汽車車架焊接工藝分析及工裝設(shè)計(jì)探究

潘浩義

摘 要：汽車車架整體構(gòu)造的成型最關(guān)鍵的兩個(gè)環(huán)節(jié)分別是焊接工藝和工裝設(shè)計(jì)，尤其是焊接工藝，很大程度上關(guān)系到整車車架后期的使用安全，所以不論是車架焊接工藝還是工裝設(shè)計(jì)都要嚴(yán)格的按照不同車輛的工藝標(biāo)準(zhǔn)，在相關(guān)工作人員的嚴(yán)格指導(dǎo)下進(jìn)行，根據(jù)焊接和設(shè)計(jì)規(guī)范把握好每一個(gè)環(huán)節(jié)的工藝標(biāo)準(zhǔn)，在減少車架的焊接過程中的一些問題，能夠避免車架的變形，為了提高汽車車架制造以及加工的整體質(zhì)量。本篇文章需要對(duì)汽車車架焊接工藝進(jìn)行了一些研究，然后提出了汽車車架工裝的設(shè)計(jì)要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：汽車車架;焊接工藝;工裝設(shè)計(jì)

引言：我們需要在汽車車架的焊接工藝和工裝設(shè)計(jì)過程中，嚴(yán)格要求技術(shù)人員，按照相關(guān)規(guī)定進(jìn)行正確的操作，而且在相關(guān)工作人員的嚴(yán)格指導(dǎo)下進(jìn)行工作，根據(jù)焊接和設(shè)計(jì)規(guī)范把握好每一個(gè)環(huán)節(jié)，將焊接變形等不利情況的發(fā)生率降低到最低水平，全面提高汽車的整體制造加工效果。一定程度上影響了汽車車架的整體穩(wěn)定性。為了防止避免焊縫減少的缺陷，我們應(yīng)該把焊縫設(shè)計(jì)布置在方便焊接和方便檢驗(yàn)的地方。在焊接接頭母材的等塑性中，它的主要含義指的是接頭在結(jié)構(gòu)中的整體變形能力，可以和母材一樣能夠承受在制造過程中和運(yùn)行的過程中能夠承受其復(fù)雜的受力條件。鑒于此，筆者結(jié)合長(zhǎng)期實(shí)踐，探索了相關(guān)技術(shù)要點(diǎn)和設(shè)計(jì)方法。

1汽車車架焊接工藝研究

1.1汽車車架焊接前期分析

車架是汽車的主要承重結(jié)構(gòu)，承擔(dān)著汽車的大部分重量，其功能類似于人體骨骼。然而，汽車車架不僅僅是因?yàn)槠嚸總€(gè)部分的接頭和基礎(chǔ)框架，而且還是承受載荷的基本基礎(chǔ)構(gòu)件。當(dāng)每輛汽車完成生產(chǎn)活動(dòng)的時(shí)候，它可以承受的載荷是汽車的靜載荷以及在行駛過程中的動(dòng)載荷的總和。如果人體沒有完整的骨骼系統(tǒng)，就無法完成正常的運(yùn)動(dòng)和日常生活。綜上所述，汽車使用壽命的長(zhǎng)短與汽車車架的穩(wěn)定性密切相關(guān)。目前，乘用車車架的焊接方法主要是CO2保護(hù)焊。汽車車架上有數(shù)百個(gè)焊接接頭，接頭上有許多焊接接頭。因此，相關(guān)技術(shù)人員必須不斷改進(jìn)車架焊接工藝，設(shè)計(jì)車架焊接臺(tái)，以提高車架的整體質(zhì)量。

1.2焊接工藝性分析

（1）接頭容易產(chǎn)生熱組織，降低接頭的承載能力，由于整個(gè)車架總成是由數(shù)百條焊縫交織在一起的總成，焊縫短而集中，焊接加熱不均勻且重復(fù)。避免焊縫的密集，兩焊縫之間的最小距離一般應(yīng)大于5倍的板厚。因此需要處理短焊縫的起弧、收弧和連接，盡可能避免補(bǔ)焊，減少重復(fù)加熱，保證接頭強(qiáng)度。

（2）為減小變形，焊縫應(yīng)盡量對(duì)稱布置。車架是整車的載體，車架焊縫主要承受車輛行駛過程中的動(dòng)載荷。但車架剛性大，焊接接頭收縮力大，需要選擇合理的焊接方法和工藝參數(shù)，控制線能量。

（3）控制零件尺寸，即互換性，保證裝配間隙均勻，減少收縮不均勻造成的變形。

（4）夾具設(shè)計(jì)中應(yīng)合理預(yù)留收縮余量和裝配間隙，盡量減少結(jié)構(gòu)或焊接接頭部位的應(yīng)力集中。焊縫應(yīng)遠(yuǎn)離機(jī)加工表面。綜合處理車架焊接后的接頭應(yīng)力和整體變形的矛盾問題。在保證滿足設(shè)計(jì)尺寸要求的情況下，焊后接頭應(yīng)力越小越好[1]。

