声较大。 图1

2、摆臂步进式输送线 从图2中可以看出,工件的水平输送是通过调频电机驱动齿轮齿条做往复运行实现的,顶升、落下装置采用电机带动曲柄旋转180度,从而实现输送线本体顶升、落下。其运行过程与交叉臂步进式相同,只是驱动力由气缸驱动楔铁改为电机驱动曲柄,同时辅以气缸支撑,这样既保证了线体上下运动的平稳性,又消除了交叉臂步进式焊装输送线升降时带来的噪声。这种形式的焊装线结构简单合理、稳定性好、辅助时间较短、重复定位精度较高,基本满足点、弧焊机器人的使用条件,适用于生产能力为5~10万辆/年的生产线。目前,国内很多汽车厂采用该形式的焊装线,如东风天龙白车身总焊线、地板线;哈飞中意微面的左右侧围总成、白车身总焊线;哈飞路宝、柳微的SPARK白车身总焊线。 图2

白车身的焊装工艺性检查的操作指导书

白车身的焊装工艺性检查的操作指导书 一、目的: 推进“面向制造的设计”工作,白车身的设计就必须达到一定的工艺性。其基本要求是可制造,其进一步的要求是易制造,进而尽可能的降低成本。本操作指导书是为工艺设计的同步工程人员而编制的。 二、性质:满足产品功能需要前提下的工艺优化 三、适应范围:车身所有的总装工艺性 四、操作:与产品设计部门配合 五、内容: 总体检查项目 1.1与同类车比较 ●此项为总体检查,其目的是与同类车相比较,此款车的简繁程度。 ●建立国际同类产品的标竿数据库。 ●如冲压件数目较标竿值多,反映有潜力可以合并冲压件来简化焊装。 ●焊点多则反映焊装过于繁琐或者有不必要地焊点。 ●电焊长度过长是反映车身结构或是装配顺序不合理,可以进一步优化。 ●夹紧点较多则反映焊装夹具的设计过于繁琐。 ●模块划分是否合理性 1.2 逐件检查每个另件 ●检查每个零件和每个组件的存在必要性。 ●检查每个零件上每个细节的存在必要性。 ●检查每个细节的工艺合理性,包括孔,夹点和焊点。 ●检查从冲压件到分总成到总成的参考定位系的一致性和合理性。 1.3 努力目标 ●车身结构和加工工序简单。 ●设计为其配备工夹具简单易行。 ●与其他工件接口容易。 1.4定位的柔性生产的考虑 ●下部定位是否符合柔性生产的要求(具有与现有车型相同的定位孔) ●不同车型吊具能混线生产(具有与现有车型相同的吊孔) 1.5 检查几个难点 ●骨架合成 ●发动机仓装配 ●后轮罩装配。

