淺析汽車(chē)車(chē)身的焊接工藝設(shè)計(jì)

湯　婷（華泰汽車(chē)集團(tuán)（天津）有限公司，天津　300450）

淺析汽車(chē)車(chē)身的焊接工藝設(shè)計(jì)

湯婷
（華泰汽車(chē)集團(tuán)（天津）有限公司，天津300450）

焊接是汽車(chē)車(chē)身最為最常見(jiàn)的裝配方式之一，其焊接質(zhì)量的好壞直接影響著汽車(chē)整車(chē)性能。因此，為了更好的推動(dòng)汽車(chē)行業(yè)發(fā)展，應(yīng)當(dāng)對(duì)汽車(chē)車(chē)身焊接工藝設(shè)計(jì)方面的內(nèi)容進(jìn)行深入研究。基于此，本文將從汽車(chē)車(chē)身焊接工藝的設(shè)計(jì)要素著手分析，研究汽車(chē)車(chē)身焊接工藝的設(shè)計(jì)，希望能起到拋磚引玉的作用。

汽車(chē)車(chē)身；焊接工藝；設(shè)計(jì)

0　前言

汽車(chē)車(chē)身殼體是一個(gè)復(fù)雜的結(jié)構(gòu)件，主要是由上百種薄板沖壓件通過(guò)粘接、鉚接、焊接、機(jī)械聯(lián)結(jié)等方式聯(lián)結(jié)而成。因?yàn)榇蠖鄶?shù)情況下，汽車(chē)車(chē)身沖壓件的材料是采用低碳鋼，具有優(yōu)良的焊接性能。因此，在進(jìn)行車(chē)身焊接時(shí)往往具有操作便捷、節(jié)約鋼材、密封良好等優(yōu)點(diǎn)。又由于汽車(chē)車(chē)身殼體的復(fù)雜性，車(chē)身焊接工藝的設(shè)計(jì)顯得尤為重要，是改善汽車(chē)制造質(zhì)量的重要前提條件，因此下文將對(duì)汽車(chē)車(chē)身焊接工藝設(shè)計(jì)進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。

1　汽車(chē)車(chē)身焊接工藝的設(shè)計(jì)要素

為了確保汽車(chē)焊接工作的順利開(kāi)展，在進(jìn)行焊接工藝設(shè)計(jì)時(shí)需具備如下要素：①汽車(chē)車(chē)身數(shù)學(xué)模型。通常情況下，在汽車(chē)制造業(yè)中打開(kāi)數(shù)模通常是采用UG、Catia、ProE 等三維軟件來(lái)進(jìn)行，由此獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。在設(shè)計(jì)汽車(chē)車(chē)身焊接工藝過(guò)程中，整車(chē)數(shù)模是由全部數(shù)模裝配而成，并從中獲取車(chē)身結(jié)構(gòu)尺寸以及零部件間的位置關(guān)系等參數(shù)。除此之外，還可以通過(guò)車(chē)身數(shù)模來(lái)制作出各種軸測(cè)圖以及剖面圖等。②樣件、樣車(chē)。包括了汽車(chē)車(chē)身分總成、各大總成、總成以及沖壓件等內(nèi)容。③整套產(chǎn)品圖紙。④車(chē)身零部件明細(xì)表。包括了車(chē)身各部件的編號(hào)、名稱(chēng)，標(biāo)準(zhǔn)件的數(shù)量、規(guī)格以及沖壓件的數(shù)量、編號(hào)以及名稱(chēng)等內(nèi)容。

2　汽車(chē)車(chē)身焊接工藝設(shè)計(jì)分析

2.1產(chǎn)品分塊

一般而言，由地板、頂蓋、門(mén)、前圍、側(cè)圍以及后圍等大總成組合成為車(chē)身。因此，同一類(lèi)型的車(chē)身分塊大致相同。但是，其各總成間的連接順序與方式卻存在著較大不同。因此，要做好車(chē)身的裝配與焊接工作，則應(yīng)先科學(xué)分塊。以解放平頭駕駛室為例，首先形成后圍焊接總成（后圍與左/右側(cè)圍形成焊接總成），其次再到駕駛室總成的形成。

2.2確定基準(zhǔn)

