汽车焊接生产范文（精选12篇）
汽车焊接生产 第1篇
汽车生产性质属于大批量生产。机械化输送设备是焊装生产线的重要组成部分,主要用于焊装生产线工序间、线间、生产成品零件的搬运、储存。输送方式是生产线工艺水平的重要衡量因素,是焊装工艺空间布置的关键。
机械化输送设备的分类:
(1)按输送设备的运行方式可分为间歇式输送和连续式输送。
(2)按输送设备的使用场合可分为焊装线序间输送设备、焊装线间输送设备、成品输送设备。
(3)按输送设备的输送路线可分为水平输送设备、垂直输送设备、水平加垂直输送设备。
(4)按输送设备的传动结构形式可分为有挠性牵引构件输送设备和无挠性牵引构件输送设备。
机械化输送设备的特点及应用范围(见表1):
2 往复杆式输送机
往复杆式输送机是一种焊装生产线常用输送设备,适用于车身各总成的序间输送。往复杆式输送机一般安装在夹具平台上,与夹具一体构成焊装生产线,如图1。
往复杆式输送机一般由升降机构、同步机构、运行机构、梭机构(往复杆)、平衡助力机构、定位机构、安全机构、电控系统等组成,如图2:
分类:a、按往复杆输送机安装形式可分为地面往复杆输送机、空中往复杆输送机;b、按往复杆输送机运行方式可分为升降往复杆输送机、水平往复杆输送机;c、按往复杆输送机梭机构的结构形式可分为单往复杆输送机、双往复杆输送机;d、按往复杆式输送机的举升机构形式可分为同步升降往复杆输送机、独立升降往复杆输送机。
往复杆输送机构的特点:机械化程度高、输送定位精度高,但柔性差,结构复杂。
地面往复杆输送机比较常见。相对于空中往复杆费用低,因为降低空中钢结构的挠度需要提高强度,增加费用。图3是N200下车体焊装线的地面往复杆输送机,属于升降、同步、双往复杆形式。工艺动作:举升前进下降后退。往复杆往复停止定位精度为±0.5㎜,整个输送过程平稳可靠。采用液压传动,液压站要保证往复举升瞬间的稳定,变频电机和齿轮齿条方式拖动。举升油缸进油量可调,各工位之间采用拉杆连接并且有足够的调整量。每个工位设置双气缸和导向柱举升,保证往复杆有足够的力升起。梭机构(往复杆)为铝合金双轨道,刚度足够,不易变形,耐磨,小车行车轮使用聚氨酯包胶轮。
下车体焊装线举升时的地面往复杆输送机基本要求:
(1)输送线驱动单元:变频电机+减速器+联轴器+制动器+齿轮齿条。
(2)输送总重量:输送小车及托架X总数量+白车身总成X总重量。
(3)输送距离:5500mm。
(4)提升输送时间:(1)提升:4S。(2)输送:10S。(3)下降:4S。(4)返回:10S。总耗时:28S。
(5)在工位停留时间约:116S。
(6)JPH:35。
(7)输送距离精度:±1.0mm。
(8)提升驱动单元:气缸+齿轮齿条。(齿轮箱宜采用分块式结构,以便安装调整)。
(9)提升总重量:输送总重量+提升导轨组件总重量+齿条导杆等总重量。
(10)提升输送控制方式:PLC程序。
(11)提升距离:590mm(零件提升约400 mm)。
(12)初始位置小车托架离车(零件)最小间隙≥50 mm。
(13)小车返回过程离车(零件)最小间隙≥50 mm。
(14)提升缓冲:气缸缓冲。
(15)下降缓冲:油压吸震器缓冲。
(16)输送缓冲:油压吸震器缓冲。
(17)、返回缓冲:油压吸震器缓冲。
下车体焊装线举升时的地面往复杆输送机的动作过程:
(1)(所有工位已按下“工作完成”按钮,夹具打开到位,输送小车已停在初始位置)输送线提升。
(2)输送小车前移,把零件移到下一个工位。
(3)输送线下降。
(4)输送小车退回初始位置。
(5)装件,焊接。
(6)按“工作完成”夹具打开,进入下一个工作循环。
3 往复杆式输送机失效特征
以N200下车体焊装线的地面往复杆输送机出现的问题为例。出现的问题为:当输送线上升时,11#拼台上升位置过高,使纵梁总成向上弯曲约12㎜(类似图中红色线条所示),导致台车总成从10#拼台前进到11#拼台时会撞上最右端导向轮组件。具体见图4所示。
4 失效分析
(1)11#拼台的升降齿轮齿条组件中的齿条在往复杆输送机下降后未与齿轮箱接触面完全接触,具体见图5,从图中可看来往复杆输送机下降后升降齿轮齿条组件中的齿条与齿轮箱接触面不是完全接触,而是有间隙,间隙值为20mm。
(2)平衡助力气缸没有完成接触,有间隙,具体见图6红色区域:
(3)只要消除上述两处间隙,此问题就能够得到根本解决。
5 结论
升降齿轮齿条组件中的齿条与平衡助力气缸在往复杆式输送机下降过程中的相互运动方式如图7中箭头所示。平衡助力气缸的间隙调整到0mm时,气缸行程增大,同步杆朝10#拼台的方向移动。齿条的行程要下降20mm,也是通过对同步杆的调整来实现的。将同步杆朝10#拼台方向移动20mm的距离,齿条与齿轮箱的间隙为0mm。具体见图8所示。
另在11#拼台尾端处左右各加焊3个类似图9所示的导向装置,保证台车运行的稳定性及安全性。
汽车车身焊接工艺设计教案 第2篇
浅析汽车车身的焊接工艺设计
在 汽车厂中，焊接生产线相对于涂装线和总装线来说，刚性强，多品种车型的通用性差，每更新换代一种车型，均需要更新车间大量专用设备和生产工艺。焊接工艺设 计可以称得上是焊接生产线的“灵魂”，涉及的专业知识较多，如机械化、电控、非标设备、建筑、结构、水道、暖通、动力、电气、计算机、环保和通讯等，从宏 观上决定车间的工艺水平、物流、投资和预留发展，具体决定着生产线的工艺设备种类和数量、夹具形式、物流工位器具形式、机械化输送方式及控制模式等。因 此，焊接工艺设计在焊接生产线的开发中占有举足轻重的地位，是产生高性价比焊接生产线的关键。
1、车身焊接工艺设计的前提条件 1.1产品资料
a.产品的数学模型（简 称数模）。在汽车制造行业中，一般情况下用UG,Catia,ProE等三维软件均能打开数模（如图1），并在其中获取数据或进行深人的工作。在工艺设计 过程中，将所有数模装配在一起就构成了一个整车数模，从数模中可以获得零部件的结构尺寸、位置关系。由数模还可以生成整车、分总成、冲压件的各种视图（包 括轴测图），以及可以输出剖面图。
b.全套产品图纸。
c.样车、样件（包括整车车身总成、各大总成、分总成和冲压件）。
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d.产品零部件明细表（包括各部件的名称、编号，冲压件的名称、编号、数量，标准件的规格、数量）。
工艺设计时，业主必须提供上述a、b、c中至少1项，d项可以从前3项中分析出来，正常状态下d项（如图2）早在汽车设计结束时就已经确定了。如果仅提供b项，那么需要增加大量的车身拆解、分析工作。
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1.2工厂设计的参数
工厂设计的参数包括以下几方面： a.生产纲领即年产量；
b.年时基数即生产班次、生产线的利用率等；
c.生产线的自动化程度（机器人＋自动焊钳焊点数／全车身焊点数x 100%=自动化率）；
d.生产线的工艺水平要求（如主要设备选用原则、生产线的输送方式，电气控制水平等）；
e.各种材料、外购件的选用原则（如型材、控制元件、气动元件、电机、减速器）； f.各种公用动力介质的供应方式、能力、品质等参数，建厂所在地的环境状况如温度、湿度等；
g.当生产线布置在原有厂房内时，应收集原有房的土建、公用有关资料，如厂房柱顶标高、屋架承载能力、电力和动力介质的余富程度等。
2、工艺分析 2.1工艺线路分析
根据业主提供的产品资料进行产品工艺线路分析（如业主仅提供样车及样件则需经过样车分析→样车拆解→样车测量→样车再装配过程），完成装焊工艺线路图或爆炸图设计。
2.1.1产品分块
同类型车身的分块基本相 同（一般车身均由地板、侧围、前／后围、门、顶盖等大总成组成），但各总成之间的连接方式及顺序往往有较大区别，合理的分块才能保
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证车身的装配和焊接。例 如，解放平头驾驶室的装配顺序就比较特殊，先形成侧后围焊接总成（左／右侧围与后围形成焊接总成），而后形成驾驶室总成。
2.1.2确定基准
整个车身的设计、制造、检验均建立在同一坐标系上，在车身设计时一般已经考虑到装配、焊接、总装配和搬运过程中所需的基准（孔、面），车身装焊的整个过程必须建立在一定的基准上 才能保证整车的几何形状和尺寸，同时这些基准也是夹具设计、制造、调整、检测和维修的基准。确定基准时应注意以下几个方面：
a.基准的统一性，在焊接过程中基准是逐步传递的； b.基准应便于测量；
c.基准应保证零件的准确定位； d.基准应考虑便于焊接操作。
2.1.3确定车身装配的几何精度及检测的基准面
几何基准是零件或部件的某个明显部位，用来确定该零部件在X,Y,Z坐标系统内的理论位置；准确的部件基准位置用以保证装配的几何形状的准确性，因此基准位置对装配工作非常重要，在研究焊接过程之前需要仔细分析部件的基准，必须与用户一起完成几何形状的分析，由用户确定其基准位置、或由设计人员确定后再取得用户同意。
为了使这些基准能一直保持准确，在夹具制造与安装调试过程中必须严格控制以下几方面。a.在制造焊装夹具时进行调整（检测）；b.在生产时，对装配好的部件的最后几何尺寸进行校核；C．在维修装焊夹具时进行检测。
2.1.4确定装配顺序
车身的每个冲压件、分总成和总成都是按照严格的顺序进行组装、焊接从而完成整个车身焊接的，每个零件的装配顺序必须保证能完成全部焊接工作且便于焊接。
2.1.5焊点分析
表明焊点的主要参数（焊点的数量、位置、幅度、重要程度）是产品设计时决定的，但目前部分业主仅提供产品数模而没有产品图纸。这时，焊点的主要参数需要工艺设计人员确定。
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2.1.5.1定形焊点的确定
相对复杂的工件之间的焊 接，往往需经过组装、补焊的过程完成。在组装工位，由于生产节拍限制、设备数量布置空间需要和夹具有效空间占用等原因，不可能完成全部焊接工作，但必须完 成部分焊点，这些焊点应能保证工件离开夹具时的形状尺寸，这部分焊点称为定形焊点，一般情况下定形焊点占总焊接点数的1/3左右。
2.1.5.2焊点分组
车身每个总成上都要完成许多焊点，在编制工艺时必须对焊点进行分组，即将1把焊钳在1个工作节拍内完成的焊点分为1个焊点组。
2.1.5.3焊钳初步选型
焊点分组工作完成后即可进行焊钳选型，确定焊点组的数量即焊钳的最小数量，根据工件的形状及尺寸确定焊钳的形式（X 形,C形）及喉深、开档、行程、电极形状，焊钳的吊挂形式（横吊、纵吊、转环）根据焊点位置和操作位置确定。焊钳型号的确定要在夹具总图设计完成之后，根 据选定的焊钳制造商提供的型谱进行焊钳型号的选择，对于在型谱中找不到合适焊钳焊接的焊点，需要重新设计焊钳与之匹配。2.2编制工艺过程卡
在具备前提条件下，经过工艺分析，就可以开始编制装焊工艺过程卡。工艺过程卡是装焊线设计、制造和调试整个过程的指导性文件，是装焊线全部工作的基础，装焊工艺过程卡的编制深度和质量对装焊线设计、制造。调试整个过程的质量甚至成败起决定性作用。2.2.1生产节拍
一般生产节拍可按式（1)计算：
T节＝全年工作日x每日班次x每班工时xK1 x K2/年纲领（1）式中，K1 为工时利用率，一般取 0.9；K2为设备利用率，一般取0.8-0.9。
2.2.2工位设置及工位生产周期
工位是构成生产线的基本 单元，工位生产周期必须小于或等于生产线节拍。工位生产周期是从待焊接零部件上料（装件）开始到完成本工位全部作业并将工件取出的整个过程时间，同时应考 虑工时利用率及设备利用率。工位生产周期与操作工人的熟练程度有很大关系，一般准确的工位生产周期需由实测确定，工艺设计旧寸应使所有工位的工位生产周期 尽可能相等并接近生产节拍。
2.2.3工作密度
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工作密度是指一个工位上设置的焊接设备数量及操作工人数量，主要由工件外形尺寸、焊接工艺方法和焊接工作量决定。
a.按工件外形尺寸决定工作密度。
外形尺寸小于1000 mmxl 500 mm，工作密度取1；外形尺寸小于2 000 mmxl 500 mm，工作密度取1-2；外形尺寸小于3 000 mmx 1500 mm，工作密度取2-3；外形尺寸小于6 000 mmx 1 500 mm，工作密度取3-4.b.按照焊接工作量和生产节拍确定工作密度。2.2.4工时定额估算
工时定额＝焊接工作时间＋辅助工作时间
每一工位或工序的时间定额一般由装件、夹具动作夹紧、焊接、松开夹具和将工件送至下一工位的时间累计构成，也可用焊接时间放大而得出，即概算定额，工序时间定额（工时）＝焊接工作量÷焊接速度xK。
