淺析汽車車身的焊接工藝設計

2018-05-14 17:55:15張坤張明超

科技風 2018年26期

張坤張明超

摘要：焊接過程是汽車車體制作中最為常用的組裝方式之一，其焊制品質的優劣在很大程度上關聯著汽車的本體性能。故此，為了更有力的促進當今我國汽車工業的發展，需要對相關于汽車車體焊接程序設計方面的一些內容展開深入的探討和分析。由此，文章將由汽車車體焊接流程的設計要領上去著手研究，歸納總結汽車車體焊接流程設計方面的經驗和教訓，藉此給業內同行們作為借鑒之用。

關鍵詞：汽車工業；車身焊制；焊接流程；技術設計

汽車結構中的殼體是屬于一種繁雜的組合體，其基本是由百余樣薄板沖壓式工件利用粘合、鉚釘、焊制、機械式緊固等連接方式進行組合和構置而成。一般情況下，由于汽車車體沖壓件本身所用的材料都是一些低碳型鋼材，此類鋼材具備很好的焊接品質。故此，在實施車體焊制活動時其時常顯示出操作方便、節省鋼料、密封性強等品質特點。同時又因為汽車本身殼體具有很強的結構復雜性，故針對車體焊制程序的設計內容彰顯出了其自身獨有的重要性，其是實現汽車制造品質改進的必要性條件，故本文在此針對汽車車體焊制程序設計做出粗淺分析。

1 汽車車身焊制程序的技術設計及其要件

為了真正實現汽車焊制作業的完美開展，在實施焊制程序技術設計時必須構建如下幾種要件：①汽車車身結構的數學表達模型。一般狀況下，在汽車生產領域中為打開相應的數學模型時常是采取UG、Catia、ProE等三維型軟件來實現，并據此獲得對應的參數。在擬定汽車車身焊制程序環節中，其整臺車的數學模型是由多個具體的個分部數學模型組合而成，且由其中確定車身總體構架尺寸以及各個零部件之間的相對位置關系等內容。另外，尚能夠依托車身結構的數學模型來繪制出各類軸測視圖以及其中的截面圖等。②樣本工件、樣本車型。涵蓋了汽車車身分部總成、各大件總成、整車總成以及沖壓工件等項目。③成套車體結構圖紙。④車身零配件匯總表。其囊括了車身所有配件的序列排號、結構名稱，標配工件攜帶的數量、產品規格以及含有沖壓工件的數量、序號以及其部件名稱等多項內容。

2 汽車車身焊制程序設計要求

2.1 產品結構分塊

通常來說，是由底板、四門兩蓋、內外側圍等大件總成組裝成為車身本體構架。故此，針對同一種類型的車身結構分塊基本是相同的。然而，其各個總成之間的對接次序與模式卻表現出很大的差異性。于是欲完成好車身構架的組裝和焊制過程，須做到先恰當地對其車身結構進行分塊。現以某品牌汽車的平頭駕駛倉為實例進行說明，第一先要構建出后圍體結構的焊裝總成（后圍體和左/右側圍體共同構成焊接總成），第二部進行駕駛間總成的構建。

2.2 確定操作規程

因為整個車身尺寸的擬定、加工和校驗環節都需要設置在一個定位體系當中，故此，在對車身結構進行設計時一般都會把焊制、組裝、倒運以及總裝過程所需遵循的技術標準考慮其中。僅是在能夠保證其都遵從于某一專門技術基準的情況下，方可實現組裝車身構架時其整體車的結構尺寸和其外觀幾何形態完全吻合。在此基礎上，此類基準還要適合于夾具的尺寸設計、現場制作、技術調整、性能檢驗以及維修過程等。于是，制定基準時尚需關注以下幾項要素：①技術基準的通用性。②所用基準必須達到工件精準定位的要求。③所定基準一定要便于測量操作。④基準的執行必須方便于焊接作業的實施。

2.3 選定車身組裝時的幾何配合基準

幾何配合基準是說依據車身中每一器件或元件結構上的某一顯要部位來表明此元件在X、Y、Z空間直角坐標系內的應有位置。針對車身元器件在其幾何結構上所處的基準位置進行表明的效果是否達到精準水平，這在相當程度上關乎著整個車身組裝幾何外觀的精確等級，基于此，針對其元器件所處基準位置的精準確定至關重要。其一，須在正式進入焊制工序之前，仔細分析相關于該部件的定位基準，并且和客戶一起分析汽車車身的外觀幾何形態。其二，經過相關設計人員正式確定工件在車身結構中的基準尺寸確定之后再經客戶做出具體的判定，另外也可以由客戶親自來確定其定位尺寸。

2.4 確定組裝程序

在車身焊制的組裝總成環節、分體環節中，其中的每一種沖壓器件均須依托嚴謹程序來加工和組裝。因此，在實際的車身結構設計環節中須搞清各個零件的組裝步驟，從而達到車身焊制作業的正常實施。

2.5 分析焊點結構

通常來說，在對產品結構進行設計時須確定好焊點的重要等級、焊接數量、具體位置及焊接強度等參數。然而，時下部分業主并沒有提供產品圖紙而只是提供產品數模。

2.5.1確定定位焊點

汽車車身中較為復雜的構件，常常需要經過組裝與補焊等過程來完成焊接。在進行工位組裝時，往往受到設備布置空間、生產節拍以及夾具空間占用情況等因素的限制，難以一次就將全部焊接工作完成，而是需要將其分為若干部分，并逐步完成焊點，最后，還要保證焊點能夠確保工件離開夾具時的尺寸與形狀。

2.5.2焊點分組

汽車車身的任一總成上均有很多焊點需要完成。所以，在設計工藝過程中應當對焊點分組。

2.5.3焊鉗初期選型

焊鉗初步選型即對焊點組數量進行明確，也就是確定焊鉗的最小數量。以工程的尺寸與形狀為依據來明確焊鉗的吊掛形式（轉環、縱吊、橫吊）、焊鉗的形式（C形、X形）、電極形狀、形成、喉深、開檔等內容，并確定焊點的位置以及操作位置。

3 結語

總之，我們在進行汽車車身焊接工藝的設計時，要嚴格遵從相關規范，將各種相關因素無一遺漏地考慮其中，由此才能獲得完滿、實用的車身焊接操作方案。