汽車焊接技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

1、. . . 摘要焊接是現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)中一種必要的工藝方法，在汽車制造中得到廣泛的應(yīng)用。汽車的發(fā)動機(jī)、變速箱、車橋、車架、車身、車廂六大總離不開焊接技術(shù)的應(yīng)用。在汽車零部件的制造中，點焊、凸焊、縫焊、滾點（凸）焊、焊條電弧焊、CO2氣體保護(hù)焊、氬弧焊、氣焊、釬焊、摩擦焊、電子束焊和激光焊等各種焊接方法中，由于點焊、氣體保護(hù)焊、釬焊具有生產(chǎn)量大、自動化程度高、焊接變形小、易操作的特點，所以對汽車車身薄板覆蓋零部件特別適合，因此，在汽車生產(chǎn)中應(yīng)用最多。在投資費用中點焊約占75%，其它焊接方法只占25%。關(guān)鍵詞：點焊、凸焊、縫焊、滾點（凸）焊、焊條電弧焊、CO2氣體保護(hù)焊、氬弧焊、氣焊、釬焊、摩擦焊、

2、電子束焊和激光焊。生產(chǎn)量大、自動化程度高、高速、低耗、焊接變形小、易操作38 / 41目錄1焊接在汽車制造中的應(yīng)用11.1汽車制造離不開焊接11.2 焊接技術(shù)在轎車生產(chǎn)中的應(yīng)用51.2.1電阻焊51.2.2電弧焊61.3車身制造中的電阻點焊技術(shù)71.3.1電阻點焊質(zhì)量控制71.3.2轎車白車身的電阻電點焊71.3.2.1焊接設(shè)備的能力要求81.3.2.2焊接工藝方法的評定81.3.3懸掛式點焊機(jī)82、車身焊接工藝92.1車身裝焊工藝的特點102.2電阻焊112.2.1電阻焊與其特點122.2.2點焊122.2.2.1點焊的機(jī)械性質(zhì)122.2.2.2點焊的質(zhì)量要求132.2.2.3點焊的使用圍:

3、132.3縫焊162.4凸焊172.5二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊192.5.1 CO2氣體保護(hù)焊的優(yōu)點192.5.2 CO2氣體保護(hù)焊的規(guī)參數(shù)202.5.3選用原則202.5.4焊接設(shè)備203、汽車零部件對焊接材料的性能要求223.1汽車駕駛室零部件對材料的性能要求223.2汽車車廂零件對材料性能的要求223.3汽車車架零件對材料性能的要求233.4汽車成形件對材料的要求234、車身焊裝夾具的設(shè)計244.1保證車身焊裝夾具設(shè)計的基礎(chǔ)條件244.1.1生產(chǎn)綱領(lǐng)244.1.2汽車車身的結(jié)構(gòu)特點244.2車身分塊和定位基準(zhǔn)的選擇254.3車身焊接夾具的結(jié)構(gòu)與定位夾緊特點264.3.1車身焊裝夾具的結(jié)構(gòu)特點2

4、64.3.2車身焊裝夾具的定位特點264.3.3車身焊裝夾具的夾緊特點264.4焊接夾具的精度控制274.5夾具模塊化、組合化274.6通用、經(jīng)濟(jì)285、汽車焊接技術(shù)的發(fā)展趨勢295.1焊接要求的提高295.2焊接種類的發(fā)展295.2.1氣體保護(hù)焊295.2.2激光焊305.2.3焊接機(jī)器人的發(fā)展315.3汽車焊接生產(chǎn)線的發(fā)展335.4焊接材料的應(yīng)用與發(fā)展趨勢345.4.1鍍鋅鋼板345.4.2高強(qiáng)度鋼板355.4.3 鋁合金355.4.4鎂合金355.4.5高強(qiáng)度纖維復(fù)合材料34結(jié)論35致36參考文獻(xiàn)37第1章焊接在汽車制造中的應(yīng)用引言汽車自上個世紀(jì)末誕生以來，已經(jīng)走過了風(fēng)風(fēng)雨雨的一百多年。