以下是几种焊接方法焊接速度的一般状况估算值，其焊接速度与焊点及焊缝的间距、分布、焊钳及焊枪的接近性、工人操作难易程度等有一定的关系，故仅供工艺编制参考。a.手工焊钳点焊15点/min;b．机械手焊钳点焊20点/min;c.C02半自动焊300 mm/min;d.机械手C02自动焊400 mm/min;e.螺柱焊（手工8 个/min;f.凸焊螺母（手工）3个/min;g.铜钎焊100 mm/min。
2.2:5工艺卡的内容
a.焊件（总成或合件）简图一般为轴测图（立体图），图中：应标出进入装配冲压零件的名称、图号及数量；同时要标出焊点的位置、数量，甚至施焊的顺序；各种标准件如螺母、螺柱、支架等位置、数量及焊接方法。b二工艺过程描述：从工件（零、合件）的装入、定位夹紧、焊接及焊后将合件送往下工序的整个过程，按先后顺序既简单又全面的描述。
c.工序所采用的夹具、设备、辅具及工具的名称、编号及数量作定性及定量分析。
d.给出工序的时间定额，甚至分每一工步给出，而工时的确定有如下几种方法：凭经验；采用人工模仿，秒表测定；计算机仿真。
2.2.6工艺卡的格式
工艺卡格式见焊接工艺卡附表（如表1）。
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2.2.7工艺卡编制的工作量
以三厢轿车为例估算：简图约100张，工艺卡约200张，需要3个有经验的能够独立工作的技术人员花两个月的时间完成。
3、工艺设计
工艺设计是焊接生产线设计的基础，其他专业（机械化、非标设备、土建、公用、电控）设计均以工艺设计文件为指导，工艺设计文件的深度必须满足相关专业的设计需要。工艺设计文件一般包括以下内容。
3.1工艺设备安装图
标明工艺设备安装位置、设备外形、编号，原材料、半成品、成品存放地及通道，工人操作位置，预留面积（如果有），起重设备质量、跨度、轨道线，机械化运输悬
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链、单轨等的范围轨迹，水、电、气供应点及局部通风位置的坐标等。
3.2设备明细表 3.3焊机、时控箱布置图
表示焊机、时控箱及相关设备的型号、数量、安装位置、安装方式、接管尺寸等内容，供公用各专业设计支管线和焊机、时控箱安装时使用。简单的装焊线可直接在车间工艺设备安装图中表示。
3.4焊钳、平衡器布置图
表示焊钳、平衡器的型号、数量、安装位置、吊挂方式，供焊钳安装使用。简单的装焊线可直接在车间工艺平面图中表示。
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3.5滑轨、滑车布置图
表示滑轨型号、长度位置，滑车形式、尺寸、位置、数量，供机械化专业设计滑轨、滑车安装图使用。简单的装焊线可直接在车间工艺设备安装图中表示。
3.6标准设备订货任务书 3.7非标设备设计任务书
说明对机械化运输方式的要求，与机械化相关的吊挂要求，设备长、宽、高及其技术要求，工艺参数，最大工件尺寸、面积和质量等。
3.8夹具设计任务书
夹具设计任务书（如图3）是夹具设计的指导文件，也是夹具最终验收的依据，所以夹具任务书一定要得到甲方的认可并签字。
3.8.1编制的前提条件
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a.已编好的工艺卡，认为确实可行并得到用户的认可。
b.按合同与业主商定的技术条件，如手动或气动，外购件的来源等。3.8.2编制步骤
a.根据工艺卡了解装配顺序、焊接顺序、焊钳类型、操作位置来确定工件的位置，以及工作台面的高度，同时确定台面是固定或是可旋转（水平或垂直），是否需要带举升取件的装置。
b.确定进人装配的零部件定位及夹紧点，并表示出来，给出序号。c.确定定位销及支承夹紧器的形式，并将断面图画出。d.确定测量点及计算出其数据（理论数据）。3.9检具设计任务书 3.10工位器具设计任务书
工位器具设计任务书是工位器具设计的指导文件，也是工位器具最终验收的依据；工位器具任务书必须符合设计深度要求，必须经业主签字确认后方可进行工位器具设计。说明放置工件的名称、编号、数量，工件放置形式、运输形式，必要时画出简图及注明尺寸。
3.11公用管道司令图
用以指导厂房管线设计的管线总体布置：规划图，避免管线之间或管线与建筑物／构筑物之间直接相碰或不满足规定的安全距离要求。
3.12车间土建资料 3.13 车间公用资料
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4、工艺设计的主要注意事项
a.汽车车身在装焊过程中，合理分块非常重要，而车身总成的分块大体相同，但往往对头接缝处有所变化，要认真分析。分块决定夹具的套数、工艺流程，是工艺设计的第一步。
b.工艺设计不能只顾眼前，应该远近结合、滚动发展，做到近期合理、远期可行。c.要充分考虑混线生产的可能性，在夹具设计任务书和工艺设备选型上尽可能柔性化。
d.生产方式尽可能精益，尽量减少在制品存放，大型外覆盖件的物流尽量短；灵活布局车间内的各条生产线，使各生产线之间工件输送及与其他车间的衔接尽量短捷、顺畅，提高生产效率。
e.生产线的布置要考虑空中机械化运输设备和水、电、气管线布置流畅。f.小件生产尽量集中布置，提高设备利用率。按照工艺流程在线旁布置小件的模式，从节约成本的角度看是不可取的。
g.焊钳的选型不容易做好，在焊接生产线调试过程中更换5%的焊钳是比较低的，故需要进行三维焊钳与夹具的焊接过程动态模拟，提高选型准确性。
h.有条件的项目建议应用数字化工厂软件虚拟焊接车间，将以往设计中不宜发现的问题经过计算机仿真，较早地被发现和解决，提高设计方案、图纸的准确性和节拍平衡。
i: 工艺设计不能脱离生产管理系统，计算机系统在那些工位取得生产信息，就要求在设备定货技术任务书明确功能及接口条件。
5、结束语
焊接工艺设计涉及的知识 领域宽，受到制约同样比较多，比如产品系列、用户观
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念、工艺水平、质量精度要求、周边物流状况、投资限制、原有厂房及厂区等，因此要求工艺设计人员见多识 广。生产线技术水平和自动化率不是越高越好，也不是生产线投资越低越好，在保证产品质量的前提下，高性价比的焊接生产线是工艺设计永恒的追求目标。随着我 国汽车行业自主品牌的不断增加，焊接工艺设计也必实现由国外设计多而转变成国内设计多，将会有更多的自主品牌焊接生产线得到广泛应用。
——四川绵阳理工学院
关于汽车焊接夹具设计的初步探讨 第3篇
在对汽车车身进行装配工作时，通常都将夹具叫做装配夹具。我们都知道，装配夹具的组成包括样板设备、装配件设备、型架设备以及与之相关的装配台设备等，这些与基础设备位置装配定位方式相关的夹具工作都主要依靠获取零件来完成，在进行焊接工作时为了满足产品装配的要求以及汽车的使用要求，在开始焊接前的定位焊操作中都需用到上述设备。
一、汽车焊接线车身主检具特点与要素分析
汽车的闭合件、车身翼子板和汽车的内部外部装饰组合而成的形式叫做汽车车身自检，借助这种组装方式能够比较准确的确定各个零件的安装位置、零件安装间隙、两个零件之间的形面高差。并且在整个基础上能够对已运行的相应零件及零件功能进行科学的检测。借助汽车车身主检设备完成车体规格和使用效果检查时，各种零件的基础工作情况都比较稳定，但是也不能忽略有关校正问题，要及时发现并对实物或模型进行调整。
通过上述方式能有效的减少汽车车身产品开发所需的生产周期，同时还能提高零件质量，降低零件生产的误差。零件供应商在供给零件时一般都要对供货质量进行检查，然后才能对装配工艺有一个深入的了解并加以研究。开始生产前必须进行严格的检查，以便于及时发现、解决问题，减少不必要的损失。我们还应该知道，现今的供应商较多，在零件制作上已不会出现太大的问题。可是在实际工作中，还要受到我国汽车开发现状的制约，不过主检具已开始在我国得到推广并有着良好的发展态势。
二、装焊夹具的具体作用要点分析与概述
在对车身进行焊接时，各个车身零件的夹紧及定位工作都需要借助相应的装焊夹具才能完成，因为只有使用这些设备，才能使车身组件分总成及车身组件总成都能超过规定的标定位置，还能保证两者一直维持原有的几何形态。装焊夹具的质量决定着焊接施工能否顺利进行，在选择焊枪时，如果使用了反作用焊枪则能对有关机构系统起到预订支撑装置的作用，然后再进行焊接连接位置的压紧工作，这样才能保证后面的焊接能顺利完成。焊接夹具的质量越高，则装配耗时越短，工作效率越高，所以，在焊接工作中，一定要保证焊接夹具的高质量。
三、装焊夹具在整体系统结构中主要特点分析
定位零件的形态、种类都较多，对精度也有较高得到要求，所以设计起来有较大的难度。汽车车身零件的冲压件几乎都是曲面，这种曲面冲压件的形态较繁复但其刚性比较小，深度加工时容易发生变形。所以在开展夹具定位工作时，一定要先确定好操作定位面，一般定位面都选取在车身的断面。为使汽车车身的装配精度能够符合有关标准，我们就要选择零件表面和车身定位表面一致的零件。所以，最好使用装焊夹具远近定位表面仿形定位方式来完成焊接操作，这样能够借助数控加工设备对零件的最终形态和规格进行较准确的确定。夹紧设备处于敞开状态能使后面的续焊夹具制件操作更便捷，装焊焊接时要本着循序渐进的原则。把零件准确排放在夹具的相应位置，等到焊接工作结束后，夹具车身组件也已经被拿出，分总成及总成件也大致成形。
四、焊接夹具的设计方法及流程分析
开展夹具焊接的基础设计之前，一定要尽快熟练了解生产设计纲领、产品自身的特性、生产工艺、具体生产流程，还要保证所掌握的设计纲领的准确性。此外，要善于收集国内外与此有关的信息，更好的掌握这类技术的特点和各种设备的结构、使用功能及普遍性问题。还要根据制定的生产计划、产量要求，来科学的确定夹具的复杂程度和自动化程度。还应对具体焊件的形态、质地、规格和复杂程度进行实地考量，以准确选择其结构形式。然后科学的选用焊接方法，也就是科学控制焊接设备的运行，焊件的规格和夹压部位。根据冲压件的焊接特征和后面的工作需要，合理确定关键点和定位点。还要根据工件的流向，将夹具的各种辅助装置、传送装置、承托装置等连接起来。主体结构确定完毕后，还要确定辅助装置，包括设计所需的水、气、电等。设置快速接头时要严格按照规定，还要对气动元件盒覆盖件外部焊点的铜板科学的安排。在整个操作过程中还要时刻保证操作的安全性。
五、装焊夹具的构成和相关要求
5.1 夹具地板
一般情况下，汽车焊接夹具由夹具地板定位设备、夹紧设备、测量仪器和辅助系统组成。其中夹具地板是最基本的组成，对精度有较高的要求，这是为了避免其影响定位设备的工作。因此，对工作地面的平整度和光滑度要求近乎苛刻。夹具地板是夹具进行自身测量的基准装置，因此在设置夹具地板时，要留有合适的空间来安装测量装置的基准槽和基准孔，这样能使实际测量工作更加方便。
5.2 定位装置
汽车中的定位装置结构包含多种定块，例如：固定销定块、插销定块、挡铁定块和依据据焊件实际形状确定定位块等。焊接夹具工作时的频率较高、应用范围也较广，所以要求定位元件有较好的刚度及硬度。为了使调整、更换定位元件的工作更便捷，一般都将定位机构装置成组合可调式。所以，一旦确定某个定位元件的具体形状，就可以将其用于多个车型，这样还可把定位元件设计成标准通用系统元件。各个汽车的结构差异是很大的，特别是重、中、轻、微型车之间，所以，要根据车型来科学的确定各种焊接夹具的标准，以满足不同车型的需求。
5.3副车架下板分总成焊接夹具设计制作应包括工装旋转台，工装能够在旋转台上快速安装、拆卸。
5.4副车架总成焊接工装包含夹具安装架，保证焊接时焊枪的可达性及可操作性。
5.5工装局部结构设计时，必须保证定位端部（工装基准）的刚性，使用30Kg的力向下压时，定位端部的变形量应该在0.1mm以下。
5.6焊接工装采用模块化、标准化设计制造，采用SMC品牌气动元件，工装气动机构主动防护工装定位面或定位孔。所有气缸带有缓冲装置，并装有消声器。
5.7工装设计要充分考虑工件定位及焊接工艺性，保证最小的焊接变形，各压紧机构均带有死点，每个机构连接的定位点或压紧点最多不超过2个。
6 结束语
综合本文论述，焊接流水线生产工作的顺利与否与夹具结构的合理程度有着极大的关系，焊接耗时也受此影响，所以必须选择结构合理的夹具，这样才能保证生产质量，提高生产效率。笔者分析了汽车焊接施工的特点和发展现状，并对汽车焊接夹具的设计理念和方式进行了详尽的阐述。
参考文献
[1]赵静，张俊华，李春植，邓早春.汽车车身焊装生产线和焊装夹具简介[J].现代制造技术与装备，2007（01）：44-46.
