汽車(chē)車(chē)身裝焊誤差產(chǎn)生的原因分析及控制

孫艷

【摘 要】汽車(chē)車(chē)身的裝焊質(zhì)量直接決定產(chǎn)品質(zhì)量及整車(chē)性能。分析了汽車(chē)裝焊的內(nèi)在規(guī)律，并指出要保證良好的車(chē)身裝焊質(zhì)量，應(yīng)從產(chǎn)品開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)、工裝的設(shè)計(jì)和制造、工藝的制定到工裝的使用和維護(hù)、現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)問(wèn)題的處理、工人的操作以及零組件的尺寸保證等一系列環(huán)節(jié)和過(guò)程進(jìn)行綜合的控制。

【關(guān)鍵詞】車(chē)身；焊接；質(zhì)量

0.前言

汽車(chē)生產(chǎn)是大批量的生產(chǎn)，裝焊質(zhì)量的高低直接影響到整車(chē)的外觀質(zhì)量和性能、工廠的產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益。在汽車(chē)車(chē)身裝焊過(guò)程中，由于諸多方面因素的影響，造成了組焊件以及白車(chē)身裝焊精度的誤差。裝焊誤差有些較小，對(duì)質(zhì)量不會(huì)造成明顯的影響；有些超過(guò)了規(guī)定值，就會(huì)產(chǎn)生不良影響。為了保證汽車(chē)生產(chǎn)的高質(zhì)量、快節(jié)拍和低成本，因此很有必要對(duì)汽車(chē)裝焊誤差產(chǎn)生的原因進(jìn)行深人和全面分析，并采取措施進(jìn)行有效的控制。

1.裝焊誤差產(chǎn)生的原因及控制

汽車(chē)裝焊誤差產(chǎn)生的原因有很多，主要涉及到產(chǎn)品設(shè)計(jì)、焊接夾具、零件、焊接變形和操作過(guò)程變形五個(gè)方面。對(duì)產(chǎn)生裝焊誤差的各方面因素進(jìn)行合理的、綜合的控制，即可有效地減小裝焊誤差。

1.1產(chǎn)品設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)質(zhì)量決定了產(chǎn)品的固有質(zhì)量，保證產(chǎn)品質(zhì)量必須從產(chǎn)品設(shè)計(jì)開(kāi)始。從工藝角度來(lái)講，即產(chǎn)品的工藝性要好，包括沖壓工藝性、裝焊工藝性、裝配工藝性及外觀成形工藝性等，它們是互相聯(lián)系又互相制約的，要綜合起來(lái)考慮。評(píng)價(jià)一個(gè)產(chǎn)品的工藝性時(shí)，首先要分析該產(chǎn)品結(jié)構(gòu)是否有足夠可進(jìn)行分解裝配焊接的工藝分離面。產(chǎn)品的工藝性越好，裝焊質(zhì)量也就越容易保證。

1.2焊接夾具

在產(chǎn)品設(shè)計(jì)完成后，焊接夾具是保證車(chē)身裝焊精度的最重要的因素。焊接夾具的作用是保證所屬裝焊零件之間的相對(duì)位置和焊接件的尺寸精度，減少裝焊過(guò)程中焊接件的變形，提高裝焊生產(chǎn)率。焊接夾具主要由定位裝置、夾緊裝置以及夾具底座構(gòu)成，裝夾（定位和夾緊）、焊接和取出構(gòu)成了整個(gè)裝焊的過(guò)程。在焊接夾具設(shè)計(jì)、制造、調(diào)整、使用和維護(hù)等各個(gè)環(huán)節(jié)都存在著產(chǎn)生裝焊誤差的因素。

1.2.1夾具設(shè)計(jì)

焊接夾具設(shè)計(jì)時(shí)，最重要的是選擇各零件的定位基準(zhǔn)。定位基準(zhǔn)選擇是否合理的標(biāo)準(zhǔn)是能否保證定位可靠、精度高、方便裝配與焊接，以及有利于簡(jiǎn)化夾具結(jié)構(gòu)等。

1.2.2夾具精度

夾具制造精度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求也是造成裝焊誤差的一個(gè)原因。由于大型焊接夾具定位件、壓緊件的數(shù)量比較多，結(jié)構(gòu)和形面比較復(fù)雜，以及一些焊接夾具制造、裝配技術(shù)手段上的一些原因，都會(huì)造成焊接夾具的制造精度有時(shí)不能很好地保證。

1.2.3夾具調(diào)整

由于焊接夾具設(shè)計(jì)或制造上的原因，以及零件尺寸誤差等原因，在試生產(chǎn)前一般都要經(jīng)過(guò)夾具的調(diào)試或者叫零件的比試，檢驗(yàn)夾具能否保證裝焊精度，夾具與零件的協(xié)調(diào)性以及對(duì)零件進(jìn)行考核。在進(jìn)行夾具調(diào)試時(shí)，夾具應(yīng)是基準(zhǔn)。夾具與零件不協(xié)調(diào)造成裝焊誤差的形成，可能是夾具制造精度的原因，也可能是零件尺寸的誤差造成的。

1.2.4夾具使用與維護(hù)

我國(guó)汽車(chē)裝焊生產(chǎn)的自動(dòng)化程度較低，目前國(guó)內(nèi)裝焊線多采用氣動(dòng)焊接夾具，懸掛式氣動(dòng)電阻點(diǎn)焊鉗手工焊，少量點(diǎn)焊機(jī)器人及自動(dòng)焊鉗。為保證裝焊精度就要求操作者能正確使用焊接夾具。焊接夾具的定位元件、壓緊元件及其它元件在使用一段時(shí)間后會(huì)產(chǎn)生磨損，造成定位誤差增大。夾具在平時(shí)使用過(guò)程中，還會(huì)產(chǎn)生一些定位件和壓緊件的松動(dòng)、脫落、斷裂等現(xiàn)象，必須對(duì)夾具進(jìn)行及時(shí)的檢查和維護(hù)。