5、從卡爾.苯茨造出的第一輛三輪汽車以每小時18公里的速度，跑到現(xiàn)在，竟然誕生了從速度為零到加速到100公里/小時只需要三秒鐘多一點的超級跑車。這一百年，汽車發(fā)展的速度是如此驚人，同時，汽車工業(yè)也造就了多位巨人，他們一手創(chuàng)建了通用、福特、豐田、本田這樣一些在各國經(jīng)濟(jì)中舉足輕重的著名公司。讓我們一起來回望這段歷史，品味其中的辛酸與喜悅，體會汽車給我們帶來的種種歡樂與夢想.汽車同其它現(xiàn)代高級復(fù)雜工具如電子計算機(jī)等一樣，并非是哪一個人坐在那里發(fā)明了的。發(fā)明之初的汽車也不是現(xiàn)在這個式樣，如果你能見到當(dāng)時的汽車，你也可能認(rèn)為這不是汽車呢。汽車的發(fā)展也有一個漫長的歷程，總的說來，汽車發(fā)展史可能分為蒸汽機(jī)發(fā)明前

6、、蒸汽汽車的問世、大量流水生產(chǎn)汽車開始等三個階段。人類最初的工作勞動完全是由本身來完成，根本沒有什么汽車和發(fā)動機(jī)，如果說有的話，在未使用牛和馬之前使用的是人體的股份這臺發(fā)動機(jī)。奴隸就是一種“生物發(fā)動機(jī)”。隨著人類的進(jìn)步與發(fā)展，人們對自然界的認(rèn)識越來越深，利用自然、改造自然的能力日益加強(qiáng)，人們不僅使用人力、畜力、而且知道使用水力、風(fēng)力。在1705年，紐可門首次發(fā)明了不依靠人和動物來作功而是靠機(jī)械來實用化蒸汽機(jī)。這種蒸汽機(jī)用于驅(qū)動機(jī)械，便一次工業(yè)革命。1769年，法國人N.J.居紐制造了世界上第一輛蒸汽驅(qū)動三輪汽車。到1804年，脫威迪克又設(shè)計并制造了一輛蒸汽汽車，這輛汽車還拉著十噸重的貨物在鐵路

7、上行駛了15.7公里。1831年，美國的哥德史沃奇.勒將一臺蒸汽汽車投入運(yùn)輸，相距15公里格斯特夏和切羅騰哈姆之間便出現(xiàn)了有規(guī)律的運(yùn)輸服務(wù)，這臺運(yùn)輸車走完全程約需45分鐘。此后的三年，倫敦街頭也出現(xiàn)了蒸汽驅(qū)動公共汽車。當(dāng)這個笨重的怪物在英國城鎮(zhèn)奔跑時，曾引起了很大的騷動。說起來，這種車比現(xiàn)在的筑路用的壓道機(jī)還重，速度又低，常常撞壞未經(jīng)鋪修的路面，引起各種事故。市民們當(dāng)時曾呼吁取締這種汽車。為此英國制訂了所謂的“紅旗法規(guī)”，具有諷剌意味的是，由于這條法規(guī)的實施，使得英國后來在制造汽車的起步上大大落后于其它工業(yè)國家。由于蒸汽汽車本身又笨又重，乘坐蒸汽汽車又熱又臟，為了改進(jìn)這種發(fā)動機(jī)，艾提力.雷諾在

8、1800年制造了一種與燃料在外部燃燒的蒸汽機(jī)(即外燃機(jī))所不同的發(fā)動機(jī)，讓燃料在發(fā)動機(jī)部燃燒，人們后來稱這類發(fā)動機(jī)為燃機(jī)。1876年康特.尼古扎.奧托又發(fā)明了對進(jìn)入汽缸的空氣和汽油混合物先進(jìn)行壓縮，然后點火，提高了發(fā)動機(jī)效率。這種發(fā)動機(jī)具有進(jìn)氣、壓縮、作功、排氣四個行程，為了紀(jì)念奧托的發(fā)明，人們把這種循環(huán)改稱為奧托循環(huán)。 1879年德國工程師卡爾.苯茨首次試驗成功一臺二沖程試驗性發(fā)動機(jī)。1883年10月，他創(chuàng)立了“苯茨公司和萊茵煤氣發(fā)動機(jī)廠”。1885年他在曼海姆制成了世界上第一輛苯茨專利機(jī)動車，（見圖1-1）該機(jī)動車為三輪汽車，采用一臺兩沖程單缸0.9馬力的汽油機(jī)，此車具備了現(xiàn)代汽車的一些基