[2]张无忧.焊接夹具影响车身制造精度[J].现代零部件，2010（05）：15-17.
汽车焊接生产 第4篇
关键词：激光焊接,汽车零部件,生产,齿轮,离合器
1 激光焊接技术的特点及大致运用
激光是指受激光发射的辐射光放大。激光焊接是以高功率聚焦的激光束为热源, 熔化材料形成焊接接头的高精度, 高效率焊接方法。
激光焊接具有焊接速度快、质量好、生产效率高、焊缝深宽比大、光亮美观、热输入小、焊接热影响区小、焊接不易变形等优点, 另外, 焊接钢板能达到50mm的厚度。由于激光焊接是被焊接弓箭, 不易产生变形, 零件的装配间隙也很小, 所以, 零件盒工装必须相当精确。国内汽车零部件精度和重复精度不高, 在一定程度上阻碍了激光焊工艺的应用发展。
比方说车身生产, 国内普遍采用成型件三维焊接。激光焊接中激光束点尺寸数量级所要求的零件装配尺寸精度很高, 所以对车身中普遍存在着的三维空间焊接接头, 有一定的局限性。或者可以说, 应用上的可行性与零件装配后的精密度直接有关, 也与激光系统的“对准”有关。现在少数汽车厂已将激光韩工艺成功的应用于白车焊接中。
激光焊接要求接头的间隙必须达到精确的程度。一般, 应根据板厚决定搭接接头与对接接头的间隙及误差允许范围。搭接接头间隙要求一定要将误差控制在焊件中薄件厚度的1/4之内。误差太大会引起上片烧穿, 下片不熔合。对接接头间隙最大误差必须控制在板厚的3/20。对接接头两板横向误差与不平度要求误差是板厚不大于1/4, 纵向直线度必须在0.13mm以下。
因为高功率激光束会导致金属蒸发并形成等离子体, 它对激光束起着阻隔作用, 影响激光束被焊件吸收。所以激光焊的保护气体必须考虑排除等离子体, 通宜用高速喷嘴向焊接区喷送惰性气体, 这样可以在使等离子体偏移的同时, 保护熔化金属与大气隔绝。保护气体多用一般使用氩 (Ar) 或氦 (He) 较多。
虽然当前采用激光焊接技术, 所需设备和维护费用较高, 对使用条件要求高, 但它的焊接精度是不可挑剔的, 零件变形率低, 焊接结构的强度与刚度良好, 仍然倍受亲睐。
2 汽车零部件生产中应用激光焊接技术
2.1 汽车保险杠
车身若采用激光焊接, 在强度和刚性上能优越30%。车前保险杠运用激光焊接也有明显的效果:两端采用1.2mm DP800双相钢板, 中间为0.7 mm厚Ee PO4低碳镀锌钢板, 平板先用激光拼焊, 再冲压变成带波纹的保险杠。这种保险杠的材料、结构和生产技术都达到了轻量化和高强度的目的。
2.2 车门
车身的三维组装焊接, 电阻压力焊已被逐渐淘汰, 激光焊接开始时兴, 比方说顶盖与侧面车身的焊接。车门系由2片镀锌钢板分别冲压成型, 用激光束搭接焊成的空心门。设备采用与机器人相结合的Nd:YAG激光器, 制造速度可达到1件/min。
2.3 正时齿轮
发动机正时齿轮由钢板压制成形的两部分经激光束搭接焊成, 其生产工艺简便。激光焊接首度在汽车生产中的应用是焊接变速箱的齿轮。在汽车变速器齿轮的生产中, 为了使齿轮更轻便、易操作、节约资源, 发达国家已将齿轮组或齿轮轴由整体加工改为了分体加工, 最后焊接两部分。焊接不易变形, 原材料性能被保留, 焊接强度高。采用激光焊接技术进行齿轮焊接, 可提高变速器齿轮的产品精度, 简化产品结构及制造工艺, 方便零部件结构的调整。同时, 由于激光焊接的齿轮件结构紧凑, 精度和可靠性提高, 可降低车辆故障率。由于采用了激光焊接, 焊接后的齿轮几乎没有焊接变形, 焊接后不需要热处理, 而且焊接速度想的那个快, 此法得到了广泛的应用。焊后齿轮整体的抗疲劳度增强了, 但却更加轻巧, 对于发动机的旋转部件有着相当重要的意义。
2.4 离合器
汽车离合器的功能是在旋转动态中切断或连接发动机的动力传输, 设计时要完全将缓冲力量考虑在内。离合器的主体结构包括2片锻压成形的外壳体和夹在内部的1组螺旋弹簧。最后将两片外壳体用激光焊接技术封焊成一个整体。激光焊接能满足力学性能高强度要求, 使先前的难以实施的设计真正实现。
2.5 悬架装置
地面对车体的冲击力集中在了汽车的悬架上, 但我们坐车都希望尽可能舒适, 所以对其减振性能提出了较高的要求, 整体疲劳强度也必须高, 尤其是在路面不规则时, 而使用激光焊接技术来生产就能满足以上要求。采使用激光焊接技术连接两端件和液压管筒, 能达到标准的密封和承载性能。
2.6 进排气门
进排气门是在高温和动态载荷下工作的。必须能以较高的速度来回运动, 时间应能精确到毫秒。发动机的燃烧效率、动力输出、耗油量、振动噪声、尾气排放等性能的好坏直接影响到气门的性能。尤其是当高速发动机的转速达到6000r/min时, 进排气门必须满足重量轻便、强度高等要求。设计和制造工艺具体应该满足:a.气门内设置成大空腔, 以减轻重量;b.空腔内填充金属钠冷却剂, 以能抵抗高温;c.激光焊接技术制造打造, 以能满足高强度要求。
2.7 滤清器
滤清器就是汽车上安装的, 燃料在燃烧前过滤杂质的部位。滤清器主要构造是筒型壳体和两个端盖, 主要材质是奥氏体不锈钢、纯铝和工程塑料, 它里面的过滤芯是纸质的。两端盖和筒型壳体的焊接主要使用激光束, 密封性良好, 且内部的过滤芯使用寿命较长。
2.8 发动机压力传感器
发动机压力传感器由螺纹的部分部位 (连接发动机, 使用AISI316材料) 和沉淀硬化马氏体 (不锈钢体, 弹性变形量随着发动机内部压力的增强而变大) 两部分构成, 用激光焊接技术将两部分连接。必须确保激光焊缝具有高强度, 以保证即便是在长时间的压力下, 压力传感器仍然能将发动机的运转精确测试。
2.9 发动机罩
发动机罩能将发动机和车外空间隔绝开来, 使发动机的噪杂声不影响到外面, 避免各类的液体、固体侵害发动机。对其碰撞安全性能也大大提高。一旦车子需要维修, 发动机罩就必须开启, 因此对整体的刚性要求较高。时下很流行的有一种类蜂窝板结构的方案, 具体性能改进如下:a.隔声效果更好了, 提高了汽车整体抗噪音性;b.提高了刚性, 减轻了质量 (减少了0.6~0.8kg的重量) ;c.能量吸收力强, 在防撞性能上得到了大大改善, 安全性能增强。这种发动机罩的使用了创新技术:结构设计和材料使用了不同厚度和强度的钢板, 拼焊则使用激光焊接技术。
2.1 0 柴油发动机的喷嘴
喷嘴的构造非常复杂, 生产一个喷嘴不进工序繁琐, 且耗资多。燃油燃烧后的沉积物容易沉积在喷嘴孔, 使喷嘴越来越小。要重新使用喷嘴, 应焊接堵塞变小的孔, 重新打孔。这类焊封应运用Nd:YAG脉冲激光器和不锈钢焊条。
总而言之, 虽说国内的激光焊接技术已经有了很大的发展, 但离汽车工业的生产标准, 还有很大的差距, 将激光焊接技术水平更好的应用于汽车生产业, 是摆在我们汽车制造者面前的一大课题, 我们必须共同努力, 尽快的让中国屹立于世界汽车生产强国之林。
参考文献
[1]魏伟, 姚远, 杨立功等.汽车变速器齿轮的激光焊接技术[J].汽车工艺与材料, 2005.1:1-2.[1]魏伟, 姚远, 杨立功等.汽车变速器齿轮的激光焊接技术[J].汽车工艺与材料, 2005.1:1-2.
焊接结构生产总结 第5篇
一，填空题
1，内应力是由于温度，金相组织以及化学成分的变化等因素造成的物体内部的不均匀性变形引起的。
内应力的主要特点：在物体内部内应力是自称平横的形成的一个平衡力系。
2、残余应力可分为：热应力、相变应力、塑变应力。
3、物体的变形可按拘束条件分为：自由变形、和非自由变形。物体单位长度的变形量：变形率。
4焊接残余应力除了对结构强度、加工尺寸精度、以及结构稳定性的影响外。
5、整体热处理消除残余应力的效果取决于：加热温度，保温时间，加热和冷却速度，加热方法和加热范围。一般可以消除60%-90%。
6、对于重要的动焊件可采用削平余髙或增加过度圆弧的措施来降低应力集。
二，简答题
1，焊接应力与焊接变形产生的原因：（1）焊件的不均匀加热；（2）焊缝金属的收缩；（3）金属组织的变化（4）焊件的刚性与拘束。
2,减小焊接残余应力的影响：1，设计措施1）尽量减少结构上的焊缝的数量和焊缝的尺寸2）避免焊缝过分集中3）采用刚度较小的接头形式2，工艺措施 1）采用合理的装配顺序和方向2）预热法3）冷焊法4）降低焊缝的拘束度5）加热“减应区”法。
3，消除残余应力的方法：（1）热处理利用材料在高温下的屈服点下降和蠕变现象来达到松弛焊接残余应力的目的（2）机械拉伸采用不同的方式在构件上施加一定的拉应力，使焊缝及其附近产生拉伸塑性变形，与焊接时焊缝及其附近的压缩塑性变形相互抵消一部分，达到松弛焊接残余应力的目的。（3）温差拉伸采用局部加热形成的温差来拉伸压缩塑性变形区（4）锤击焊缝使焊缝金属产生延伸变形，能抵消一部分压缩塑性变形（5）振动法利用有偏心轮和变速电动机组成的激振器，是结构发生共振所产生的循环应力来降低内应力。
4，焊接变形：收缩变形，角变形，弯曲变形，波浪边形，扭曲变形；
5，控制焊接变形的措施：1 设计措施（1）选择合理的焊缝形状和尺寸（2）减少焊缝的数量（3）合理安排焊缝位置2.工艺措施（1）留余量法（2）反变形法（3）刚性固定法
（4）选择合理的装
配焊接顺序（5）合理地选择焊接方法和焊接工艺参数（6）热平衡法（7）散热法
6，矫正焊接变形的方法：（1）手工矫正法主要用于弯曲变形和薄板的波浪边形（2）机械矫正法一般用于塑性较好的材料（3）火焰加热矫正法 主要用于弯曲变形，角变形，波浪边形，也可以用于矫正扭曲变形1）点状加热2）线状加热3）三角形加热；
7，影响焊接接头性能的因素：焊接热循环引起的组织变化，焊接材料引起的化学成的变化，焊后热处理所引起的组织变化以及矫正变形引起的加工硬化；
8，破口的选择通常考虑的因素：1）可焊到性或便于施焊2）降低焊接下料的消耗量3）坡口易于加工4）减少控制焊接变形
9，焊缝代号可以表示：焊缝的位置，焊缝横截面形状以及破口尺寸，焊缝表面形状特征，焊缝某些表面特征或其他要求；
10，应力集中：指接头局部区域的最大应力较平均应力高的表现。产生的原因：1)焊缝中有工艺缺陷2）焊缝外形不合理3)焊接接头设计不合理。
11，T形接头焊缝向母材金属过度较急剧，接头在外力作用下线扭曲很大，造成应力集中分
布极不均匀，在角焊缝的根部和过度处，易产生很大的应力集中。
12，工作焊缝：焊缝与焊件串联，它承担桌传递全部载荷的作用，及焊缝一旦断裂，结构就立即失效。联系焊缝：焊缝与焊件并联，它仅传递很小的载荷，主要起焊件之间相互联系的作用，焊缝一旦断裂，结构不会立即失效。
13，影响焊接结构疲劳性能的因素:1,应力集中和表面状态的影响2，焊接残余应力的影响，3焊接缺陷的影响；
14，提高焊接结构疲劳强度的措施：1，降低应力集中 1）采用合理的结构形式，（1）尽量不要搭接接头；（2）尽量避免偏心受载的设计（3）避免三向焊缝空间交汇，焊缝尽量不要设计在焊缝集中区域，尽量不要再主要受啦构件上设置横向焊缝；（5）只能单面施焊的对接焊缝，再重要结构上不允许在背面放置永久性的垫板；避免采用断续焊缝，因为每段焊缝的始末有较高的应力集中；2)正确的焊缝 形状和良好的焊缝内外质量 2，调整残余应力3，改善材料的组织和性能4，特殊保护措施；