1.3零件

零件尺寸不合格也是造成裝焊誤差的一個(gè)原因。所謂零件尺寸不合格是指零件尺寸不符合產(chǎn)品圖紙要求，即通常說(shuō)的零件尺寸超差。有些情況下，零件的某些尺寸誤差對(duì)裝焊所造成的影響也可以通過(guò)調(diào)整夾具來(lái)消除。但在很多情況下，零件尺寸不合格特別是主要尺寸不合格都會(huì)產(chǎn)生裝焊誤差。

1.4焊接變形

焊接變形引起的裝焊誤差一般比較難以進(jìn)行定量計(jì)算，焊接變形量的確定應(yīng)通過(guò)理論分析與實(shí)際測(cè)量相結(jié)合。理論分析是對(duì)各部位的變形情況進(jìn)行大致的定性分析，具體數(shù)值大小還要進(jìn)行實(shí)際測(cè)量或試驗(yàn)測(cè)量。焊接變形量的測(cè)量所需要的檢測(cè)手段比較復(fù)雜，而且對(duì)于不同部位、不同的焊接方法、焊接規(guī)范和不同的操作順序等都要具體分析。

1.4.1裝焊工藝

裝焊時(shí)一般是先在夾具上進(jìn)行定位預(yù)焊一些焊點(diǎn)，然后取出在夾具下完成所有焊點(diǎn)的焊接。定位預(yù)焊是使焊件具有一定的工藝剛度和保持零件之間的相互位置，減小變形。不論是定位預(yù)焊還是夾具下點(diǎn)焊都要按照合理的順序進(jìn)行。在工藝規(guī)程上對(duì)焊點(diǎn)位置、數(shù)量、間距和點(diǎn)焊順序都應(yīng)明確規(guī)定，并且要求操作者嚴(yán)格執(zhí)行，從而獲得較小的和較穩(wěn)定的焊接變形。自動(dòng)化生產(chǎn)線采用機(jī)器人焊接或自動(dòng)焊槍焊接，不僅手工焊鉗難以點(diǎn)焊的部位可以點(diǎn)焊，而且焊點(diǎn)的距離均勻，點(diǎn)焊順序穩(wěn)定，能夠最大限度地減小裝焊變形，并且焊接變形也非常穩(wěn)定和容易進(jìn)行控制。

1.4.2焊接規(guī)范

汽車(chē)點(diǎn)焊一般采用硬規(guī)范，即采用大電流和短時(shí)間焊接，使薄板件的焊接變形較小。對(duì)于比較厚的板材采取軟規(guī)范，即采用偏小電流和長(zhǎng)時(shí)間焊接，使板材達(dá)到所需的焊接強(qiáng)度。對(duì)于C02焊，在保證接頭強(qiáng)度和性能的前提下，應(yīng)盡量減小焊縫的線能量。無(wú)論哪種焊接方法都應(yīng)采用比較穩(wěn)定的焊接規(guī)范。

1.4.3零件引起的焊接變形

汽車(chē)裝焊時(shí)一般不希望有較大的強(qiáng)制變形量，在試生產(chǎn)夾具調(diào)試階段和正常批量生產(chǎn)時(shí)都應(yīng)盡量減小和避免這種變形，所以必須對(duì)零件的尺寸精度嚴(yán)加控制，同時(shí)對(duì)組件、分總成的精度也要嚴(yán)格保證與控制，如果組合件和分總成產(chǎn)生了變形，對(duì)總成變形的影響比零件更大。焊接夾具設(shè)計(jì)時(shí)，各定位、夾緊裝置在裝夾零件或組焊件時(shí)所分配的收縮量和夾緊力與結(jié)構(gòu)實(shí)際裝焊中各部位的收縮余量和所需夾緊力并非完全一致，因此要通過(guò)裝焊過(guò)程分析對(duì)夾具進(jìn)行調(diào)整，以減小焊接變形。

1.4.4操作過(guò)程中的變形

一個(gè)分總成焊好后，從夾具中取出，再放入另一個(gè)夾具中進(jìn)行裝焊。在這一系列裝夾取放過(guò)程中，不可避免地會(huì)產(chǎn)生一定的變形，造成裝焊誤差。這種裝焊誤差一般屬于隨機(jī)誤差，要盡量避免。

2.結(jié)論

整個(gè)汽車(chē)裝焊過(guò)程是一個(gè)既具有靜態(tài)又具有動(dòng)態(tài)的復(fù)雜的系統(tǒng)。汽車(chē)裝焊有其內(nèi)在的規(guī)律，就是影響裝焊質(zhì)量的各個(gè)因素與裝焊質(zhì)量之間以及各因素之間所具有的本質(zhì)的必然的聯(lián)系。要保證良好的車(chē)身裝焊質(zhì)量，從產(chǎn)品開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)直至生產(chǎn)出成品的一系列環(huán)節(jié)和過(guò)程，都必須進(jìn)行綜合的控制。只有掌握汽車(chē)裝焊內(nèi)在規(guī)律，采用先進(jìn)的技術(shù)管理方法、質(zhì)量管理方法和質(zhì)量檢測(cè)手段，有效地控制汽車(chē)裝焊誤差，才能提高汽車(chē)裝焊質(zhì)量。