车身焊装工艺性的分类标准 2.1冲压件的可/易移性 ● A.大型组件要求形成框架结构,防止变形;如形状、,减少U型、X型及其它异型。 B.尽量避免设计易变形的大型组件(如地板面版), C.易变形的大型组件上设计增加刚度的小结构, D.单个零件要便于存放、拿取、放件时不易扭曲变形。 E.尽量避免设计需要两个人搬运或机械搬运的大型零件。 ●零件的形状对称,减少转动角度。 ●零件的形状或者完全对称,或者截然不同,易辨认不出错,尽可能实现零件在同一款车以至不同车上通用。 ●零件的取放,通道畅通,角度符合人机工程机理。 ●无零件与零件之间、零件与工具之间的干涉。 ●外观件的装配工序要尽可能的少,在节拍满足的情况下,压缩至最短,减少外观面磕碰伤。 2.2冲压件的焊装可/易夹性 ●尽量不夹在外表面上以及其反面,以减少损伤及打磨修理工作量。 ●夹紧面应该设计成平面,以利于简化夹具。最好是单一平面,(X平面,Y平面,和Z平面)以利于夹具设计和尺寸控制。 2.3焊装易定位性 ●以孔/销定位方式为首选,型面定位方式为次选,不得已情况下采用边缘定位方式。 A.定位孔尽可能在主平面上; B.各定位孔尽可能互相平行; C.定位型面尽可能要求在平面上,减少曲面定位,杜绝交接面定位。 ●定位点位置、数量及方向设计合理。 ●定位顺序设计合理,以保证定位的唯一性。 2.4焊装可/易焊性 ●所有焊点均可由公司的焊枪完成。(无焊点设在焊枪死角) A.有足够的焊钳进出零件的空间; B.能够实现点焊面与焊钳极臂垂直; C.有电极焊接时的运动空间; D.有足够的可视空间,至少能看见一个极臂与板件的接触点; E.零件不能与焊钳钳身、悬挂钢缆、焊钳转盘相干涉。 ●同一工位焊枪能达到所有预定焊点位置,不换或少换焊枪。 A.零件形状所构成的焊接面能适合普通X型、C型焊钳焊接; B.同一焊接工位焊接实现使用尽可能少的焊钳种类,以减少换焊枪的时间; C.能够使用同一型号焊钳焊接的焊点,焊接料厚尽可能接近,以便于参数统一,以减少切换焊接 参数的时间。 ●设计的工件无/少镀锌表面。 ●设计的工件无/少多层焊。 多使用两层板点焊,减少三层板焊接,杜绝三层以上板件搭接点焊。

