A車型鐵高頂駕駛室外觀質量分析及工裝改造

摘 要：隨著汽車行業(yè)的發(fā)展，消費者對整車的評估標準中外觀質量要求越來越高。為了滿足目標群體對產(chǎn)品的需求，文章通過對A車型鐵高頂駕駛室外觀質量的分析，找到影響外觀質量的關鍵因素。對工裝部分結構進行優(yōu)化改造，詳細的闡述工裝改造的過程，并進行效果驗證。

關鍵詞：外觀質量；無壓痕焊接；工裝優(yōu)化改造

1 引言

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

本文對A車型鐵高頂駕駛室焊接總成外觀質量進行分析，該總成在焊接過程中為保證良好的外觀質量，要求外觀件焊接后無明顯的焊接痕跡。為了滿足要求，在焊接中采用無痕點焊工藝技術。

2 無壓痕點焊的特征

汽車駕駛室是一個典型點焊結構，一輛重型卡車駕駛室約有5000多個焊點。其中一部分焊點分布在外觀件上，使用普通的焊接工藝會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量，無壓痕焊接是駕駛室焊接工藝中的必備工藝，無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)中也都有大量應用前景。

3 鐵高頂焊接總成外觀質量分析

對鐵高頂焊接總成2009年2-4月份返修情況進行調(diào)查統(tǒng)計如下表，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要求返修率低于3%，而實際統(tǒng)計返修率高于分廠指標，需要對鐵高頂外觀質量進行分析。

影響點焊質量的因素很多，總體來說，主要的影響因素有：焊接電流、焊接壓力、焊接時間、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)，確定有效的焊裝機構。

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

圖1 焊點坑包缺陷外觀質量照片 圖2 原工裝上的方形電極

經(jīng)過現(xiàn)場確認，發(fā)現(xiàn)鐵高頂焊接總成工裝上電極接觸面為方形結構，如圖2。在點焊過程中，無痕焊電極頭與工件接觸高點過多，導致工件受力不均勻，點焊后工件與電極頭接觸部位出現(xiàn)四角凹坑變形，致使焊點坑包現(xiàn)象。

4 鐵高頂焊接總成工裝改造過程

4.1 設計并制作無痕焊電極頭形狀

原設計中方塊銅電極頭點焊后工件與電極頭接觸部位出現(xiàn)四角凹坑變形，無法恢復，影響外觀質量。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，球面與工件曲面無論在何種狀態(tài)都會有一個良好的接觸面，圓形利于電極的導向性，相應可減小焊接壓力，無接觸高點，可實現(xiàn)產(chǎn)品無痕點焊。設計并制作的電極頭如圖3、圖4所示。

4.2 設計用聚氨酯板做電極頭連接結構

原設計中銅電極用薄片彈簧及兩端單個螺栓連接形式，此結構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銅電極位置能力差。在經(jīng)過一定的點焊數(shù)量后，簧片不能恢復原有形狀。

為了解決這個問題，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向孔中，該方案使球面圓頭銅電極在導向孔中具有良好的浮動性。利用球面圓頭銅電極在導向孔中的浮動性來保證各焊點與工件的完全帖服。再根據(jù)圖紙焊點間距設計絕緣樹脂板孔間距，結構及原理如下圖5、圖6所示。

圖5 用聚氨酯板做電極頭連接結構設計圖紙

圖6

電極頭與連接結構的設計原理：將原有簧片連接方塊銅電極改為浮動式球面圓頭銅電極，并用絕緣樹脂板固定在工裝上。

5 效果試驗

工裝改造后對鐵高頂焊接總成返修情況進行統(tǒng)計，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外觀效果。焊點坑包現(xiàn)象明顯消除，外觀質量顯著提高。由此證明，聚氨酯板在無壓痕焊接技術中的應用是成功的。

6 結束語

本文通過對鐵高頂焊接總成外觀質量的分析，發(fā)現(xiàn)工裝上電極接觸面形狀對外觀質量影響較大，于是對工裝進行改造。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構，驗證效果較為明顯，鐵高頂駕駛室外觀質量明顯提升。

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