淺述東風T701駕駛室焊裝工藝的設計

徐 川，魏雪飛

（1.浙江吉利新能源集團有限公司商用車研究院，浙江 杭州 311228； 2.東風華神汽車有限公司車身事業部，湖北 十堰 442000）

引言

汽車車身裝焊是汽車車身制造的重要組成部分[1]，車身焊裝工藝設計的優劣直接決定了車身的裝焊質量和焊接生產線的柔性化程度與投資成本。車身焊裝工藝設計首先需要對產品的定位、量綱、投資額進行明確，然后再根據工廠場地布局和國內外焊接設備條件和參數，以保證車身裝焊后的高骨骼精度和生產節拍為目標，并充分考慮全平臺車身的柔性化擴容帶寬需求而進行焊接工藝的全平臺通用化設計。因此，車身焊裝的工藝設計質量對于車身的裝焊質量和產量具有很重要的意義，是產生高性價比焊接生產線的關鍵。

本文主要闡述了T701駕駛室的焊裝工藝設計依據、產品工藝性分析、工藝設計內容，同時分析了T701W駕駛室工藝設計難點，從產品結構改進和工藝方法兩方面提出了具體的實施方案，成功地解決了這些難點，達到了很好的效果。

1 T701駕駛室焊接工藝設計依據

1.1 產品資料

（1）技術中心產品部移交全套已凍結的T701駕駛室白車身3D數學模型[1]，如圖1所示。

圖1 T701駕駛室白車身3D數學模型示意

（2）技術中心產品部移交全套已凍結的T701駕駛室白車身2D工程圖紙[1]，如圖2所示。

圖2 T701駕駛室白車身2D工程圖紙示意

（3）技術中心產品部移交已凍結的T701駕駛室白車身樹狀結構圖[1]，如圖3所示，BOM明細表如圖4所示。

圖3 T701駕駛室白車身樹狀結構圖

圖4 BOM明細表

（4）技術中心產品部移交T701駕駛室白車身骨骼精度技術要求，如圖5所示。

圖5 T701駕駛室白車身骨骼精度技術要求

（5）技術中心產品部移交T701駕駛室白車身PCM圖，如圖6所示。

圖6 T701駕駛室白車身PCM圖

1.2 量綱、路線明細和投資額

（1）銷售公司提供T701駕駛室生命周期（5～10年）內的年生產臺數；

（2）采購部提供T701駕駛室白車身內、外制件的路線清單；

（3）制造部提供T701駕駛室年時基數（生產班次、生產線的利用率等）；

（4）公司總經理辦公會會議紀要指摘的T701駕駛室焊裝線投資額。

1.3 可供布局的生產陣地[2]

（1）公司焊裝分廠4 000 m2預留區域；

（2）裝備部提供預留陣地的廠房建筑結構資料（廠房柱頂標高、屋架承載能力、電力和動力介質的余富程度）、廠房鋼構、水路、電路、氣路平面布置圖，預留陣地所在地的環境狀況如溫度、濕度等作為T701駕駛室焊裝線設計的依據之一。

（3）裝備部提供預留陣地的設備設施平面布置圖、公用動力介質的供應方式、能力、品質等參數，作為T701駕駛室焊裝線設計的依據之一。

2 T701駕駛室焊接工藝性分析

2.1 承接產品的描述

T701系列車身是按照國際標準規范的產品開發流程-門式管理模式進行開發，歷時3年設計的系列高標準、高品質、覆蓋面廣的全系列車身，是CPB12駕駛室的升級換代產品， 包含2.1 m窄車、2.3 m寬標準型、2.3 m高頂雙臥、2.3 mV車四個品種，寬窄變化為235 mm，長短變化120 mm，產品寬窄變化方式為鼓包變窄，長短變化方式為后橫梁變短。產品的描述如下：

（1）T701駕駛室產品外形圖詳見圖7。

圖7 T701駕駛室產品外形圖

（2）T701駕駛室外形尺寸及特征詳見表1。

表1 T701駕駛室外形尺寸及特征

2.2 產品焊接工藝優化

為同時滿足T701駕駛室4個品種共線柔性化生產要求，降低制造成本，提高產品質量，在產品數據設計開發階段，工藝設計就提前導入，對T701駕駛室的焊接工藝性進行了深入的分析與優化。

2.2.1 駕駛室的分塊方式[3]