1.3汽車車架焊接工藝流程

1.3.1裝焊工藝流程

首先，我們要根據(jù)車架結(jié)構(gòu)的實(shí)際焊接的要求，以焊接的時(shí)候的焊接變形作為參考，將車架的總焊接分解成若干個(gè)零件，這樣可以先焊接成小總成，再將少量的零件和小總成進(jìn)行集成。這些都是為了減少焊接過程中的變形，可以在兩個(gè)T序列變形后增加一個(gè)矯形站。焊接過程中采用點(diǎn)焊，完成從中間到左右對(duì)稱補(bǔ)焊。采用機(jī)械方法重塑整體焊接結(jié)構(gòu)。如果變形嚴(yán)重，可以用加熱法矯正。一定程度上影響了汽車車架的整體穩(wěn)定性。為了防止避免焊縫減少的缺陷，我們應(yīng)該把焊縫設(shè)計(jì)布置在方便焊接和方便檢驗(yàn)的地方。焊接工藝是焊接質(zhì)量?jī)?yōu)劣的重要保證，故制定焊接工藝的重要性可想而知。

1.3.2采取二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊

二氧化碳?xì)怏w可以在日常條件下獲得，使用成本低。選擇合適的焊接方法和參數(shù)是汽車車架焊接工藝的重要組成部分。另外，二氧化碳?xì)怏w對(duì)焊接過程有很強(qiáng)的保護(hù)作用，所需焊接成本低，可以有效提高生產(chǎn)效率。它具有良好的防銹、抗氫和抗裂性能，焊后無需再次清洗，焊接變形小，操作空間小，可應(yīng)用于車架焊接的所有位置[2]。

2汽車車架工裝設(shè)計(jì)方案分析

車架工裝設(shè)計(jì)的零件比較分散，尺寸較小，不適合平行裝配法。因此，在汽車車架工裝的設(shè)計(jì)和裝配過程中，可以先裝配小尺寸的裝配零部件，然后送到大型裝配夾具上。工裝設(shè)計(jì)的具體要點(diǎn)如下。

2.1框架縱梁的定位

在框架縱梁的定位中我們?yōu)榱藴p少和避免縱梁在安裝和焊接過程中的變形，要美化車架的整體外觀，還有工裝技術(shù)人員是可以對(duì)縱梁進(jìn)行定位和夾緊否。例如，在加工過程中使用定位塊，可以定位左縱梁的下翼面和外腹面，有利于裝配過程，便于脫模;為了準(zhǔn)確定位車架零件，必須在克服零件剛度的基礎(chǔ)上采用氣動(dòng)夾緊，不僅可以減少車架焊接過程中的變形，而且可以有效提高裝配效率。右縱梁的外腹面可以用氣缸定位，縱梁的內(nèi)腹面可以用雙頭氣缸夾緊兩次[3]。

2.2橫梁定位

車架的七根橫梁與縱梁焊接定位。通常，縱梁上有七個(gè)橫梁孔。圓管的橫梁穿過縱梁上的孔后，焊接在加強(qiáng)梁上，不需要正面定位，只需要側(cè)面定位。槽形梁上方框架的寬度實(shí)際上受縱梁焊接口寬度的影響，因此梁可以前后方向定位成固定形狀，然后點(diǎn)焊。

2.3板簧支架定位

在汽車車架工裝板簧支架定位方面，前后板簧支架可利用吊耳孔進(jìn)行準(zhǔn)確定位。

2.4氣路設(shè)計(jì)

氣路設(shè)計(jì)是針對(duì)氣管內(nèi)的氣體，需要從主管道進(jìn)入左右支管，然后利用汽車配氣控制閥將氣體導(dǎo)入氣缸，通過這個(gè)過程形成一個(gè)相對(duì)順暢的氣路[4]。

3預(yù)防焊接變形的方法

在焊接實(shí)踐中，很容易產(chǎn)生大量的熱量，這些熱量會(huì)促進(jìn)焊接變形過程的形成。此外，在每個(gè)操作過程中，變形的主要原因是部件交錯(cuò)。結(jié)合變形原因，可采取以下措施進(jìn)行預(yù)防。（1）盡量減少隨機(jī)誤差，從根本上保證工件的質(zhì)量，工件隨隨行夾具轉(zhuǎn)移到下一工位[5]。（2）用絲杠緊固車架大梁：車梁在胎具中的有效定位不僅取決于定位塊，還取決于絲杠制成的夾具壓緊型鋼使其靠近定位塊的一端。（3）快速推拉夾具的方法：具體是借助于快速推拉夾具，使車架前后段的槽鋼相鄰并脫離定位。

結(jié)語(yǔ)：

汽車車架是汽車的骨架，是動(dòng)載和靜載的主要承載體。綜合處理車架焊接后的接頭應(yīng)力和整體變形的矛盾問題。它可以承受的載荷是汽車的靜載荷以及在行駛過程中的動(dòng)載荷之和。如果人體沒有完整的骨骼系統(tǒng)，就無法完成正常的運(yùn)動(dòng)和日常生活。在保證滿足設(shè)計(jì)尺寸要求的情況下，焊后接頭應(yīng)力越小越好。汽車車架的焊接工藝和工裝設(shè)計(jì)在一定程度上影響汽車車架的穩(wěn)定性和安全性，間接影響汽車整體性能的提高。汽車車架的安全性、質(zhì)量、強(qiáng)度和穩(wěn)定性會(huì)對(duì)汽車的行駛安全性產(chǎn)生影響，并影響汽車的承載能力和使用壽命。我相信在不久的將來，中國(guó)的汽車工業(yè)將會(huì)取得巨大的進(jìn)步。

參考文獻(xiàn)：

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[4]劉麗斌.汽車車架焊接工藝分析及工裝設(shè)計(jì)[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2013（03）：136.

[5]陳永華，李富榮，徐夕斌.汽車車架焊接工藝分析及工裝設(shè)計(jì)[J].現(xiàn)代零部件，2006（03）：84-85.