9、本特點，如火花點火、水冷循環(huán)、鋼管車架、鋼板彈簧懸架、后輪驅(qū)動前輪轉(zhuǎn)向和制動手把等。圖1-1苯茨機(jī)動車與此同時在1893年就與威廉.邁巴特合作制成了第一臺高速汽油試驗性發(fā)動機(jī)。德國人戴姆勒又在邁巴特的協(xié)助下，又于1886年在巴特坎施塔特制成了世界上第一輛“無馬之車”。該車是在買來的一輛四輪“美國馬車”上裝用他們制造的功率為1.1馬力，轉(zhuǎn)速為每分鐘650轉(zhuǎn)的發(fā)動機(jī)后，該車以每小時18公里的當(dāng)時所謂“令人窒息”的速度從斯圖加特駛向康斯塔特。世界上第一輛汽油發(fā)動機(jī)驅(qū)動的四輪汽車就此誕生了。實際使用表明，此車使用良好。第二年苯茨第一次把三輪汽車賣給了一個法國巴黎人，由于這種三輪汽車設(shè)計可靠，選材和制造

10、精細(xì)，受到了好評，銷路日廣。進(jìn)入20世紀(jì)以后，汽車便不再僅是歐洲人的天下了。特別是亨利.福特在1908年10月開始出售著名的“T”型車時，（見圖1-2）這種車產(chǎn)量增長驚人，短短19年就生產(chǎn)1500輛。此間的1913年福特汽車公司還首次推出了流水裝配線的大量作業(yè)方式，使汽車成本大跌，汽車價格低廉，不再僅僅是貴族和有錢人的豪華奢侈品了，它開始逐漸成為大眾化的商品。也是由此時開始，美國汽車便成為世界寵兒，也正因如此，汽車獲得大發(fā)展那是在本世紀(jì)初30年代的美國。圖1-2 T型車如今已有許多公司把各種先進(jìn)技術(shù)和裝備，如微型電子計算機(jī)、無線電通訊、衛(wèi)星導(dǎo)航等等新技術(shù)、新設(shè)備和新方法、新材料廣泛應(yīng)用于汽車工

11、業(yè)中。汽車正在走向自動化和電子化。有了衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，汽車可接收交通衛(wèi)星的通信資料，確定汽車所在位置，從而自動提供最優(yōu)行車路線，并且顯示出交通圖。汽車的雷達(dá)系統(tǒng)可以把障礙物的距離和大小告訴給駕駛員，這樣停車就更容易，而語言感知系統(tǒng)可以用圖、表和聲音告訴駕駛?cè)藛T汽車的各個部位情況，此外還可按“音”行事，執(zhí)行駕駛有關(guān)指令等等。另外汽車的能耗，排放廢氣、噪聲和污染等公害也日將減少，安全性、使用方便性將日益提高，即使再次發(fā)生石油危機(jī)，汽車工業(yè)也不會受到很大的影響。專家們認(rèn)為，汽車是當(dāng)前世界最主要的交通工具，在將來它仍然是世界上的主要交通工具，別的任何交通工具都不可能完全把汽車取代。1.1汽車制造離不開焊

12、接焊接是汽車制造鏈中的一項重要的加工環(huán)節(jié)。車橋、車架、車身、車廂總離不開焊接技術(shù)應(yīng)用。有些構(gòu)件在某些特定的部位它的材質(zhì)有特殊的強(qiáng)度要求，比如大型齒輪的輪緣部分必須要用高強(qiáng)度的耐磨優(yōu)質(zhì)合金鋼，這樣才能長時間的使用，保證它的質(zhì)量，但這種鋼材很貴，這就會大大的提高成本，所以其它部分為了節(jié)省材料可用一般鋼材來制造，這樣既提高了齒輪的使用性能，使它結(jié)實耐磨，又節(jié)省了優(yōu)質(zhì)鋼材降低了成本，這就用到了拼焊的方法，比如堆焊和摩擦焊，把工件分別加工后再拼接在一起，形成一個很完美的整體，可見這一點也是很有優(yōu)勢的。車零部件制造中，點焊、凸焊、縫焊、滾凸焊、焊條電弧焊、CO2氣體保護(hù)焊、氬弧焊、氣焊、釬焊、摩擦焊、電子