白车身焊接质量控制方法

白车身焊接质量控制方法 发表时间:2019-01-11T14:55:06.377Z 来源:《新材料·新装饰》2018年7月下作者:方立清[导读] 由于人们的生活水平的不断提高,私家车的数量也在增加,人们对汽车制造工艺的要求也在不断的提升。焊接作为其中的重要环节和步骤,在汽车生产和发展中发挥着重要的作用。(国能新能源汽车有限责任公司,天津 300301) 摘要:由于人们的生活水平的不断提高,私家车的数量也在增加,人们对汽车制造工艺的要求也在不断的提升。焊接作为其中的重要环节和步骤,在汽车生产和发展中发挥着重要的作用。因为焊接在汽车生产四大工艺:冲压、焊接、涂装、总装中起着承上启下的作用,所以成为了联系车身安全和车身外观的关键环节。为了避免传统的观念技术限制汽车行业的焊接质量控制的发展,就需要从汽车焊接的各个环节对焊接质量控制进行研究,为其发展和完善提供科学合理的依据。关键词:焊接质量控制;规划;监测;检查 汽车工业的快速发展使汽车质量不断变化。汽车,特别是车身材料的选择越来越多样化,应用范围非常广泛。车身安全是消费者的首要要求,汽车用钢的强度和厚度正在发生变化。 1影响白车身焊接质量的原因分析 1.1焊装夹具定位偏差 由于进行焊接作业时,冲压薄板件具有较差的刚性,所以比较容易发生变形情况,这就需要通过焊接夹具来对零部件进行固定,使其在焊接中保持正确的搭接间隙或者相对位置。然而在利用夹具固定时,定位单元时常发生偏差、松动以及磨损等状况,很难准确地把握零部件的理论位置,导致定位发生偏差,最终造成零件受力异常,难以控制装配尺寸,使白车身的质量以及精度等受到严重的影响,甚至对焊装强度造成严重的不良后果。 1.2焊接作业人员综合素质较低 由于焊接工艺对作业人员具有较高的专业性以及素质要求,因此,焊接质量与人员综合素质息息相关,然而在实际作业时,相关人员综合素质较低,对操作流程不熟悉,基本知识掌握不牢固,操作技能缺乏,严重影响焊接质量,不利于焊装质量的控制。 1.3现场作业强度大 要提高产品的品质和质量,有效地降低劳动强度,就要改善现场作业,然而在现场作业中,重劳动现象屡禁不止,作业姿势也比较不自然,作业分工不合理,存在较多的不需要不合理的事物,作业附加值低,造成作业效率不高,对焊装质量造成极大的影响。 1.4焊接工艺存在缺陷 要落实白车身焊装质量控制,对产品进行严格的把关,就要关注并重视焊接质量控制,以此来有效地提高车身的外观质量、精度以及强度。然而在焊接过程中,焊接工艺存在较大的缺陷,对焊接质量的检验也不够重视,最终导致不良产品的流出。 2焊前规划根据焊接质量控制的要求,在前期焊接质量规划中可以分成三个阶段进行。第一,焊接设备的选定。首先是焊接的系统要求,主要集中在电压和电源的稳定性上,只有安装可靠的电源稳定装置,使得电网的电压变化限制在网压的10%以内,焊接设备才能正常运行,可见一个安全可靠的电源是非常重要的。其次,关于焊接设备应具有的能力,包括需要保证机械性能,物理性能和电气性具有良好的稳定性;达到特殊的焊接工艺要求的同时也要满足低成本和高效率的要求。最后,在焊接设备的主要参数方面要注意输入电源,额定焊接电流,工作电压调节范围等各自磨合的效果,使得白车身生产在实际焊接工作中达到一定平衡和标准的要求。第二,焊接工艺方法的评定,就是根据车身结构和零件材料确定相关的焊接参数,使得工艺方法的评定严格按照规定程序和要求进行,以保证焊接工艺方法评定的准确性与可靠性。第三,确定相关的检验项目,明确判断依据,检验记录要求和符合相关管理要求成为其中的重点和难点。 3焊接工艺参数的日常监控在前期焊接质量策划中,可以得知对白车身焊接质量控制产生影响的焊接工艺参数有焊接电流,焊接时间和电极压力,所以在焊接生产的过程中就需要对其进行日常的监控。根据各企业生产环节的程序,可以进行如下的规划和监控:从焊接生产发生的车间开始,月末编制下月的测量计划,完成后由负责工艺与品质的相关部门进行审核,无异议后当实施检测计划;如果发现异常情况则应当对产品进行排查,并且要对参数进行再确认,在不断调整和改进中使得焊接质量达到指标,再对工艺参数进行保存。除此之外,相关部门和规范应确认好检测的次数,做到定期检查,及时纠错。 4焊后检验焊接后检验主要包括焊点强度质量检验和焊点外观质量保证。 4.1 焊点强度质量检测。焊后检验分为破坏性检验和非破坏性检验。破坏性检验是采用錾子、气动飞铲、液压扩张钳和榔头等工具,对需要检测的焊点进行破坏检测的方式。非破坏性检测主要是由生产线各工位对可錾焊点进行质量检验的方法。其使用的工具就是扁铲和榔头。通常非破坏性检测可以发现简单的焊接缺陷,如虚焊、弱焊等。非破坏性检测一般安排5次/班,首次规定在开班正式生产前进行,并将检测的试片保存。在生产过程中每间隔一定时间,再安排余下的检测试验。如果发现焊接质量不合格的焊点应立即采取措施进行控制,并对前序的产品进行追溯。 破坏性检测是对整个车身焊点进行逐一检查,比较全面,可以发现所有不合格的焊点。但是,经破坏性检测后的车身只能做报废处理,且抽样频率较低,不利于问题的及时发现和处理。非破坏性检测是对车身焊点进行的日常检测,能及时发现问题并采取措施解决。 目前对焊点强度的检测正向无损检测方式发展,无损检测就是在不损害或不影响被检测对象使用性能的前提下,通过射线、超声波、红外线和电磁等物理方法对焊接质量进行检测的方法。其原理主要是通过利用物质的声、光、电和磁场效应,对被检测对象中是否存在缺陷进行判断,同时还能对缺陷的大小、位置等信息进行采集。由于无损检测具有非破坏性,操作方便、快捷等优点,已被广泛应用到实际生产中。

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