汽车车身焊装的工艺设计与工装设计探究

汽车车身焊装的工艺设计与工装设计探究

左常宁

山东省青岛市 上汽通用五菱汽车股份有限公司青岛分公司 266555

摘要：汽车整车质量、工艺水平以及设计质量能够通过车身的综合质量来有效地衡量和确定。焊装质量、内外饰质量、冲压成型质量以及涂装质量是影响车身综合质量的主要因素，尤其是车身焊接质量，在其中与其他因素的关系为承上启下，所以，车身焊装质量的提高有利于为汽车全面质量的提高奠定坚实稳固的基础，因此，有必要对汽车装焊误差产生的原因进行分析，并采取措施进行有效的控制。

关键词：汽车；焊接；工艺；研究

引言：焊接是汽车车身制造四大工艺之一，焊接白车身的质量在很大程度上决定着整车质量。因此，在我国汽车行业不断发展的过程中，要想提升汽车车身的整体质量和使用性能，应当对汽车车身的焊接工艺进行全面的了解和掌握，也只有这样才能在最大程度上提升汽车车身焊接质量，提升汽车的整体性能。焊接质量既 前期工艺设计开发过程相关，也跟量产后的质量控制密不可分。设计开发的好的焊接工艺性是焊接质量保证的前提。文章主要是对汽车车身的焊接工艺设计开发为主，对其相关的工艺设计要点进行了简要的分析和阐述。

正文：一、焊装线的设计应考虑的因素

在设计焊接线时需要考虑许多因素，通常是以下几方面来进行考虑。

1.1可焊性

对车身焊接质量起着至关重要的作用是焊接工艺的发展。为了避免焊接过程中产生的生产误差，除了设备设计需要优化外，还需要焊接方法实现机械化和自动化。

1.2 车身总成的装配

车身的主体组件由几个节点组成。装配方案有集中式和分散型。有必要对组装计划和分散单元的分散程度和组装顺序进行合理地确定，必须要考虑组件的焊接和组装，以便于组件的焊接和运输。

1.3 质量检查

车身焊接的质量包括形状、尺寸精度、焊接接头的强度和紧密度。为了获得可更换的车身组件，控制误差的有 效分布，在制造过程期间和制造完成之后必须检查车体。 通常使用测试夹具确定汽车的关键细节和外形尺寸，可以 有效地改善车身质量并降低车身缺陷。

1.4 自动化程度

生产线中的重要一个因素是自动化程度，如果投资条 件允许，最大化的使自动化程度提高。这样可以使车身焊 接质量能够稳定，保证生产效率，增加灵活度，最大化的使工人的劳动强度降低。

1.5 安全系统

汽车焊接生产线不可少的一部分是安全系统。有必要认真组织设备，产品和人员的安全，施加严格的技术保护和防范，并且必须可靠。

二、焊装工艺设计遵循的原则

汽车车身一般都是点焊焊接，电阻点焊接头优先选择固定电焊机，车身组件相对比较长且平坦的大件焊接小件、螺母板以及加强板等零件选择固定电焊机。此外一些小件，不便在夹具上定位焊接，只需要用大力钳或手持夹具夹紧固定就可用固定点焊机焊接，以免造成焊接夹具上定位太多，让整个操作空间看起来太密集，增加了作业强度，降低了劳动效率。由于汽车车身结构复杂，所以大部分都是会用“夹具＋悬挂电焊机”。

三、 汽车车身的焊装工装设计

3.1 车身焊装的工装设计侧重点

通常情况下，车身焊装的工装重点主要包含以下几点：其一是顶盖前后风的门与窗口总成件洞口的尺寸；其二是后灯、发动机与悬架等装配件尺寸与位置； 三是仪表台、座椅与操纵系统等内饰装配的尺寸；其四是对手件的搭接接头位置贴合度、位置以及形状需要高度一致；其五是车声关键轮廓与尺寸需要和生产要求相符；其六是车身总拼与门盖总成装配尺寸的控制。

2.2 车身工装的设计所遵循原则

在设计车身工装过程中，需要重视以下原则的落实。若是汽车的单个零件，采用二孔二型的夹紧定位原则；若零件比较大，在进行加工时比较容易发生弹性的变形，所以需要增设型面和定位销定位夹紧，根据基准 一致性原则，确保定位尺寸的基准和汽车车身装配基准 符合车身设计的基准，防止发生原始的误差，各种工序和夹具定位尺寸同样应该维持一致。

2.3 车身焊装工装

通常情况下，汽车车身的焊装工装即为焊装的夹具，而焊装夹具是指夹紧件、定位块、支座以及导向支架等附件组成工作的平台，一般是用来夹紧与定位结构零件机械的装置，属于汽车车身焊装整个过程之中比较中的一个基础性工艺。就目前而言，伴随国内汽车行业飞速发展，各种汽车种类与型号不断涌现，使得汽车装配的零件焊装时所用夹具出现了差异。因此，为保证生产夹具都与汽车型号相符，很多汽车的生产厂家需要按照汽车类型对焊装夹具进行自行设计及其制作。此外，由于汽车市场上并没有标准、统一的焊装夹具，其只是非标准化的设计以及制造工艺技术。

2.4 车身焊装的工装特殊性

很大一部分汽车焊装的构件均是通过薄板冲压件组成，这种构件的稳定性、大小、强度以及刚性和材质冲压工艺存在密切联系。基于汽车外形的构件比较复杂，汽车的零件存在诸多不规则形状曲面件，所以会采取三维坐标对尺寸关系进行确定。在设计焊装夹具过程中，会对型面规则零件进行有限选取，一些不规则形状曲面通常不考虑，同时经钣金仿型进行定位，在确保定位可靠的基础上，将零件和定位工装实际接触的面积缩小。

3. 总结

汽车装焊过程是一个复杂的系统工程，汽车装焊有其内在的规律，就是影响装焊质量的 各个因素与装焊质量之间以及各因素之间所具有的本质的必然的联系。要保证良好的车身装焊质量，从产品开发设计直至生产出成品的一系列环节和过程，都必须进行综合的控制。只有掌握汽车装焊内在规律，采用先进的技术管理方法、质量管理方法和质量检测手段，有效地控制汽车装焊误差，才能提高汽车装焊质量。

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