由于整體車(chē)身設(shè)計(jì)、制造以及檢驗(yàn)都是建立在一個(gè)坐標(biāo)系上，因此，在設(shè)計(jì)車(chē)身時(shí)往往都將焊接、裝配、搬運(yùn)以及總裝配等所需的基準(zhǔn)考慮在內(nèi)。只有確保其均建立在某一特定基準(zhǔn)上，才保證裝焊車(chē)身時(shí)整車(chē)的尺寸與幾何形狀正確無(wú)誤。與此同時(shí)，這些基準(zhǔn)同樣適用于夾具設(shè)計(jì)、制造、調(diào)整、檢驗(yàn)以及維修。因此，明確基準(zhǔn)時(shí)應(yīng)當(dāng)重視如下幾點(diǎn)內(nèi)容：①基準(zhǔn)的統(tǒng)一。②基準(zhǔn)需能保證零件的準(zhǔn)確定位。③基準(zhǔn)需能夠方便測(cè)量。④基準(zhǔn)應(yīng)當(dāng)保持焊接操作的便捷。

2.3確定車(chē)身裝配幾何基準(zhǔn)

幾何基準(zhǔn)是指部件或零件某一顯眼位置，以此來(lái)明確這一零部件在X、Y、Z坐標(biāo)系統(tǒng)內(nèi)的理論位置。零部件幾何基準(zhǔn)位置的準(zhǔn)確與否在很大程度上決定著車(chē)身裝配幾何形狀的精確程度，因此，其位置的確定非常重要。首先，應(yīng)在正式焊接前，詳細(xì)研究部件基準(zhǔn)，并同用戶一同分析幾何形狀。其次，經(jīng)設(shè)計(jì)人員明確基準(zhǔn)部位后再經(jīng)由用戶同意或是用戶直接明確基準(zhǔn)部位。

2.4明確裝配順序

組裝與焊接車(chē)身的總成、分總成以及任一沖壓件都需要嚴(yán)格依照相關(guān)順來(lái)來(lái)進(jìn)行。因此，在設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)當(dāng)明確每一零件的裝配順序，以保證車(chē)身焊接能夠順利正確的進(jìn)行。

2.5分析焊點(diǎn)

一般而言，在進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)就應(yīng)確定好焊點(diǎn)的重要程度、數(shù)量、位置與幅度等參數(shù)。但是，現(xiàn)階段部分業(yè)主并未出具產(chǎn)品圖紙而僅僅提供產(chǎn)品數(shù)模。在此情況下，則需要相關(guān)設(shè)計(jì)人員來(lái)對(duì)焊點(diǎn)的主要參數(shù)進(jìn)行確定。

2.5.1確定定形焊點(diǎn)

汽車(chē)車(chē)身中較為復(fù)雜的構(gòu)件，常常需要經(jīng)過(guò)組裝與補(bǔ)焊等過(guò)程來(lái)完成焊接。在進(jìn)行工位組裝時(shí)，往往受到設(shè)備布置空間、生產(chǎn)節(jié)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(diǎn)，最后，還要保證焊點(diǎn)能夠確保工件離開(kāi)夾具時(shí)的尺寸與形狀，這就是我們通常所說(shuō)的定性焊點(diǎn)。

2.5.2焊點(diǎn)分組

汽車(chē)車(chē)身的任一總成上均有很多焊點(diǎn)需要完成。所以，在設(shè)計(jì)工藝過(guò)程中應(yīng)當(dāng)對(duì)焊點(diǎn)分組。

2.5.3焊鉗初步選型

焊鉗初步選型即對(duì)焊點(diǎn)組數(shù)量進(jìn)行明確，也就是確定焊鉗的最小數(shù)量。以工程的尺寸與形狀為依據(jù)來(lái)明確焊鉗的吊掛形式（轉(zhuǎn)環(huán)、縱吊、橫吊）、焊鉗的形式（C形、X形）、電極形狀、形成、喉深、開(kāi)檔等內(nèi)容，并確定焊點(diǎn)的位置以及操作位置。如若無(wú)法通過(guò)型譜找出最佳焊鉗焊接的焊點(diǎn)，則應(yīng)當(dāng)重新設(shè)計(jì)焊鉗。

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10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.10.014