13、束焊和激光焊等各種焊接方法中，點焊、氣體保護(hù)焊、釬焊具有生產(chǎn)量大，自動化程度高，高速、低耗、焊接變形小、易操作等特點，對汽車車身薄板覆蓋零部件特別適合，在汽車生產(chǎn)中應(yīng)用最多。投資費用中點焊約占75%，其他焊接方法只占25%。在目前汽車零部件與白車身的制造中，主要的焊接方法有電阻點焊、CO2氣體保護(hù)焊和激光焊，另外也有采用氬弧焊、電子束焊等。在以“鋼結(jié)構(gòu)”為主的汽車車身的焊接加工中，汽車焊接又有不同于其他產(chǎn)品焊接的要求：對焊接件的尺寸精度要求高。為了保證產(chǎn)品的裝配精度和尺寸穩(wěn)定性，要求盡可能減少薄板件在焊前的精度偏差和焊后的熱應(yīng)力與變形；對焊縫接頭的性能要求高。焊接接頭不僅要滿足靜態(tài)和動態(tài)的力學(xué)

14、性能指標(biāo)，而且有苛刻的低周疲勞性能要求；對批量焊接生產(chǎn)品質(zhì)高且一致性好的要求；對焊接生產(chǎn)過程高節(jié)拍、高效率的要求；對“零缺陷”的質(zhì)量控制與保證，提出了自動化焊接過程的監(jiān)測與信息化管理的要求。車身的焊裝質(zhì)量直接決定著后面工序的質(zhì)量，車身的裝配質(zhì)量不良，不僅影響整車外觀，還會導(dǎo)致漏雨、風(fēng)噪、路噪和車門關(guān)閉障礙的發(fā)生，所以，焊接技術(shù)應(yīng)該引起足夠重視。1.2 焊接技術(shù)在轎車生產(chǎn)中的應(yīng)用1.2.1電阻焊電阻焊是一個牽涉到電學(xué)、傳熱學(xué)、冶金學(xué)和力學(xué)的復(fù)雜過程，其中包括焊接時的電磁、傳熱過程、金屬的熔化和凝固、冷卻時的相變、焊接應(yīng)力與變形等。要得到一個高質(zhì)量的焊接接頭必須要控制這些因素。傳統(tǒng)的電阻焊工藝與參

15、數(shù)制定方法是通過一系列工藝試驗和經(jīng)驗數(shù)據(jù)得到的。然而從發(fā)展來看，隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)值模擬的方法將起越來越重要的作用。例如，用新的高強(qiáng)鋼等材料制造新的工程結(jié)構(gòu)，尤其是對于一些航空航天重要結(jié)構(gòu)，沒有多少經(jīng)驗可以憑借，如果只依靠實驗方法積累數(shù)據(jù)要花很長的時間和經(jīng)費，而且任何嘗試和失敗，都將造成重大經(jīng)濟(jì)損失。此時數(shù)值方法將發(fā)揮其獨特的能力和優(yōu)點。只要通過少量驗證試驗證明數(shù)值方法在處理某一問題上的適用性，那么大量的篩選工作便可由計算機(jī)進(jìn)行，而不必在車間和實驗室里進(jìn)行大量的試驗工作。這就大大節(jié)約了人力、物力和時間，具有很大的經(jīng)濟(jì)效益。3近年來隨著汽車工業(yè)的飛速發(fā)展,相應(yīng)的工業(yè)產(chǎn)品在其材料、結(jié)構(gòu)與應(yīng)用