15，影响金属脆断的主要因素：1.（1）材料状态的影响（2）应力状态的影响（3）温度的影响（4）加载速度的影响2.预防焊接结构脆性断裂的措施（1）正确选用材料1）要求母材应具有一定的止裂性能2）随着钢材强度的提高，断裂韧性和工艺性一般都有所下降（2）采用合理的焊接结构设计1）尽量减少结构或焊接接头部位的应力集中2）在满足结构使用条件下，尽量减少结构的刚度，以降低应力集中和附加应力3）不应通过降低许用应力值来减少脆性的危险性，因为这样的结果将使厚度过分增大，从而提高钢材的脆性转变温度，降低其韧性值，反而易引起脆性断裂4）对于附件或不受力焊缝的设计，应与主要腕力焊缝一样给予足够重视，防止这些接头部位产生脆性裂纹，以致扩展到主要的受力元件中，使结构破坏5）减少和消除焊接残余拉伸应力的不利影响。
16，钢材变形的原因：1，钢材在轧制过程中一起的变形；2钢材在运输和不正确的堆放产生的变形，3钢材在下料中引起的变形；
17，钢材的矫正方法：1，手工矫正2，机械矫正3，火焰矫正4，高频热点矫正； 18，型钢承掌直机主要用于矫正角钢，槽钢，工字钢等，也可以用于进行弯曲成形；
19，将零件的表面摊开在一个平面的过程成为展开放样，常见可展开表面有平面立体，柱面，和锥面；不可展开平面有球面和正圆柱螺旋面等；
20，提高材料利用率的方法：集中号料法，长短搭配，零碎拼争法，排样套料法；
21，钢材的矫正方法的选择1，对刚性较大的钢结构产生的弯曲变形不宜采用冷矫正，应在与焊接部位对称的位置采用火焰矫正法2，火焰矫正时，严格控制加热温度，避免因钢材组织变化而产生较大的热应力。3，尽量避免在结构危险截面的受拉区进行火焰矫正；
22、（1）、划线是根据设计图样的图性和尺寸，准确的按1：1比例在待下料的刚才表面上划出加工界线的过程划线的基本规则。1）垂线必须用作图法 2）用划针或石笔划线时，应紧抵钢直尺或样板的边沿3）圆规在钢板上划圆、圆弧或分量尺寸时，应先打上样冲眼，以防圆规尖滑动4）平面划线应遵循先画基准线，后按由外向内，从上到下，从左到右的顺序划线的原则。平面划线和立体划线两种（2）、放样根据构件的图样，按1：1比例或一定比例在放样台或平台上划出所需图形的的过程。放样方法1.实尺放样，2.展开放样3.光学放样。（3）下料用各种方法将毛坯或工件从原材料上分离下来的工序1.手工下料1）克切；2）锯割；3）砂轮切割；4）气割。2.机械下料（1）剪切（2）热切割（3）冲裁。
2.展开放样？进行展开放样时如何对厚板件进行处理的？1概念：把各种立体的零件表面摊平的几何作图过程称为展开放样。
2、1）计算弯曲展开长，板厚较小时可直接按标注的直径或半径计算展开长，板厚较大时必须考虑板厚对展开长度高度以及相关构件的接口尺寸的影响2）可展曲面的展开放样：1平行线展开法 2 放射线展开法 3 三角形展开法。23，一般的剪床：平口剪床，斜口剪床，龙门剪床，圆盘剪床；
24，减小回弹的主要因素：（1）将凸模角度减去一个回弹角，使板料弯曲程度增大，板料回弹后恰好等于所需要的角度。（2）采取矫正弯曲，在弯曲终了时进行矫正，即减小了凸模的接触面积或增大弯曲部件的压力。（3）减小凸模与凹模的间隙（4）采用拉弯工艺（5）在必要时，如果条件允许可以采用加热弯曲。
25，冲裁间隙的大小对冲裁件质量，模具寿命，冲裁力的影响很大；
26，爆炸成型原理：是将爆炸物质放在一特质的装置中，点燃爆炸后，利用所产生的化学能在极端的时间内转化为周围介质中的高压冲击波，使坯料在很高的速度下变形和贴膜，从而达到成型的目的；
27，装配是将焊件按产品图样和技术要求，采用适当工艺方法连接成部件或整个产品的工艺过程。装配的基本条件：1）定位2）夹紧3）测量
28，定位基准：在结构装配过程中，必须根据一些指定的点线面来确定零件或部件在结构中的位置，这些为依据的点线面称为定位基准。
29，定位基准的选择：（1）装配定位基准尽量与设计基准重合（2）统一构件上与其他构件有链接或配合关系的各个零件，尽量采用统一的定位基准（3）应选择精度高，又不易变形的零件表面或边棱在定位基准（4）所选择的定位基准应变于装配中的零件定位和测量； 30，在焊接结构生产中常见的测量项目;线性尺寸，平行度，垂直度，同轴度，角度； 31，零件的定位方法：（1）划线定位（2）销轴定位（3）档铁定位（4）样板定位
32，定位方法按定位方式不同可分为：划线定位装配，工装定位装配，安装配地点不同可分为：固定是装配，焊件移动式装配 ；
33，T形梁的装配：（1）划线定位装配（2）胎夹具装配箱型梁的装配：（1）划线装配（2）胎夹具装配
34，预热，后热，焊后热处理的目的：预热：是减缓焊接接头加热似的温度梯度以及冷却速度从而减少或避免产生脆硬组织，有利于氢的溢出，可防止冷裂纹的产生； 后热：利用预热装置进行加热到300-500度并保温1-2h后空冷的工艺措施，目的是防止焊接区扩散氢的聚集，避免延迟裂纹的产生。焊后热处理：1）消除火或降低焊接残余应力，2）消除焊接热影响区的淬硬组织，提高焊接接头的塑性和韧性；3）促使残余氢的逸出4）对于有些钢材，可以使断裂韧度提高5）提高结构的几何的稳定性6）增强构件抵抗应力腐蚀的能力。35，预热温度的高低，应根据淬硬倾向的大小，冷却条件和结构刚度等因素，通过焊接实验来确定；
36，焊接结构的焊后热处理是采用正火，回火等处理手段对焊件进行的热处理，其目的是为了改善焊接接头的韧度，疲劳强度，提高结构的几何稳定性；
37，为了提高产品的工艺性，工厂对所有新设计的产品和改进设计的产品以及外来产品的图样，在首次生产前进行焊接姐俄沟工艺审查；目的：保证结构设计的合理性，工艺的可行性，结构使用的可靠性和经济性；
38，焊接结构工艺审查的步骤：1，产品结构图样的审查包裹新产品设计图样，继承性设计图样和按照事物测绘的图样等； 2，产品结构技术要求审查
39，接结构工艺性分析的内容：
一、从减小焊接应力与变形的角度分析结构的合理性。1）尽可能的减少结构上的焊缝 的数量和填充金属的量，2）尽可能的选用对称的构件截面和焊缝的位置，3）尽可能的减小焊缝截面尺寸，4）采用合理的装配焊接顺序，5）尽量避免各条焊缝相交；
二、从降低应力集中的角度分析结构的合理性。1）尽量避免焊缝过于集中，2）尽量采用合理的接头形式，3）尽量避免构件截面的突变；
三、从焊接生产工艺性角度分析结构的合理性。1）尽量是结构具有良好的可焊到性，2）保证接头具有良好的可探到性，3）尽量选用焊接性好的材料拉制造焊接结构；
四、从焊接生产经济性角度分析结构的合理性，1）使用材料一定要合理，2)尽量减少生产劳动量；3）尽量减少辅助工时；4）尽量利用型
钢和标准件 5）有利于采用采用先进技术的焊接方法；
40，焊接齿轮可能受到的历：齿轮自身转动时产生的离心力，有传动轴传来的传动力矩或外界作用的圆周力，由于工作部分结构形状和所处的工作条件不同而引起的轴向力和径向力，由于各种原因一起的振动和冲击力。
41，工序是工艺工程的最基本的部分，是生产计划的基本单元，工序划分的主要依据是加工工艺工程中工作地点是否改变和加工是否连续；
42，在一个工序内焊件，设备，工具，和工艺均保持不变的条件下所完成的那部分动作称为工部；
43，拟定工艺路线要完成下列内容：选择加工法，安排加工顺序和确定各工序所使用的设备； 44，工艺过程分析应遵循”在保证技术条件的前提下，取得最大经济效益的原则；
45，焊接结构的技术条件，一般可归纳为获得优质的焊接接头和获得准确的外形尺寸两个方面；
46，从采用先进工艺的可能性进行工艺分析:1)采用先的工艺方法 2）实现焊接生产过程的机械化与自动化3)改进产品结构创造先进的工艺过程；
47，工艺规程的主要内容：工艺过程卡，加工工艺卡，绘制简图；
焊接装备在汽车制造业的应用研究 第6篇
摘要：随着我国科学技术的不断进步以及国民经济水平的快速提高，人们的消费水平也在逐年提高。虽然说汽车制造业在我国已经兴起了较长的一段时间，但是我国的汽车制造水平与发达国家仍然存在着一定的差距。从当前我国汽车业的发展现状来看，人们对汽车的需求量还是比较大的。焊接技术作为汽车生产过程中的一项关键技术，被广泛的应用到汽车制造的各个环节中。接下来，本文将根据焊接装备在汽车制造业中的应用现状进行分析，并提出有效的解决策略，来不断促进我国汽车制造业的发展。
关键词：焊接装备;汽车制造业;存在问题;有效措施
一、焊接装备在汽车制造业应用的必要性
（一）汽车销售价格逐年降低
近几年来，随着人们对汽车需求量的逐渐增大，使得我国汽车制造业的发展快速膨胀，从而导致我国在汽车销售上出现供大于求、销售价格逐年降低的现象。出现这一现象的主要原因是，油价较高、道路交通建设与汽车业发展不均衡。虽然我国在城市交通建设方面已经作出了较大的改善，但是交通拥挤、道路堵塞的现象依然时有发生。就拿我国首都的交通状况来说，堵车是十分常见的，更不用说在人们上、下班的高峰期，这一现象更是屡见不鲜，为了缓解这一问题为人们生活带来的不便，减小交通负担，政府已经出台了“车辆限号”的相关政策。汽车的研发是为人们提供方便的，而堵车现象的出现又恰巧违背了这一根本目的，加之油价的不断攀升，就使得人们在选购汽车时不得不重新考虑买车的必要性。改善焊接装备的应用现状，能够有效减少生产过程中的成本，增大汽车制造业的经营利润，为我国汽车行业的可持续发展奠定基础。
（二）焊接技术不够先进
焊接是整个汽车制造过程中的一个重要工作内容。焊接技术的先进与否将在很大程度上影响汽车生产效率的高低以及汽车质量的好坏。就当前我国汽车制造业中焊接技术的发展现状来看，无论是这一操作中所使用的焊接设备，还是这一技术的应用理念，都不是足够的先进，从而严重的制约了我国汽车制造业的发展。在对汽车进行焊接操作时，主要的工作力量依然是人力，这不仅会增大工作人员的压力，而且也无法保证焊接工作的准确性。因此，将智能化的焊接装备应用到汽车制造业中已经是大势所趋。
二、焊接装备在汽车制造中应用时存在的问题
（一）没有树立对焊接装备智能化的正确认识
智能化、数字化、自动化已经成为当今制造行业发展的主流趋势，不仅能够极大的提高生产制造的工作效率，而且能够有效减少生产过程中的成本支出。由于受到传统生产理念的影响，在生产过程中人们并没有充分认识到焊接装备智能化的重要性，反而更相信人工操作的准确性。
（二）工作人员专业素质水平有限
焊接装备智能化的实现，主要是通过计算机、系统控制操作以及精密仪器等一系列高新技术来共同完成的，这也就对工作人员的专业技术水平提出了更高的要求。就我国汽车制造业的发展现状来看，大多数从事焊接工作的人都是技术人员，他们自身的文化知识水平有限，对智能化、自动化等理念在焊接装备中应用的理解也不够深刻。所以，如何提高从业人员专业素质水平，打造一支优秀的工作团队，已经成为当前汽车制造业中的首要问题。
（三）对焊接装备的资金投入有限
与传统焊接装备不同的是，智能化的焊接装备更加精密，所以在购置这些装备时所需要投入的资金也会更多。由于当前汽车销售价格的降低，使得公司营业利润也大幅度的缩减，最终导致对焊接装备投入资金的减少，不利于焊接装备在汽车制造业中的应用。
三、改善焊接装备在汽车制造中应用现状的有效措施
随着我国汽车制造业的快速发展以及人们生活水平的提高，汽车生产的质量安全以及舒适性受到越来越多的关注。焊接工作作为汽车生产中的一项核心操作，会直接影响到汽车生产水平的高低。因此，如何改善焊接装备的应用现状，已经成为当前汽车生产过程中亟待解决的问题。
（一）加大焊接装备在汽车制造中的推广力度
将焊接装备应用到汽车制造业中，能够有效减少生产过程中的成本支出，简化生产工序，降低焊接人员的工作强度，提高汽车生产的质量。因此，加大焊接装备在汽车制造中的推广力度是十分必要的。比如，政府可以加大对汽车制造企业的政策帮扶，以此来鼓励企业引进先进的焊接装备。
（二）提高从业人员的专业素质水平