T701標準型、加長型、高頂雙臥、窄款駕駛室總成分塊方式為地板總成、頂蓋總成、左右側圍總成、后圍總成、前圍總成、左右車門總成。產品分塊圖見下圖8所示：

圖8 產品分塊圖

2.2.2 定位基準的確認

整個T701駕駛室的設計、制造、檢驗均建立在同一坐標系上，在駕駛室設計時已經考慮到裝配、焊接、總裝配和搬運過程中所需的基準（孔、面），駕駛室裝焊的整個過程建立在同一基準上，同時這些基準也是夾具設計、制造、調整、檢測和維修的基準，用于保證白車身總成的幾何形狀和尺寸。在確定基準時按下述四個原則進行建立：

（1）基準的統一性，在焊接過程中基準是逐步傳遞的；

（2）基準應便于測量；

（3）基準應保證零件的準確定位；

（4）基準應考慮便于焊接操作[4]。

T701駕駛室定位基準的建議完全按照上述原則進行建 立，以側圍部分零件為例說明定位基準確認情況，其余零件定位基準確認方法與之相同，下述表2為T701白車身側圍定位基準孔坐標位置示意。

表2 T701白車身側圍定位基準孔坐標位置

2.2.3 定形焊點的確定和焊點分組

在T701駕駛室相對復雜的工件之間的焊接，往往需經過組裝、補焊的過程完成。在組裝工位，由于生產節拍限制、設備數量布置空間需要和夾具有效空間占用等原因，不可能完成全部焊接工作，必須完成部分焊點，在T701駕駛室數據設計期間，工藝人員就提前介入對定型焊點進行確認，充分優化工藝實現步驟。并對白車身每個總成上的焊點進行分組，以保證在設計綱領任務下1把焊鉗在1個工作節拍內完成的1個組焊工作任務。

2.2.4 高頂駕駛室頂蓋模塊分塊優化

在公司以往生產的高頂雙臥駕駛室均采用整體頂蓋裝配方式，考慮焊裝線的通用性和投資成本，我們對高頂雙臥駕駛室頂蓋的分塊形式、搭接方式、定位方式進行了優化，采取與平頂駕駛室同類型的分塊方式，將高頂雙臥駕駛室總成分成地板總成、前圍總成、后圍總成、左/右側圍總成、前頂蓋總成、中頂蓋總成、后頂蓋總成和左/右車門總成，分塊圖如圖9所示。

圖9 高頂雙臥駕駛室頂蓋分塊圖

因左/右側頂裝焊在左/右側圍總成上，取消了側頂蓋與側圍搭接處的流水槽，采用整體搭接邊的形式，滿足了產品造型美觀的要求，如圖10所示：

圖10 側頂蓋與側圍搭接結構示意圖

后頂蓋總成與后圍搭接處保留流水槽搭接形式，不影響外觀，詳見圖11。方便了裝配與焊接，降低了夾具的復雜程度，有效節省了投資。

圖11 后頂蓋與后衛搭接的結構示意圖[4]

高頂雙臥駕駛室頂蓋拆分為前頂蓋總成、中頂蓋總成和后頂蓋總成，先將前頂蓋總成和后頂蓋總成上線，再將中頂 蓋總成上線，得以保證焊裝線的生產節拍滿足4.8 min/臺內。

3 結束語

T701駕駛室焊裝工藝設計可同時滿足標準型、加長型、高頂雙臥、窄款、單排等系列車型的任意混流共線生產，可實現單臺白車身生產節拍保證在4.8 min以內，居行業內先進水平，為東風特種商用車公司的東風第二品牌商用車的駕駛室的量產配套提供了優秀的工藝技術保證。

本文完整地再現了T701平臺4個車身焊裝工藝的設計和優化過程。以產品資料，量綱、路線明細和投資額，可供布局的生產陣地等輸入條件開始分析，為實現全平臺4個車身的柔性化擴容帶寬共線生產和保證車身裝焊后的高骨骼精度和生產節拍，從車身的分塊、定位基準的確認、定形焊點的確定和焊點分組等進行詳細的焊接工藝設計。并著重對T701W高頂車身的焊接工藝設計難點進行了詳細展述。因此，可知車身焊裝的工藝設計質量對于車身的裝焊質量和產量具有很重要的意義，是產生高性價比焊接生產線的關鍵。