淺析汽車白車身的焊接工藝設計

衣統(tǒng)帥

上汽通用汽車有限公司整車制造工程部車身工藝科室

淺析汽車白車身的焊接工藝設計

衣統(tǒng)帥

上汽通用汽車有限公司整車制造工程部車身工藝科室

焊接作為汽車白車身制造的主要工藝之一，對汽車白車身質量以及汽車的整體質量起到重要作用。隨著我國汽車行業(yè)的發(fā)展，對汽車質量的要求不斷提升，要想讓汽車質量和性能滿足市場的基本要求，就必須全面了解和掌握汽車的白車身焊接工藝，只有這樣，才能夠最大程度提升汽車的焊接質量。因此，設計和開發(fā)良好的焊接工藝是保證汽車焊接質量的前提和基礎。本文就汽車白車身焊接工藝的設計要素進行分析，然后就焊接工藝流程以及實施中應該注意的問題進行總結。

汽車白車身；焊接工藝；設計

汽車是人們常用的交通工具，白車身焊接的質量好壞往往會影響到汽車的行駛安全，因此，提高汽車白車身的焊接質量有利于提升汽車的安全性能。人們應該重視汽車白車身的焊接工藝設計，從而改變汽車的整體質量。就目前市場的白車身結構來看，主流還是以鋼制沖壓件作為主體的承載式車身，由于鋼制沖壓件厚度比較薄，在實際焊接中如果不嚴格地設計，會難以達到白車身的焊接規(guī)范和強度要求，最終對車輛的行駛造成影響。

一、汽車白車身焊接工藝的基本設計要素分析

為保證汽車白車身焊接的順利實施，在白車身焊接工藝設計時，應該具備以下基本要素。首先要具備汽車白車身數(shù)學模型。在汽車制造業(yè)當中，常用的三維軟件有UG、VisMockup、CATIA等，通過軟件可以獲取相關的產(chǎn)品設計數(shù)據(jù)。在汽車白車身焊接工藝設計中，通過全部數(shù)模的裝配就會形成整車數(shù)模，設計人員從中能夠獲取白車身結構尺寸以及各級分總成的位置關系參數(shù)。其次，在白車身焊接工藝設計中，還應制做白車身樣件和樣車進行設計驗證，包括軟模沖壓件、白車身分總成等。此外，在白車身設計時要有整套產(chǎn)品圖紙以及白車身的明細表，其中，白車身的明細表包括零件編號、名稱、數(shù)量以及扭矩信息、關鍵控制要求等。

二、汽車白車身焊接工藝設計流程分析

（一）對汽車的白車身總成進行拆分

汽車白車身總成拆分是保證白車身焊接工藝設計的前提，拆分的過程主要是對白車身總成進行合理的工藝劃分，在確保白車身有足夠的結構剛度和強度的同時，也保證白車身焊接的高效和便捷。在汽車白車身總成的拆分中，需要針對不同分總成之間的形狀和尺寸差異性制定相應的連接方式，通過合理的連接方式才可以最大限度地保證汽車白車身焊接的質量以及焊接尺寸的精確度。對于汽車白車身總成的拆分，需要按照焊接零件的大小、形狀和安裝順序的差異性等合理地進行分解。汽車的下車體通常由縱梁、底板、輪罩等組成，上車體通常由側圍內板、側圍外板、A/B/C柱、車頂?shù)冉M成，門蓋通常包含四門兩蓋和前翼子板。

（二）確定白車身設計的基準

汽車的整體設計是建立在一個總的坐標系上，在白車身設計之前，需要將設計所需的基準考慮在內，包括沖壓、分拼焊接、總成焊接以及門蓋裝配等。要確保白車身的各分總成建立在一個特定的基準之上，才可以保證整車的尺寸以及白車身的形狀整體可控。同時，這些基準在夾具設計、總成焊接、尺寸調整以及工裝維護中需要使用。在確定白車身設計基準時還應該注重以下內容，首先是要注重基準的一致性，其次是要保證零件的準確定位，再次要確保基準能夠方便測量，最后要求基準保持焊接操作的便捷性。

此外，白車身裝配設計中應該確定裝配設計的幾何基準。幾何基準一般是指白車身分總成的某些明顯特征，通過這些特征可以明確它們在設計坐標系統(tǒng)當中的理論位置。白車身分總成的幾何基準位置的準確性一定程度上決定著車身裝配形狀的精確度，因此，需要注重基準位置的確定。在白車身焊接設計之前，設計人員需要詳細研究各分總成的基準，并對白車身總成的幾何形狀加以分析，明確基準部位并發(fā)布在基準數(shù)模中。

（三）對白車身焊接中的焊點進行分析

焊點在所有的焊接連接方式中占據(jù)相當大的比例。在產(chǎn)品設計過程中，首先應該確定好焊點的相應設計規(guī)劃，包括焊點的大致數(shù)量級、分布位置以及分布密度等。當然，焊點并不是白車身唯一的連接方式，在必要的時候，也會選擇凸焊、螺柱焊、激光焊、弧焊、涂膠、緊固件等連接方式。此處不一一展開。

汽車白車身的焊接需要通過分層焊接以及補焊的方式完成焊接。工件組裝中，會受到一些因素的限制和影響，例如焊接設備和機器人的布置空間、夾具空間以及生產(chǎn)節(jié)拍的影響，因此生產(chǎn)線上需要規(guī)劃幾十個甚至上百個連續(xù)的工位，在下車體完成焊接的基礎上，再將上車體分步焊接上去。在完成焊接時要通過定位焊點保證焊接尺寸的穩(wěn)定性，確保分拼總成或白車身尺寸和形狀都符合要求，后續(xù)再通過補焊完成所有的點焊工藝。

三、汽車白車身焊接工藝設計中應該注意的要點分析

汽車白車身的焊接工藝包括點焊工藝、凸焊工藝、激光焊工藝以及弧焊工藝等，在設計點焊工藝方法時，需要注意以下幾點內容。

在點焊工藝中，為控制點焊的質量，首先需要對零件料厚比嚴格控制。由于在板件加熱過程中，受到焊接電流和時間的影響，會出現(xiàn)虛焊或開裂等焊接質量問題。其次，還要對白車身焊接搭邊的寬度和焊點間距進行控制，避免出現(xiàn)車身剛度分流問題。再次，對于焊接設備的可達性，也需要重點考慮，焊接過程中如果焊接設備與白車身接觸，會導致焊點位置偏移，甚至電流分流影響焊核的正常生成，引發(fā)虛焊等質量問題。

結束語

汽車白車身焊接工藝是決定白車身質量好壞的重要因素，因此，在汽車制造過程中，需要重點關注白車身焊接工藝的設計。由于汽車的白車身工藝受到工藝水平、產(chǎn)品系列以及用戶等因素的影響，在焊接工藝的設計過程中，要對這些影響因素加以全面的考慮，同時不斷完善焊接工藝設計，優(yōu)化焊接設計方法，才能夠更好地保證焊接工藝的流程滿足白車身焊接的要求，使汽車白車身的焊接達到理想的效果，提高汽車行駛的安全性和穩(wěn)定性。

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