打造一支优秀的焊接团队，能够极大的提高汽车制造的工作效率，保证焊接工作的精确度，为我国汽车业的快速发展提供保障。比如，企业在对汽车焊接人员进行招聘时，可以对人才的招聘方向进行适当的调整，注重对复合型人才的选用，即要求求职者既要有汽车焊接方面的专业知识又要有一定的计算机基础。通过对这一类人才的招收，不仅能够最大程度的提高焊接装备在汽车制造中应用时的有效性，而且能够保证汽车生产的质量安全。
（三）注重机器人在汽车焊接工作中的应用
随着汽车需求量的日益增大以及汽车利润空间的减小，将生产机器人应用到汽车焊接工作中来，能够有效的减少焊接操作人员的工作压力，保证焊接的精确度，提高汽车生产的质量。为了更好的满足人们的使用需求，汽车制造商在进行生产时，必须要不断的进行创新，总结工作经验，研发出更加符合大众需求的汽车。机器人在焊接工作中的应用，只需要输入相应的程序就能满足各种类型汽车的生产需要，而不再是像传统焊接操作中，一种车型对应一种焊接模板的生产方式，极大地简化了汽车的生产流程，减少开资。
四、总结
随着我国汽车行业的快速发展，将焊接装备应用到汽车生产中，不仅能够满足当代人们对汽车的多样化需求，而且能够有效减少焊接环节中对材料的浪费以及资金的消耗，为我国汽车制造行业的快速发展奠定基础。
参考文献：
先进的汽车FSW焊接技术 第7篇
摩擦焊接工艺为固态焊接, 焊缝热影响区相对较窄, 晶粒细小, 焊缝质量较易控制, 制造成本相对较低。半轴以焊代锻, 以摩擦焊代替C O2气体保护焊, 可降低成本。传动轴、万向节叉等零件均为C O2气体保护焊, 生产效率相对较低, 若采用摩擦焊工艺, 无需填充任何辅助材料, 并有利于作业环境的改善, 减少污染。
据不完全统计, 美国、德国、日本等工业发达国家的一些著名汽车制造公司, 已有百余种汽车零部件采用了摩擦焊技术。在国内, 中国重汽已实现铸钢桥壳和轴头的摩擦焊接。摩擦焊技术在国内推广应用, 势在必行。今后5～10年要加大力度开发一些新的摩擦焊方法 (相位摩擦焊、线性摩擦焊、径向摩擦焊和搅拌摩擦焊) , 逐步完善并扩大其应用范围。
近年来, 为了适应新材料与新结构的应用, 国内外在摩擦焊接及相关技术方面取得了重要进展, 其中以线性摩擦焊 (Linear Friction Welding) 、摩擦堆焊 (Consumable Rod Frictionsurfacing) 、搅拌摩擦焊 (Friction Stir Welding) 、摩擦塞焊 (Friction Plug Welding) 等被称为是“科学摩擦 (Science Friction) ”的先进摩擦焊接技术最具代表性。这些新颖的摩擦焊接技术不仅拓展了摩擦焊的应用范围, 而且提高了焊接部件的整体性能和可靠性, 使那些难焊或不能焊的材料也能获得高质量的焊缝。研究先进摩擦焊接技术具有重大的理论意义和工程应用价值。
搅拌摩擦焊是英国焊接研究所TWI (The Welding Institute) 于1991年开发的专利焊接技术。与常规摩擦焊一样, 搅拌摩擦焊也是利用摩擦热作为焊接热源。不同之处在于, 搅拌摩擦焊焊接过程是由一个圆柱体形状的焊头伸入工件的接缝处, 通过焊头的高速旋转, 使其与焊接工件材料摩擦, 从而使连接部位的材料温度升高软化, 同时对材料进行搅拌摩擦来完成焊接的。
搅拌摩擦焊是针对焊接性较差的铝合金开发的一种新型固相焊接工艺, 特别适合板材的焊接, 近年来引起国内外的重视, 该技术的焊接质量好, 生产率高, 板材不用开坡口, 可一次焊成, 已成功地应用于铝、铜等合金板材的焊接。因其具有节能、清洁、质量高、设备简单等诸多优点, 正扩大在汽车上的应用。
随着中国搅拌摩擦焊中心的成立, 更多的中国企业将会越来越多地从这一革命性的技术中受益。
搅拌摩擦焊技术特点
搅拌摩擦焊是一种固相连接工艺, 同熔焊相比, 搅拌摩擦焊焊接铝合金有几个突出的优点:焊接中厚板时, 焊前不需要开V形或U形上坡口, 也不需进行复杂的焊前准备;焊后试件的变形和内应力特别小;焊接过程中没有辐射、飞溅及危害气体产生;焊接接头性能优良, 焊缝中无裂纹、气孔及收缩等缺陷, 可实现全方位焊接。搅拌摩擦焊最大的优点是:可焊接那些不推荐用熔焊焊接的高强铝合金。
通过人们的不断努力, 搅拌摩擦焊的局限性在不断减少, 但还存在一些不足的地方, 如:其焊速比熔焊慢;焊接时焊件必须夹紧, 还需要垫板;焊后焊缝上留有锁眼;搅拌头磨损很快。目前, 由于搅拌头特形受指棒材料所限, 搅拌摩擦焊仅用于铝合金产品的连接。据报道, 英国焊接研究所正在开展钛合金搅拌摩擦焊的工艺研究。目前, 搅拌摩擦焊的研究和应用主要还是铝合金、钢材等高熔点材料。美国MEGASTIR公司研制了配备强制冷却装置的多晶立方氮化硼PCBN搅拌头, 与美国能源部合作开发钢管搅拌摩擦焊口, 且于2003年将该系统用于野外钢合金天然气管道的连接。
国内外摩擦焊接技术研究现状
1.国外技术研究现状
虽然搅拌摩擦焊技术是一项很新的技术, 距发明才短短的10余年, 但是由于其所具有的独特优势, 已经在汽车、航空航天、船舶、轨道交通、电力电子、建筑等多个领域获得了突破性的发展和应用, 尤其是在铝合金上已经获得了大规模的工业应用。典型的实例包括:美国航空航天局的Delta系列火箭、美国Eclipse小型商务机、阿里亚娜火箭发动机、挪威铝合金快艇、日本新干线等。因此说, 搅拌摩擦焊技术已是一项十分成熟的技术。
在挪威, 已用该技术焊接快艇长为20m的铝合金结构件;美国洛克希德-马丁航空航天公司用该技术焊接了航天飞机外部储存液态氧的低温容器, 在马歇尔航天飞行中心, 也已用该技术焊接了大型圆筒形容器。但是, FSW技术在船舶制造与海洋工业和宇航工业中有更广泛的应用前景, 在铁路运输、公路运输、建筑工业、电器行业中也有很大的应用潜力。美国几大汽车制造商已经投资共同研究FSW技术的商业应用, 可能的应用领域包括:发动机与底盘的托架, 液压成形管道的配件, 空间构件、货车本体、吊车、燃料箱、大篷车、摩托车与自行车框架、起重箱及镁、铝镁合金接头等。随着对FSW技术研究工作的深入, 其在工业领域中的应用将不断扩大。
2.国内技术研究现状
南昌航空工业学院1998年成功地用FSW方法焊接了铝合金对接接头。LY12、LC4、LD10的对接接头、丁字接头、搭接接头, 变形镁合金、铸造镁合金、纯铜、铝合金/纯铜异种材料对接接头, 铝合金LF6接头强度等同于母材强度, L D10接头强度达到母材的85%, 铝合金/纯铜接头强度达到铝合金LF6的90%。
目前国内的汽车工业生产采用的多是国外已经成熟运用的设计和技术, 对于产生刚10多年, 工业化应用才刚刚开始的FSW技术的应用尚属空白。但是无论从汽车性能还是燃油消耗方面考虑, 轻量化是汽车工业发展的必然趋势, 而铝合金、镁合金是汽车轻量化发展中主要采用的两种替代性材料, 鉴于FSW技术在焊接铝合金、镁合金及其他新型材料方面的比较优势, 其必将成为国内汽车工业中最主要的制造手段之一。
经过几十年的发展, 摩擦焊技术在国内目前已经具备了包括工艺、设备、控制、检验等整套完备的专业技术规模, 并且在基础理论研究上也形成了一定的独立体系。
目前我国摩擦焊技术的应用比较广泛, 可焊接直径φ3.0～φ120m m的工件以及8000m m2的大截面管件, 同时还开发了相位和径向摩擦焊技术以及搅拌摩擦焊技术。不仅可焊接钢、铝、铜, 而且还成功焊接了高温、强度级相差很大的异种钢和异种金属以及形成低熔点共晶和脆性化合物的异种金属。
近几年来, 搅拌摩擦焊技术也引起了我国科技工作者的高度重视, 先后开展了对铝合金 (如防锈铝、锻铝、硬铝、超硬铝等) , 纯铜及P V C塑料等材料的搅拌摩擦焊研究, 同时还在积极开展钛合金、镁合金和钢铁材料的搅拌摩擦焊工艺研究, 同时对搅拌摩擦焊的机理、微观组织、力学性能和搅拌摩擦焊的核心技术搅拌头等都展开了深入的研究, 并取得了一定的工程应用。
中国搅拌摩擦焊中心是中国航空工业第一集团公司北京航空制造工程研究所和英国焊接研究所于2002年4月共同创建的在中国地区的搅拌摩擦焊技术开发、研究和应用推广中心。中国搅拌摩擦焊中心的成立标志着中国科研院所和TWI在搅拌摩擦焊技术方面的全面合作和共同发展, 标志着搅拌摩擦焊技术开发、研究和工程应用工作在中国市场的正式启动, 是新世纪中国焊接技术发展史上新的里程碑。目前国内已经成功实现了铝合金、铜合金和塑料等材料的搅拌摩擦焊接。搅拌摩擦焊接技术正向着实际生产应用转化。
技术应用
自FSW发明以来, 由于其焊缝组织好、接头力学性能优异, 已经在汽车、航空航天、造船及铁道车辆等制造领域显示出强劲的创新活力和广阔的应用前景, 并得到广泛应用。
1.陆路交通
对于陆路交通工业, FSW在列车制造领域的应用主要为:高速列车、轨道列车、地铁车厢和有轨电车、集装箱等;在汽车上主要应用于发动机、底盘、车身支架、汽车轮毂、液压成形管附件、车门预成型件、车体空间框架、货车车体、载货车的尾部升降平台、汽车起重器以及装甲车的防护甲板等。法国Alstom公司和丹麦DanStir公司目前正在进行车辆部件的FSW工业化研究;日立公司在进行单层和双层挤压件连接时都采用了FSW技术, 用于市郊特快列车车辆的制造;日本住友轻金属公司已将FSW工艺用于地铁车辆, 焊接工件长度已超过76m, 且接合质量良好;日本住友轻金属公司生产的FSW焊接板已用于日本新干线车辆的制造, 时速达285km/h, 质量完全合格。
2.航空航天
在航空领域中, 飞机制造零部件的装配连接使用了大量铆接和螺栓联接结构, 如在空中客车A340飞机上使用了超过100万个铆钉, 如果用FS 代替铆接, 一方面FSW具有比铆接更快的制造速度, 另一方面FSW在减少制造过程库存零部件的同时, 还大大减轻了飞机的结构质量。总之, FSW技术的出现为航空航天工业设计和制造提供了一种新的方法和途径, 并逐步投入到实际生产中。
2.造船
船舶制造和海洋工业是FSW首先得到商业应用的两个工业领域, 主要应用在甲板、侧板、防水壁板、船体外壳、主体结构件、直升机降落平台、水上观测站、海洋运输结构件、帆船桅杆及结构件等。铝合金材料传统连接方法为铆接和弧焊连接, 铆接增加了制造时间、人力和物料使用量, 且铝合金熔焊时易产生变形、缺陷和烟尘等, 也限制了弧焊的使用。所以FSW技术的发展, 以高集成度的预成型模块化制造来代替传统的船舶加强件结构的制造, 是船舶制造技术发展的必然和革命性的进步。
4.工具行业
在生产各种钻头、丝锥、铰刀、刀头等过程中, 全国已有30余家工具厂采用摩擦焊新技术。所用设备为国产C20、C25、C40等摩擦焊机或专用工具摩擦焊机。
5.其他领域
在其他方面, FSW也有较多的应用, 如民用建筑工业中的铝合金桥梁、装饰板、门窗框架、管线、铝合金反应器、热交换器等;电子工业中的发动机壳体、电器连接件、电器封装等。此外, FSW还应用在冰箱冷却板、厨房电器、“白色”家用物品和工具、天然气和液化气储箱、家用装饰等。
总之, FSW技术的开发和应用才刚刚开始, 今后将会具有巨大的潜在应用前景。
技术发展趋势
作为革命性的绿色焊接技术, FSW的出现对连接技术的发展产生了巨大的冲击和推动, 其应用速度已远远超过了对焊从金属发展到复合材料和钢铁材料过程, 在异种材料焊接中也显示了良好的开端。随着焊接设备和搅拌头的发展, 应用FSW的可焊材料会更加广泛, 同时可提高焊接速度、优化接头性能、降低成本及实现自动化生产。
