A車型鐵高頂駕駛室外觀質(zhì)量分析及工裝改造

摘 要：隨著汽車行業(yè)的發(fā)展，消費(fèi)者對(duì)整車的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)中外觀質(zhì)量要求越來(lái)越高。為了滿足目標(biāo)群體對(duì)產(chǎn)品的需求，文章通過(guò)對(duì)A車型鐵高頂駕駛室外觀質(zhì)量的分析，找到影響外觀質(zhì)量的關(guān)鍵因素。對(duì)工裝部分結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化改造，詳細(xì)的闡述工裝改造的過(guò)程，并進(jìn)行效果驗(yàn)證。

關(guān)鍵詞：外觀質(zhì)量；無(wú)壓痕焊接；工裝優(yōu)化改造

1 引言

重型汽車駕駛室由上百個(gè)沖壓件組成，這些零件通過(guò)焊接裝配形成完整的白車身。駕駛室焊接的質(zhì)量水平，直接反映了整車制造水平。控制駕駛室的焊接質(zhì)量，是保證整車質(zhì)量的關(guān)鍵。隨著汽車行業(yè)的發(fā)展，焊接質(zhì)量的控制不僅要求控制焊接強(qiáng)度，對(duì)外觀質(zhì)量要求也越來(lái)越高。

本文對(duì)A車型鐵高頂駕駛室焊接總成外觀質(zhì)量進(jìn)行分析，該總成在焊接過(guò)程中為保證良好的外觀質(zhì)量，要求外觀件焊接后無(wú)明顯的焊接痕跡。為了滿足要求，在焊接中采用無(wú)痕點(diǎn)焊工藝技術(shù)。

2 無(wú)壓痕點(diǎn)焊的特征

汽車駕駛室是一個(gè)典型點(diǎn)焊結(jié)構(gòu)，一輛重型卡車駕駛室約有5000多個(gè)焊點(diǎn)。其中一部分焊點(diǎn)分布在外觀件上，使用普通的焊接工藝會(huì)在外觀件上留下明顯的焊接痕跡。因此為了不影響駕駛室的外觀質(zhì)量，無(wú)壓痕焊接是駕駛室焊接工藝中的必備工藝，無(wú)壓痕焊接可以有效的消除工件上的焊接痕跡。這種焊接在除了汽車行業(yè)外的電梯、冰箱、空調(diào)等行業(yè)中也都有大量應(yīng)用前景。

3 鐵高頂焊接總成外觀質(zhì)量分析

對(duì)鐵高頂焊接總成2009年2-4月份返修情況進(jìn)行調(diào)查統(tǒng)計(jì)如下表，可以看出鐵高頂焊接總成平均返修率為7.25%。

由于分廠返修率指標(biāo)要求返修率低于3%，而實(shí)際統(tǒng)計(jì)返修率高于分廠指標(biāo)，需要對(duì)鐵高頂外觀質(zhì)量進(jìn)行分析。

影響點(diǎn)焊質(zhì)量的因素很多，總體來(lái)說(shuō)，主要的影響因素有：焊接電流、焊接壓力、焊接時(shí)間、電極的材料及接觸面的形狀、焊接表面狀況。焊接工藝需要根據(jù)不同的焊接材料和工件厚度選取合適的焊接規(guī)范參數(shù)，確定有效的焊裝機(jī)構(gòu)。

根據(jù)返修駕駛室的統(tǒng)計(jì)情況發(fā)現(xiàn)焊點(diǎn)坑包是駕駛室返修的主要原因，如圖1。

圖1 焊點(diǎn)坑包缺陷外觀質(zhì)量照片 圖2 原工裝上的方形電極

經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)，發(fā)現(xiàn)鐵高頂焊接總成工裝上電極接觸面為方形結(jié)構(gòu)，如圖2。在點(diǎn)焊過(guò)程中，無(wú)痕焊電極頭與工件接觸高點(diǎn)過(guò)多，導(dǎo)致工件受力不均勻，點(diǎn)焊后工件與電極頭接觸部位出現(xiàn)四角凹坑變形，致使焊點(diǎn)坑包現(xiàn)象。

4 鐵高頂焊接總成工裝改造過(guò)程

4.1 設(shè)計(jì)并制作無(wú)痕焊電極頭形狀

原設(shè)計(jì)中方塊銅電極頭點(diǎn)焊后工件與電極頭接觸部位出現(xiàn)四角凹坑變形，無(wú)法恢復(fù)，影響外觀質(zhì)量。考慮到方形電極工作面與工件曲面不能良好的接觸，焊接時(shí)只有加大焊接壓力，改為球面圓頭銅電極后，球面與工件曲面無(wú)論在何種狀態(tài)都會(huì)有一個(gè)良好的接觸面，圓形利于電極的導(dǎo)向性，相應(yīng)可減小焊接壓力，無(wú)接觸高點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品無(wú)痕點(diǎn)焊。設(shè)計(jì)并制作的電極頭如圖3、圖4所示。

4.2 設(shè)計(jì)用聚氨酯板做電極頭連接結(jié)構(gòu)

原設(shè)計(jì)中銅電極用薄片彈簧及兩端單個(gè)螺栓連接形式，此結(jié)構(gòu)形式銅電極在外力作用下與工件帖服狀態(tài)差，且外力撤除后簧片精確恢復(fù)銅電極位置能力差。在經(jīng)過(guò)一定的點(diǎn)焊數(shù)量后，簧片不能恢復(fù)原有形狀。

為了解決這個(gè)問(wèn)題，現(xiàn)方案將聚氨酯板固定在工裝上，再將球面圓頭銅電極放入聚氨酯板的導(dǎo)向孔中，該方案使球面圓頭銅電極在導(dǎo)向孔中具有良好的浮動(dòng)性。利用球面圓頭銅電極在導(dǎo)向孔中的浮動(dòng)性來(lái)保證各焊點(diǎn)與工件的完全帖服。再根據(jù)圖紙焊點(diǎn)間距設(shè)計(jì)絕緣樹脂板孔間距，結(jié)構(gòu)及原理如下圖5、圖6所示。

圖5 用聚氨酯板做電極頭連接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙

圖6

電極頭與連接結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原理：將原有簧片連接方塊銅電極改為浮動(dòng)式球面圓頭銅電極，并用絕緣樹脂板固定在工裝上。

5 效果試驗(yàn)

工裝改造后對(duì)鐵高頂焊接總成返修情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，平均返修率為1.5%。

圖8為工裝改造后鐵高頂焊接總成焊點(diǎn)外觀效果。焊點(diǎn)坑包現(xiàn)象明顯消除，外觀質(zhì)量顯著提高。由此證明，聚氨酯板在無(wú)壓痕焊接技術(shù)中的應(yīng)用是成功的。

6 結(jié)束語(yǔ)

本文通過(guò)對(duì)鐵高頂焊接總成外觀質(zhì)量的分析，發(fā)現(xiàn)工裝上電極接觸面形狀對(duì)外觀質(zhì)量影響較大，于是對(duì)工裝進(jìn)行改造。將電極接觸面選用球面圓頭銅電極，選用聚氨酯板作為連接結(jié)構(gòu)，驗(yàn)證效果較為明顯，鐵高頂駕駛室外觀質(zhì)量明顯提升。

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