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淺析汽車車身的焊接工藝設計

2018-12-18

作為 汽車車身生產過程中的重要環節,其焊接的關鍵地位不言而喻。該項課題的研究,將會更好地提升對汽車車身的 焊接工藝設計的分析與掌控力度,從而通過合理化的措施與途徑,進一步優化該項設計工作的最終整體效果。
1 概述
汽車是人們非常重要的交通工具之一,提高汽車白車身焊接質量能夠提升汽車的總制造質量,這對降低交通事故具有促進作用。所以,要重視汽車車身的焊接工作,進而逐步改善汽車總制造質量。目前,市場上多數車身結構是鋼制沖壓件為主體的單體式車身,很多沖壓件經過凸焊、 氣體保護焊、電阻焊等工藝連成一個車體。因為鋼制沖壓件厚度都很薄,薄板沖壓件焊接質量標準及焊接工藝具有自己獨特的特
點,實際焊接過程中要嚴格控制車身的焊接標準。
同時, 汽車車身焊接工藝對汽車整車制造質量具有很大影響,因此,制造汽車過程中,要高度重視汽車白車身焊接工藝選擇,因為焊接工藝受用戶意向、工藝水平、產品系列等因素影響,設計過程中必須全面考慮各工藝優缺點及影響因素,結合廠家要求,不斷完善焊接工藝的設計方案,優化 焊接方法,全面考慮各種因素影響,確保車身焊接質量滿足要求。
2 汽車車身焊接工藝的設計要素
為了確保 汽車焊接工作的順利開展,在進行焊接工藝設計時需具備如下要素:
①汽車車身數學模型。通常情況下,在 汽車制造業中打開數模通常是采用 UG、Catia、ProE 等三維軟件來進行,由此獲取相關數據。在設計汽車車身焊接工藝過程中,整車數模是由全部數模裝配而成,并從中獲取車身結構尺寸以及零部件間的位置關系等參數。除此之外,還可以通過車身數模來制作出各種軸測圖以及剖面圖等。
②樣件、樣車。包括了汽車車身分總成、各大總成、總成以及沖壓件等內容。
③整套產品圖紙。
④車身零部件明細表。包括了車身各部件的編號、名稱,標準件的數量、規格以及沖壓件的數量、編號以及名稱等內容。
3 汽車車身焊接工藝設計探討
工藝設計是焊接生產線設計的基礎,其他專業設計均以工藝設計文件為指導,工藝設計文件的深度必須滿足相關專業的設計需要。
3.1 平面布置
調整線:靠近油漆車間入口側布置,預留擴能面積,兩種不同系列車型盡量分為兩條線布置,公用一個進入油漆車間的通道。
車身線:靠近調整線布置,車身線與調整線之間以存放約 20 臺的車身總成為宜,側圍線分左右布置在車身線的側圍上件工位兩側,采用斜坡積放存儲輸送機存放側圍總成,并將側圍總成從地面送到車身線裝配平臺進行側圍與底盤的預裝。
為降低投資風險,新車型投放宜采用滾動發展模式,一款車型獲得市場認可需要擴大產能時再有計劃地在預留面積上實施二期、三期工程,這樣可以避免高投入低產出帶來的投資效益低下的風險。
3.2 流體設計
焊機冷卻水主水管宜使用 不銹鋼管,分支管路設置過濾裝置,定期沖洗管路雜質;每個分路的水管不宜接入設備過多,一般 8 臺左右。壓縮空氣管徑視設備耗氣量要求而定,接氣點至焊機的軟管不得小于 6 分管。用氣點到分支管接氣點不宜過遠,過遠的距離影響氣源使用質量。
3.3 電力設計
電阻點焊設備用電特點是短時大容量用電,焊裝車間變壓器電力安裝容量不能簡單地將所有點焊設備功率相加得到總的電力容量,點焊設備功率相加的容量一般稱之為電力設計容量,電力安裝容量為設計電力容量乘以安裝系數,該系數與設備數量與汽車年設計綱領、設備功率、設備負載持續率相關,通常設備數量多、功率低、點焊設備負載持續率低、產品設計綱領高其系數較小。
3.4 工藝路線
為提高單位面積生產效率和人均生產率,應減少零件自制率,盡量外委需要專業化生產的、宜于運輸的零合件。如:軸類零件、滾壓型腔類零件。零合件大量外委生產的優點:由于零部件企業可以從整車企業得到穩定的訂貨,可以事先了解整車企業開發新產品的計劃,從而進行技術改造和設備更新,形成大批量的專業化生產,避免在激烈的競爭中被淘汰;對整車企業來說,通過與零部件企業的專業化分工,節約了投資,縮短了產品開發周期,分散了風險,降低了成本,提高了勞動生產率。作為例外,前后保險杠是高利潤產品,備件市場巨大,主機廠應投資自制前后保險杠。
3.5 分析焊點
一般而言,在進行產品設計時就應確定好焊點的重要程度、數量、位置與幅度等參數。但是,現階段部分業主并未出具產品圖紙而僅僅提供產品數模。在此情況下,則需要相關設計人員來對焊點的主要參數進行確定。
(1)確定定型焊點。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,這就是我們通常所說的定型焊點(即點定點)。
(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。
(3)焊鉗初步選型。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。以人工工位為例,車身的工程尺寸與形狀關系到焊鉗的吊掛形式(轉環、縱吊、橫吊)、焊鉗的形式(C 形、X 形)、電極形狀、行程、喉深、開口大小等內容,并確定焊點的位置以及操作位置。如若無法通過模擬找出最佳焊鉗焊接的焊點,則應當重新設計焊鉗。
4 結語
綜上所述,加強對汽車車身的焊接工藝設計的研究分析,對于其良好設計效果的取得有著十分重要的意義,因此在今后的汽車車身的焊接工藝設計過程中,應該加強對其關鍵環節與重點要素的重視程度,并注重其具體設計實施方案的科學性。

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