搅拌摩擦加工在细晶超塑性铝合金制备和铝基合金微观结构改性方面的研究表明, 它是一种非常有效的加工技术, 最近在复合材料制备、材料合成等方面也显示出了良好的应用前景。相信随着研究的深入, 搅拌摩擦加工将发展成为一种成熟的、多用途的材料加工技术, 并在工业领域得到实际应用。
我国摩擦焊技术的发展现状还很不适应国民经济高速发展的需要。今后5～10年内我国的摩擦焊工作者还要在材料的焊接性、摩擦焊的焊接方法、摩擦焊设备和摩擦焊的应用领域展开更加深入的研究。摩擦焊接工艺的新发展, 即第三体摩擦焊、线形摩擦焊、搅拌摩擦焊和嵌入摩擦焊。
结语
汽车制造中的焊接技术 第8篇
焊接方法应用现状
汽车制造业是焊接应用面最广的行业之一, 所用的焊接方法也种类繁多, 其应用主要有五种。
1.电阻焊
(1) 点焊主要用于车身总成、地板、车门、侧围、后围、前桥和小零部件等。
(2) 多点焊用于车身底板、载货车车厢、车门、发动机盖和行李箱盖等。
(3) 凸焊及滚凸焊用于车身零部件、减震器阀杆、制动蹄、螺钉、螺帽和小支架等。
(4) 缝焊用于车身顶盖雨檐、减震器封头、油箱、消声器和机油盘等。
2.电弧焊
(1) CO2保护焊用于车箱、后桥、车架、减震器阀杆、横梁、后桥壳管、传动轴、液压缸和千斤顶等的焊接。
(2) 氩弧焊用于机油盘、铝合金零部件的焊接和补焊。
(3) 焊条电弧焊用于厚板零部件如支架、备胎架、车架等。
(4) 埋弧焊用于半桥套管、法兰、天然气汽车的压力容器等。
3.特种焊
(1) 摩擦焊用于汽车阀杆、后桥、半轴、转向杆和随车工具等。
(2) 电子束焊用于齿轮、后桥等。
(3) 激光焊割用于车身底板、齿轮、零件下料及修边等。
4.氧乙炔焊
用于车身总成的补焊。
5.钎焊
用于散热器、铜和钢件、硬质合金的焊接。
各种焊接方法中, 由于点焊、气体保护焊、钎焊具有生产量大、自动化程度高、高速、低耗、焊接变形小、易操作的特点, 所以对汽车车身薄板覆盖零部件特别适合, 因此, 在汽车生产中应用最多。在投资费用中点焊约占75%, 其他焊接方法只占25%。
随着汽车工业的发展, 汽车车身焊装生产线也在逐渐向全自动化方向发展, 为了赶上国际水平, 在提高产量的同时, 要求努力提高汽车制造质量。众所周知, 实现自动化的前提是零部件的制造精度要很高, 希望焊接变形最小, 焊接部位外观要清爽, 故对焊接技术的要求也越来越高。
汽车的焊接新技术
现今, 汽车工业中的先进焊接技术很多, 这里只列举出与车身焊接相关的焊接新技术。
1.电阻焊的节能及控制技术
(1) 联体悬挂式点焊机汽车工业中应用最多的是悬挂式点焊机, 一个车间往往是几十或上百台, 其容量大多在100k V A以上, 在汽车薄板的焊接中得到了广泛应用。
(2) 电阻焊机目前电阻焊机大量使用交流50H z的单相交流电源, 容量大, 功率因数低。发展三相低频电阻焊机、三相次级整流接触焊机 (已在普通型点焊机、缝焊机、凸焊机中应用) 和I G B T逆变电阻焊机, 可以解决电网不平衡和提高功率因数 (可达0.9以上) 的问题。同时还可进一步节约电能, 利于实现参数的微机控制, 可更好地适用于焊接铝合金、不锈钢及其他难焊金属的焊接。另外还可进一步减轻设备重量。
(3) 电阻焊的控制西南交通大学针对某工厂铝合金车圈对焊研制成车圈焊接P L C智能控制器, 对原机进行了改造, 解决了铝合金车圈的焊接质量问题, 提高了焊接生产率。后又与一工厂研制了P L C缝焊控制器, 解决了对一般清理要求制件的缝焊问题。通过这两项控制器的研制, 证明了P L C比单片微机控制器抗干扰能力强, 可靠性高;比工控机控制器体积小、成本低, 使用通用的单相工频交流电阻焊机完成了高难度的对焊及缝焊工作。
2.气体保护焊接技术
(1) 表面张力过渡的波形控制法方法的关键是用两个电流脉冲完成一个熔滴过渡, 第一个电流脉冲形成熔滴并使之长大, 直至熔滴与工件短路;第二个电流脉冲是一个短时窄脉冲并不断检测其di/dt (电流随时间的变化) , 同时控制电流脉冲值, 以产生适当的电磁收缩力, 使熔滴颈部收缩变细, 最后靠熔池表面张力拉断, 完成一个熔滴过渡而不产生飞溅。
(2) 逆变电源波形控制利用逆变电源良好的动特性和灵活的可控性, 采用波形控制, 在短路阶段初期抑制电流上升, 以减少电磁力在刚形成小桥时熔滴过渡的阻碍和爆断, 减少大颗粒飞溅, 并利于熔滴在熔池摊开;当熔滴在熔池摊开后, 使电流迅速上升, 以加速形成缩颈, 以后再慢速上升到一个较低峰值, 使小桥爆断时飞溅减少。
(3) 氩弧焊新技术氩弧焊有非熔化极 (T I G) 和熔化极 (M I G) 两种, 均用于汽车工业有色金属和高合金钢焊接中。为了改善C O2气体保护焊的成形和减少飞溅, 采用加入80%或20%A r的混合气体保护焊。
3.高能束热源焊接加工技术
高能束热源是指能量密度已大于5108W/m2的热源 (电子束、离子束和激光) , 在汽车工业中均有应用, 目前国外发展的新技术有:
(1) 激光和电弧复合加热焊接激光焊接可焊出窄而深的焊缝, 电弧焊接可焊出宽而浅的焊缝;前者投资大, 后者成本低, 两者特性组合, 会大大提高焊接效率。激光和电弧复合加热焊接的焊炬设计特别重要, 两热源的夹角要尽可能小, 焊炬也设计成激光+双电弧电源。该方法已在4～8m m厚的钢结构中使用, 正拟用于更薄的汽车部件生产和铝合金焊接中。激光除了在焊接及精密切割中应用外, 还在摩擦面形成储油细花纹或重熔复合层, 以提高耐磨性方面应用。
(2) 等离子体的应用氩气保护的等离子焊接切割早已在各行业应用, 主要用于合金钢和非铁金属加工。目前空气等离子切割已普遍应用于一般钢铁和非铁金属的切割, 国内铁路客车厂引进了水下等离子切割, 以减少变形和提高精度。发动机气阀体早已采用填充圈等离子焊接。近十几年来粉末等离子堆焊有很大发展, 可进行小熔合比的薄层料精细堆焊, 能堆焊各种特种合金表面。
焊接发展趋势
1.发展自动化柔性生产系统
纵观整个汽车工业的焊接现状, 不难分析出汽车工业的焊接发展趋势为:发展自动化柔性生产系统。而工业机器人, 因集自动化生产和灵活性生产特点于一身, 故轿车生产近年来大规模、迅速地使用了机器人。在焊接方面, 主要使用的是点焊机器人和弧焊机器人。焊接生产线要高度自动化, 广泛采用六自由度的机器人, 且机器人具有焊钳储存库, 可根据焊装部位的不同要求或焊装产品的变更, 自动从储存库抓换所需焊钳。传输装置则已发展为采用无人驾驶的更具柔性化的感应导向小车。
2.发展轻便组合式智能自动焊机
国内汽车焊接水平与国外相比差距很大。近年来, 国内的汽车制造厂都非常重视焊接的自动化。如一汽引进的捷达车身焊装车间的13条生产线的自动化率达80%以上。各条线都由计算机 (可编程控制器P L C-3) 控制, 自动完成工件的传送和焊接。焊接由R30型极坐标式机器人和61台G60肘节式机器人进行, 机器人驱动由微机控制、数字和文字显示, 磁带记录仪输入和输出程序。机器人的动作采用点到点的序步轨迹, 具有很高的焊接自动化水平, 既改善了工作条件, 提高了产品质量和生产率, 又降低材料消耗。类似的高水平生产线, 在上海、武汉等地都有合资及引进, 包括了德国、美国、法国和日本的先进汽车制造技术。但这些毕竟还远不能适应我国民族汽车工业迅速发展的需要, 我们必须坚持技术创新, 大力加速发展高效节能的焊接新材料、新工艺和新设备, 发展应用机器人技术, 发展轻便灵巧的智能设备, 建立高效经济的焊接自动化系统, 必须用计算机及信息技术改造传统产业, 提高档次。
结语
汽车车身焊接质量的分析和保证 第9篇
热量=通电电流电阻通电时间。
为了获得好的焊核,还需要适当增加电极压力。电阻点焊的质量与电极输入的电流、电极导电的质量、电极的直径、零件之间的配合、通电的时间、电极的压力等紧密相关。
1 电阻电焊焊接易出现的问题
现代汽车焊接生产中由于节拍快、薄板零件的形状稳定性、人工操作等一些因素的影响,存在如下一些质量问题。下面就电阻点焊焊接容易出现的问题作一些分析。
1.1 板材之间飞溅
在焊接过程中,板材之间的熔核形成过程中产生飞溅,使熔核质量变差,最终会导致焊点质量变差、焊接现场环境变差,以及不安全因素存在。
1.2 板材表间飞溅
是指板材表面黏附电极,使焊点表面质量差,影响外观。电极的损坏较快。
1.3 焊接强度低
焊接强度低直接表现在焊接处不牢固,车身质量不合格。
此外,焊接的质量问题还有压痕过深、焊穿及内部裂纹等问题。这些问题都与焊接电流、压力、通电时间、板材、电极、相关联。
2 汽车本身焊接出现质量问题原因及对策
2.1 零件(板材)的影响
薄板焊接时,零件一般是冲压出来的,本身就存在着回弹等制造的误差,且生产、运输等过程也易产生变形,因此在零件间配合的时候肯定存在离空的现象.势必产生飞溅、压痕过深、焊穿等缺陷,这种缺陷在板材比较厚的情况下更恶劣。因此,在产品的前期开发过程中需要严格控制零部件的尺寸及匹配的质量,同时在生产过程中增加过程控制以减少零件在制造过程中存在的问题。另外,板材表面如果有脏东西和杂质,也会在焊接中黏附电极,形成表面飞溅。
2.2 焊接参数不稳定,影响焊点质量
在焊接过程中,经常会出现焊接电流不稳定、电极压力不足等现象,势必影响焊点的强度和表面质量。造成这种现象的原因是:工厂的动力设施和焊接设备等不齐全,在车间规划时也没有考虑到产能提升的问题,使用的供电设备的功率按照当前的设备所考虑和使用,因而在产能提升中,由于焊接设备的增加,使得车间的电网网压波动加大,造成有些焊点的输出电流偏低。要解决这个问题,可以通过前期规划对供电设施的扩容加以考虑,同时可以采购网压补偿的焊接设备来实现。另外,焊机输出的电流是通过电缆传到焊钳上的,而电缆的导电物质是铜,在使用了一定的频次后,铜的介质会出现老化等现象造成电阻变大,输出功率衰减、焊点强度减低。这种情况需要靠定期更换电缆及定期检查焊点的质量来避免。
2.3 焊钳电极
焊钳电极(考虑到导电性和成本的情况,一般采用铜)是输出电流、压力的关键,所以电极头的材质、直径、对中度很重要。
(1)由于要施加压力并且通电性好,电极头一般采用铬锆铜,但一些厂家贪图便宜,选择了一般的铜材,使得电极头变软,没使用多久直径就会变大,影响焊点质量。
(2)使用长久的电极头磨损直径变大,需要对电极头进行修配。一些操作工图省事,刚开始就把电极头磨得很尖,容易造成前期的一些焊点直径偏小,形成压痕过深、焊穿等缺陷。
(3)更换电极时不注意,会造成电极不对中,电极内冷却水管位置不当,电极冷却效果不好。而电极冷却效果不好,会造成电极发热变软,直径变大,影响焊点质量。所以,一般冷却水管的距离应该在0.318～0.635 cm之间。
2.4 焊接参数
前面已经提到焊接参数是由电流、压力、通电时间等形成的,它们互相是需要匹配的。
汽车电阻点焊焊接质量的过程控制 第10篇
1 电阻点焊的原理
电阻点焊是通过点焊电极对被焊工件施加并保持一定的压力,使工件稳定接触,然后使焊接电源输出电流通过被焊工件和它们的接触表面,产生热量,升高温度,熔化接触点局部形成焊点(如图2所示)。点焊过程的三个阶段如图3所示。
2 影响焊接质量因素
2.1 焊接电流
从公式(1)可见,电流对产热的影响比电阻和时间两者都大。因此在点焊过程中它是一个必须严格控制的参数。引起电流变化的主要原因是电网电压波动和交流焊机次级回路阻抗变化。阻抗变化是因回路的几何形状变化或因在次级回路中引入了不同量的磁性金属。对于直流焊机,次级回路阻抗变化,
注:Q——产生的热量;I——焊接电流;R——电极间电阻;t——焊接时间。
对电流无明显影响。
除焊接电流总量外,电流密度也对加热有显著影响。通过已焊成焊点的分流,以及增大电极接触面积或凸焊时的凸点尺寸,都会降低电流密度和焊热接热,从而使接头强度显著下降。
2.2 焊接电阻
接触电阻存在的时间较短暂,一般存在于焊接初期,由两方面原因形成。
(1)工件和电极表面有高电阻系数的氧化物或脏物质层,会使电流遭到较大阻碍。过厚的氧化物和脏物质层甚至会使电流不能导通。
(2)在表面十分洁净的条件下,由于表面的微观不平度,使工件只能在粗糙表面的局部形成接触点。在接触点处形成电流线的收拢。由于电流通路的缩小而增加了接触处的电阻。
2.3 焊接压力
电极压力对两电极间总电阻R有显著影响,随着电极压力的增大,R显著减小。此时焊接电流虽略有增大,但不能影响因R减小而引起的产热的减少。因此,焊点强度总是随着电极压力的增大而降低。在增大电极压力的同时,增大焊接电流或延长焊接时间,以弥补电阻减小的影响,可以保持焊点强度不变。采用这种焊接条件有利于提高焊点强度的稳定性。电极压力过小,将引起飞溅,也会使焊点强度降低。
2.4 焊接时间
为了保证熔核尺寸和焊点强度,焊接时间与焊接电流在一定范围内可以相互补充。为了获得一定强度的焊点,可以采用大电流和短时间(强条件,又称硬规范),也可采用小电流和长时间(弱条件,也称软规范)。选用硬规范还是软规范,取决于金属的性能、厚度和所用焊机的功率。对于不同性能和厚度的金属所需的电流和时间,都有一个上下限,使用时以此为准。超出或低于此限,将无法形成合格的焊点。
2.5 焊接电机头
由于电极的接触面积决定着电流密度,电极材料的电阻率和导热性关系着热量的产生和散失,因此,电极的形状和材料对熔核的形成有显著影响。随着电极端头的变形和磨损,接触面积增大,焊点强度将降低。
2.6 焊接材料的表面状况
焊接材料表面的氧化物、污垢、油和其他杂质增大了接触电阻。过厚的氧化物层甚至会使电流不能通过。局部的导通,由于电流密度过大,则会产生飞溅和表面烧损。氧化物层的存在还会影响各个焊点加热的不均匀性,引起焊接质量波动。因此,彻底清理焊接材料表面是保证获得优质焊接质量的必要条件。
3 焊接过程中保证焊点质量的几条关键要素
3.1 焊点的尺寸标准选择
3.1.1 选择主板厚
两层或三层散件的搭接主导板厚的确定如下:①两层板搭接:选薄的板厚(如图4所示);②三层不同板厚的搭接:选第二薄的板厚(如图4所示);③两件或两件以上板厚相同的两层或三层板的搭接:选其中相同厚度的板厚。
3.1.2 焊点直径确定
所列的最小焊点尺寸是基于所确定的主导板厚方根的4倍这一公式得到的,主导板厚的单位为毫米。当焊点尺寸小于表1所规定的最小尺寸,则焊点为不合格焊点。
3.2 焊接焊点的工艺布置
焊点必须落在设计位置并满足下列要求。
(1)对有明显产品特征供目视参考的单排焊点样式,端部焊点位于设计位置10 mm半径范围外为不合格焊点(明显的产品特征必须是可见的切边或其他可辨认的产品特征,且垂直或近似垂直于焊点连线,距端部焊点30 mm以内),如图5所示。
(2)对其他焊点位于设计位置20 mm半径范围外为不合格焊点,见表3。
(3)在某一焊点样式中(包括单排焊点),假如相邻焊点的间距超出设计间距20 mm,偏离设计位置最远的焊点为不合格焊点。
3.3 焊接参数的选择
3.3.1 焊接参数的设定
焊接可参照表2、表3 SGM的标准,但也需要根据实际工艺进行适量调整。稳定后进行记录和备案。
3.3.2 焊接工艺参数的调整
(1)没有焊接工程师指导或授权,任何人不能进行焊接程序结构的调整。
(2)维修人员在焊接工程师不在场,而现场出现焊接质量问题时,可根据实际情况对焊接参数进行调整。
(3)对维修人员调整后的参数,焊接工程师必须负责审核和跟踪。
3.3.3 调整记录的管理
(1)焊接参数调整结束后,生产现场负责跟踪并作好记录(焊接质量跟踪单)。
(2)焊接工程师负责解决跟踪出现的问题。
在跟踪周期结束后,质量无问题,由焊接工程师及工段长共同确认后关闭。跟踪文件由焊接工程师归档,保存期限为12个月,并更新原来的焊接程序记录。
3.4 焊接电机头的确认
3.4.1 标准型电极(如图6所示)
(1)尺寸小的电极（d<φ16)用于边缘狭窄焊枪难以达到的情况,其电极端面较小,所需的电流也较小,不适用于焊接厚板材或高载荷的应用。
(2)尺寸大的电极(d>φ16)用于厚度大于1.8mm的板材,比尺寸小的电极的电流大,有更好的热量特性。
3.4.2 电机头的修磨更换标准
(1)使用一段时间后,电极端面直径增大,磨损的电极使流经电极端面的电流密度减小;电极帽局部磨损会导致焊点不平扭曲,此时需修磨电极头,如图7 (a)所示。
(2)电极间轴向间距增加,相比于理想电极电极压力降低,电极帽端面到冷却水还距离太小导致散热过快,热量不足,如图7 (b)所示。
3.5 设备的过程监控
设备过程监控包括工艺参数的测量以及设备功能性运转的目视评估。
3.5.1 工艺参数的监控
(1)每班开班前由专人执行对焊接工艺参数的测量和记录,实测值在规定的工艺参数范围内,方可实施试片焊接检查等工作。
(2)计划内或计划外的停机,在重新开机使用前也必须对焊接参数进行测量和记录。
(3)技术人员应根据测量获得的数据进行定时的分析,对与可预见的设备或电网问题及时地发现,并组织相关部门采取有效的措施。
3.5.2 设备功能性运转的目视评估
为保证焊接设备的和工装的正常运转,每班看板前应该进行以下的目视检查。
3.5.2. 1 工装夹具
(1)定位销不松动,清洁,夹紧器在关夹状态下不松动,不变形。
(2)气路,气阀,气缸不漏气,开关不损坏,气管接头不松动,气管不损坏。
3.5.2. 2 悬挂焊机
(1)水阀/气阀全部打开,检查循环水是否正常(正常时球浮起)。
(2)焊机以下的气/水管无破损,气管不漏气,水管不漏水。水/气管破损重应及时更换。
(3)电缆与焊钳连接处不松动,绝缘垫片不损坏,电缆不破损。开关有效,开关线不破损。电缆、开关线破损严重及时更换。
(4)钳臂紧固,不磨损(磨损厚度不超过原来尺寸的1/3),清洁。钳臂电极帽对中,符合工艺要求,焊接动作正常。焊钳的挂钩绝缘垫片不松脱,不磨损,挂钩转角无裂纹。气管,气缸不漏气,不破损。如有破损的及时更换。
(5)平衡器的钢丝绳无断股,平衡器的二次保护绳不松脱,不断股。
(6)焊钳挂钩的紧固螺母不松动,焊钳挂钩磨损厚度不超过原来的1/3。平衡器的钢丝绳、二次保护绳、焊钳挂钩如破损严重及时更换。
4 焊接材料的尺寸和表面状况的确认
焊接前要确保焊接使用的材料和尺寸的正确,板件表面无氧化物、污垢、油和其他杂质,为保证焊接质量做充足的准备。
(1)在焊前必须进行工件表面清理,以保证接头质量稳定。
(2)清理方法分机械清理和化学清理两种。常用的机械清理方法有喷砂、喷丸、抛光以及用纱布或钢丝刷等。
(3)低碳钢和低合金钢在大气中的抗腐蚀能力较低。因此,这些金属在运输、存放和加工过程中常常用抗蚀油保护。如果涂油表面未被车间的赃物或其他不良导电材料所污染,在电极的压力下,油膜很容易被挤开,不会影响接头质量。故在焊接前应检查焊件表面是否有赃物或被其他不良导电材料所污染。
5 焊接质量的检查——试片检查、目视检查、非破坏检查、破坏检查
5.1 试片检查
操作步骤和判定标准:①在规定规格的两块试片搭接处焊三焊点(先焊两边焊点1、2两点,最后焊中间焊点3),如图8所示;②用辅助手柄拉试片进行观察焊点是否合格,焊缝剥开开后,熔核应留在一块板上,另一板上留下一个小孔,熔核直径应为电极头直径的80%左右,说明焊接质量良好,否则不合格,同时填写检查记录表,如图9所示。
频次:每班开班的首、中、末实施焊接试片的破坏性检查并记录检查结果,如存在问题,停止作业,及时反馈,由相关负责人给出具体的解决措施。
5.2 目视检查
标准:以焊点工艺目视样件或图片为标准。
内容:①清点焊点个数;②检查焊点位置;③检查是否存在不可接收的焊点。
频次:所有焊接零件的所有焊点必须实施100%目视检查。
5.3 非破坏检查
选点原则:确定检查工位的数量及位置,从而确认该检查工位涉及的焊枪和对应的焊接程序。对于每把焊枪,如果相同板材匹配的同排列焊点,可选取两端和中间的焊点;对于相同焊枪,且相同焊接程序的焊点,可选取接合面焊接要求最高的焊点;此外,可以加入平时检查中缺陷频率较高的焊点,控制风险。以下3种情况焊点不适于进行非破坏检查:①凿子无法达到的焊点;②车身外表面,平整度要求较高的焊点(包括铜板焊接);③厚板焊接(GMT>1.4),包括高强度钢(GMT>1.1)的焊点。
操作步骤:
(1)查看工位焊点分布略图确认需凿检部位,如图10所示。
(2)将专用的凿子在距离焊点3～6 mm处插入一定的深度(与被检查的焊点平齐),如图11所示。
(3)沿焊接方向上下约30°扳动凿子,以检查焊点是否牢固,如图12所示。
(4)拔出凿子,用锤子将凿检部位调整还原,如图13所示。
(5)在《非破坏性检査表》上记录检查情况,发现异常焊点则在《焊点非破坏检查问题记录表》上,记下问题焊点编号和问题,并立即报告班组长组织返修,并追溯至前一次检查后的合格产品(如图14所示)。
频次:关键焊点1次/1 h,非关键焊点1次/2 h。
5.4 破坏检查
5.4.1 主机厂频次
在试生产阶段,TRYOUT时对各分总成进行一次破坏性检查,要求合格率为95%,NS和S的各批次做一次整车破坏性检查,合格率为98%。如果在S阶段,连续3次焊接合格率在98%以上,则可改为两个批次(仅指在S阶段)做一次整车破坏性检查。
在正式生产阶段,开始按每周1次整车破坏性检查进行,要求合格率为98%;如连续3次保持焊接合格率在98%以上,则整车破坏性检查可改为每个月1次(如在S阶段最后3次的焊接合格率连续在98%以上,则可跳过该阶段,直接进入每月1次的检查频率);之后,如连续3次保持焊接合格率在99%以上,则整车破坏性检查可改为每3个月1次。对2种以上产品共线生产可适当降低检查频次,但不得低于每产品每6个月1次的焊接破坏性检查要求。
5.4.2 制造工厂频次
生产开始阶段,每个总成零件的破坏性检查频率至少为每批一次,持续到工艺能力得到论证并书面成文。工艺能力由连续三次破坏性检查达到要求来衡量。之后,每种零件总成的破坏性检查频率可以减少为每月一次。合格率要求必须大于主机厂,关键焊点100%,非关键焊点99%。
6 员工的工作质量
焊接质量的控制与员工的操作是密不可分的,好的焊接质量是每个员工共同努力的结果,员工应该做到以下方面。
(1)严格按SOS/JIS操作,是焊点质量的保证。
(2)认真做质量检查,预防重大质量问题的产生。
(3)焊钳如钢枪,要细心保养,勤于修整和更换电极头。
(4)努力学习焊接技能,学会如何防止缺陷的产生。
总之,我们从电阻点焊的工作原理分析到了影响电阻点焊焊接质量的因素,又根据这些影响焊接质量的因素分析了焊接过程中保证焊点质量的几条关键要素,并对这些关键要素进行了详细的分析和如何在实际的生产活动中应用,这些都是笔者和同事在从事多年的汽车白车身焊接的工作中,在不断地学习的基础上总结出来的,如果所有的白车身及白车身零部件的焊接能严格地按照以上的内容来监控焊接的过程控制,相信我们的焊接质量一定会跃上一个新台阶,为整车性能做好根基性的保证。
摘要：文章对电阻点焊焊接原理、影响焊接质量的因素和焊接过程中保证焊点质量的几条关键要素做了详细的说明并列举了的实际应用的一些实例,希望能时汽车白车身零部件供应商的焊接过程的提升有所帮助。
关键词：焊接质量,过程参数
参考文献
[1]BT SGMWJ 0401—2008,电阻点焊检验标准及返修流程[S].
汽车焊接生产 第11篇
【关键词】：焊接生产；焊接技术、
【中图分类号】TG40
1.我国目前焊接生产状况
焊接是一种将材料永久连接，成为具有给定功能结构的制造技术。从微小的电子元件到巨大的载重轮船无一不依赖焊接技术。焊接对产品的质量、可靠性和寿命，以及生产成本、效率和市场反应速度有着直接影响。钢材目前仍是我国最主要的结构材料并将继续在我国的今后几十年里占有重要地位，但是，钢材要成为有给定功能的产品则必须经过加工。而焊接结构由于具有质轻、成本低、生产周期短、高效益等优点，其应用必将日益增多。
我国为应对许多重要产品的焊接任务在近几十年来先后研制、开发和引进了一些先进的焊接设备、技术和材料。除应用规模和广度不同，国外生产中采用的成熟焊接技术等我国也都开始应用。但若要真正赶上世界水平，光靠焊接技术人员本身智能的提高是不够的，还需要政、产、学、研的共同努力。
1.1中国焊接材料的现状
一个国家的焊接技术的总体水平是可以通过该国焊接消耗材料的生产情况来反应的。我国焊材的总体增长是与钢材同步的，加上进口的焊材，我国是世界最大的焊材生产和消费国家。但若从种类不一的焊材产值结合来看，我国当前的问题也就明显了。焊条中手工焊产值超过普通的机械化和焊接的自动形式的总量的三倍，如此算来，在我们中国能达到焊接的机械化和焊接的自动化的是我们国家焊接机械化35%以上，远低于世界发达工业国家的60%以上。由此看来，我国焊接生产的总体在焊接的自动化比重中占得仍相当低，以上的数据已经证明中国在世界上只是属于焊接的一个大的国家并不是焊接实力很强的国家。
1.2焊接机器人在我国的应用状况
经过一段摸索期后，我国焊接机器人的应用在汽车制造业等方面的应用迅速加快。其中弧焊机器人多于点焊机器人，占全部的76%。近年来焊接机器人在金属家具行业中的应用明显增多，开始分布在全国各大经济区。但仍以东部沿海和东北地区最为集中。
焊接机器人在我国造船业的应用基本为空白，且机器人最多的日本目前也不足2%。单件生产以及工件尺寸大特点使得焊接技术难以达到很高的装配精度，也就使得焊接机器人在造船业的推广应用难度很大。但当今世界国际竞争激烈，为提高造船质量，缩短生产周期，高度自动化的焊接机器人系统的研发不容忽视。应采取企业主导的联合攻关方式，全面解决相关问题。
1.3焊接技术和焊接工人的技能状况
人是企业的核心竞争力。高新技术的竞争实质上也就是相应人才的竞争，包括技术人员的创新能力和工人素质。当前我国企业中高学历和高职称的焊接技术人员凤毛麟角。我国培养的焊接专业博士、硕士生并不少，当却并不在生产第一线工作锻炼。这成为焊接产业一个不容忽视的问题。
焊接技师是具有熟练技能和专门知识与经验的高级焊工，但目前企业中焊接技师与焊工的比例较低，不足5%。企业对培养焊接技师的培养力度不够，应引起企业与社会的重视。
2.我国焊接的发展趋势
2.1焊接材料的发展趋势
从美日西欧等发达国家和地区焊接材料的发展来看，手工电弧焊用焊条的减少，自动焊焊接材料不断增加时一个发展的必然趋势。我国焊接材料发展的主要关卡是气保护实芯焊丝及埋弧焊实芯焊丝的品种品质满足不了市场的需求。除此之外，自保护和堆焊用药芯额也是我国亟需研制和生产的方向。而至于国内外各厂家退出的无镀铜焊丝，又被叫做特别的涂层焊丝技术，其性能因为每个厂家在涂层的成分和表皮的处理方式的差异而不一样。质量技术很好的焊丝可以起到防止锈的产生还起到润滑的效果，在焊接的应用时为了不会产生铜烟尘，并且能够提高焊丝在电弧应用时的牢固作用还可以在焊接时降低飞溅。从现在来看这种焊丝的各种技术依旧在不断的发展改良中，也属于我国今后的焊接材料发展方向。
2.2焊接设备的发展趋势
随着现代工业自动化程度的增加，技术发展正向着高效、自动化、智能型、节能环保等方向发展。
我国正在向国外看齐，要调整产品结构、增加产品的层次，则需向着自动逆变方式的电源焊接盒、还有在半自动焊接机中的节能高效率的二氧化碳机器发展；电阻焊技术则大多数的研发内容和发展的方向是以不一样的功率作为研究；在焊接设备技术上得到推广运用的是电磁容的技术，在焊接设备产业中现在是需要低消耗和环保无害的设施；焊接的自动化功能以及设备正迅速发展。西气东输、航天事业、船舶事业等大型的国家重点发展基础事业以及在国内汽车工程的迅猛发展都加快了先进的焊接技术进步。在特指的领域中焊接机器人和智能型的焊接也是应用广泛。焊接设备的需求在成套和和专业的焊接中不断的增加，运用的地方越来越多，对技术的要求也越来越严苛，为了使得新工艺的设施能够更加完善和应用，在我国的设施制作企业必须要突破专用、成套设施的发展。
2.3焊接人才的发展
在未来的焊接业发展中，全面提高我国的总体焊接生产技术水平，与国际接轨；培养与吸引一批优秀的焊接专业技术人才，提高自主创新能力；在一些国际焊接相关尖端前沿科技领域占有一席之地等一系列措施是我国增加焊接业中核心竞争力的有效措施。
我国未来焊接技术发展的方向一方面要研制新的焊接方法、焊接设备和焊接材料；另一方面要提高焊接机械化和自动化水平，这都对焊接工作者提出了更高的要求，因此我们要运用现代科学技术，努力促进焊接技术的进步与发展。
【参考文献】：
[1]王元良，等.焊接科学与工程.电焊机.2003.7.
[2]雷世明.焊接方法与设备.机械工业出版社，2004.
汽车焊接夹具的设计研究分析 第12篇
1 汽车焊接夹具在设计过程中的结构设计主要内容
关于汽车焊接夹具在设计过程中的结构设计主要内容的阐述以及分析, 文章主要从两个方面进行分析。首先是汽车焊接夹具的主要分类。其次是汽车焊接夹具的设计基本机构以及设计过程中的主要事项。下面进行详细的论述以及分析。
1.1 汽车焊接夹具的主要分类
伴随着我国汽车工业的不断发展, 我国汽车焊接夹具的种类也在不断的增多, 可以从焊接夹具的具体动力类型, 夹具的具体使用途径以及夹具的具体工作范围以及结构来对焊接夹具进行详细的分类。首先我们从焊接夹具的驱动形式来分类, 焊接夹具主要可以分为无驱动形式的焊接夹具;气动形式的焊接夹具以及手动形式的焊接夹具。在汽车生产制作过程中手动形式的汽车焊接夹具以及气动形式的汽车焊接夹具应用最为广泛。在上述三种形式的焊接夹具中, 无驱动形式的焊接夹具又可以分为两种类型, 首先是应用定位块来进行焊接定位的焊接夹具;其次是应用定位块进行焊接定位的焊接夹具。无驱动形式的焊接夹具在应用过程中需要对定位进行具体操作, 在定位完毕后就不需要给予额外的动力。手动形式的焊接夹具最主要的动力源就是通过人力来进行推动;手动形式的焊接夹具的设计原理就是四连杆结构, 最主要是应用了四连杆结构的自锁原理;气动形式的焊接夹具最主要的动力源是压缩空气, 气动形式的焊接夹具能够最大程度上提升设备的动力转化效率以及提升加工质量, 减少加工作业的事件。因此在上述三种形式的焊接夹具应用过程中, 气动形式的焊接夹具应用最为广泛, 同时效果最好。
1.2 汽车焊接夹具的设计基本机构以及设计过程中的主要事项
焊接夹具在结构上主要分为了六个主要部分, 分别是夹具的机座机构, 夹具的支撑机构;夹具的夹紧机构, 夹具的定位机构, 夹具的辅助机构和夹具的控制系统等。在上述的组成部件中, 我们需要注意的一点是支撑机构是一种基本元件, 同时也是汽车焊接夹具的最重要的组成部分。我们要严格的控制元件表面的精度, 通过科学的控制来实现精度的达标。焊接夹具中的夹紧系统没有特别指明的情况下是气动形式的夹紧系统, 同时手动的夹紧系统在设计过车过程中也有一定比例的应用。定位夹紧系统主要是N-2-1定位夹来进行夹紧。焊接夹具的控制系统也是应用了气动形式的控制系统。控制系统的应用能够最大限度的提升汽车焊接夹具的智能化以及自动化能力。在设计焊接夹具的过程中我们要对夹具的摆角进行科学的坐标定位, 要保障在以后的监测工作中能过后清晰准确的显示。
2 新型汽车焊接夹具的主要设计内容
关于新型汽车焊接夹具的主要设计内容的阐述以及分析, 文章主要从两个方面进行阐述以及分析。首先是汽车焊接柔性夹具的设计内容。其次是汽车焊接可重构夹具的设计内容。下面进行详细的论述以及分析。
2.1 汽车焊接柔性夹具的设计内容
由于人们对于夹具的要求越来越高, 因此我国汽车行业提出了焊接柔性夹具的基本概念, 通过对柔性夹具的深入研究以及试验, 现阶段的柔性夹具能够较为快速的适应各种形状的零件夹装工作, 针对变化多样的零件夹装也有快速的夹装反应, 能够满足我国汽车行业的夹装需求。柔性夹具的使用能够有效的减少夹具的元件数量, 同时夹具在拆装过程中比较方便简单。柔性夹具在应用过程中能够同时加工多个表面。柔性夹具在加工不同形状的零件后还能够继续使用, 也是其中一个特点。
2.2 汽车焊接可重构夹具的设计内容
汽车焊接可重构夹具主要的制作系统是RMS, 这是一种专门的生产柔性控制的一个组合。能够大规模, 快速的进行焊接夹具的生产以及制作。可重构夹具具有很多的优点, 例如能够实现模块化的设计生产;集成化, 定制化以及便于诊断。现阶段的焊接夹具市场中, 可重构的焊接夹具是市场的发展趋势之一。
3 我国汽车行业中焊接夹具的未来发展趋势
关于我国汽车行业中焊接夹具的未来发展趋势的阐述以及分析, 文章主要从两个方面进行分析。首先是新型的汽车焊接夹具的设计制造能够为我国的汽车夹具设计带来技术上的更新。其次是新型的汽车焊接夹具的设计制造能够提升我国汽车行业的发展以及促进汽车车身的结构变化。下面进行详细的论述以及分析。
3.1 新型的汽车焊接夹具的设计制造能够为我国的汽车夹具设计带来技术上的更新
随着人们对汽车文化的追求, 舒适安全又不失个性迫使车身结构向着稳定化、结构合理化发展。车身结构的轻量化和合理化使得新的车身材料和新的车身结构出现, 同时对焊接方法提出新的要求, 从而对焊装夹具的设计和制造提出新的要求。汽车生产技术的创新, 精益生产 (Lean Produc.tion) 、并行工程 (Concurrent Engineering) 即时生产 (Just in Time) 等生产方式的出现, 导致新型汽车夹具的出现。
3.2 新型的汽车焊接夹具的设计制造能够提升我国汽车行业的发展以及促进汽车车身的结构变化
焊接技术在车身工程中处于重要地位, 随着汽车轻量化的要求, 一些轻型材料的应用, 如铝合金的焊接需要促进了焊接新技术的发展, 这也给汽车焊装夹具的设计带来了新的课题。机器人技术的更新带来夹具设计的更新在车身工程中, 车身装配机器人随着伺服技术发展, 将周围机器的工作逐渐转移到机器人上。伺服焊接机器人的伺服焊枪是气压驱动和电极压力的点焊焊枪变换为伺服电机化的焊枪, 同时焊枪的机器人轴化的最大优点是可简化焊装夹具。
摘要：伴随着国家经济科学的不断提升, 我国人民的生活水平也在不断的提高, 其中最显著的一个变化就是我国的家庭车辆拥有量在不断的增多。汽车的需求量的提升, 在很大程度上对我国汽车的制造质量有了更高的要求。在汽车的车身设计过程中, 由于白车车身的制造过程对设计尺寸有非常高的要求。因此在制作白车车身时, 对汽车焊接夹具的要求也在不断的提升。汽车车身的尺寸在很大程度上影响着汽车的整体装配, 及汽车外形的美观性。因此在汽车车身设计时对汽车夹具的设计就显得非常重视了。文章主要针对汽车焊接夹具的设计进行详细的论述以及分析, 希望通过文章的阐述以及分析能够有效地提升我国汽车焊接夹具的设计质量, 同时也为我国的汽车装配质量的提升贡献力量。
关键词：汽车焊接夹具,设计,研究,发展,分析
参考文献
[1]余建军, 任治军, 王辉.先进焊接工装夹具及其在机械装备制造业中的应用[J].机床与液压, 2011 (12) :56-58.
[2]杨旭磊, 李新社.微型车车身焊装夹具的调试和验证[J].汽车工艺与材料, 2010 (3) :44-48.
[3]姚春玲, 张俊华, 李宝顺.汽车车身焊装夹具的三维设计[J].制造业自动化, 2009 (7) :34-35.
[4]莫泽文, 刘俊华, 池源, 等.柔性焊装夹具的设计及制造[J].汽车工艺与材料, 2009 (5) :71-72.