16、領(lǐng)域上不斷更新和發(fā)展,對產(chǎn)品的加工質(zhì)量要求不斷提高,作為汽車工業(yè)產(chǎn)品制造中的一種廣泛使用的材料加工工藝電阻焊也受到了很大的挑戰(zhàn)。一旦各種焊接現(xiàn)象能夠?qū)崿F(xiàn)計算機(jī)模擬，人們就可以通過計算機(jī)系統(tǒng)來確定焊接各種結(jié)構(gòu)和材料時的最佳設(shè)計、最佳工藝方法和焊接參數(shù)。此外，數(shù)值模擬還廣泛地用于分析點焊接頭強(qiáng)度和性能等方面。隨著工業(yè)的迅猛發(fā)展，對工業(yè)產(chǎn)品（特別是汽車）外殼用材的性能提出了更高的要求，并促進(jìn)了產(chǎn)品用材的更新?lián)Q代。例如，為了改善汽車外殼的抗腐蝕性能，提高汽車的使用壽命，在汽車車身制造量采用鍍鋅鋼板代替普通冷軋鋼板；為了減輕車身總體重量，節(jié)省能源消耗，世界各大汽車公司正在開發(fā)鋁合金或高強(qiáng)鋼車身的汽車。由

17、于在汽車車身等薄板結(jié)構(gòu)的裝配制造中，大量采用電阻點焊方法，為保證焊接質(zhì)量，研究鋁合金、鍍鋅鋼板高強(qiáng)鋼等新材料的電阻點焊性能已成了非常迫切的任務(wù)。31.2.2電弧焊電弧焊至今仍是焊接的主要方法，而電弧焊技術(shù)的進(jìn)步主要是由電源的發(fā)展帶動的。國外企業(yè)非常重視焊接電源的開發(fā)，而且將電源的開發(fā)與電弧物理和焊接工藝技術(shù)相結(jié)合。每當(dāng)出現(xiàn)一種新型焊接電源都同時推出新的控制方法。例如當(dāng)出現(xiàn)晶閘管整流焊接電源就推出波形控制減少飛濺的CO2焊接電源和方波交流焊接電源；當(dāng)逆變電源出現(xiàn)后就推出變極性電源、STT短路過渡焊接電源等；而當(dāng)全數(shù)字化電源出現(xiàn)后又出現(xiàn)焊接電流和電壓與送絲速度同步協(xié)調(diào)控制的雙脈沖鋁合金焊接電源和C

18、MT“冷金屬過渡”焊接電源等。31.3車身制造中的電阻點焊技術(shù)電阻點焊具有的采用部熱源、熱量集中、熱影響區(qū)小、產(chǎn)品變形小能獲得較好的表面加工質(zhì)量、易操作、不使用外加焊接耗材等特點，使其成為焊接質(zhì)量穩(wěn)定、生產(chǎn)效率高、易于實現(xiàn)自動化大規(guī)模生產(chǎn)的目前最常用的焊接方法之一，廣泛應(yīng)用于汽車制造領(lǐng)域。31.3.1電阻點焊質(zhì)量控制電阻點焊質(zhì)量控制一般通過焊前預(yù)測、焊接過程監(jiān)控與焊后檢驗來保證。目前工廠生產(chǎn)中，用得較多的是焊前預(yù)測并打試片、焊后隨機(jī)抽樣破壞性檢驗和無損檢測等方法。但這存在一定的局限性和隨機(jī)性。因此，焊接過程監(jiān)控是最理想的點焊質(zhì)量控制方法。尤其是隨著電阻焊不斷用于批量生產(chǎn)、生產(chǎn)自動化程度日益提高

19、、點焊質(zhì)量實時監(jiān)控方法的研究，已成了各國學(xué)者注重發(fā)展的方向。據(jù)報道，日本已開發(fā)了采用數(shù)值計算的熔核直徑在線自適應(yīng)控制技術(shù)的點焊質(zhì)量控制方法。根據(jù)溫度變化情況確定點焊部位的發(fā)熱情況，由此推算是否可以獲得確保點焊質(zhì)量的熔核直徑，使焊點質(zhì)量穩(wěn)定可靠且焊接飛濺減少，電極壽命延長。111.3.2轎車白車身的電阻電點焊轎車白車身的電阻電點焊多數(shù)為承載式全焊接結(jié)構(gòu)，一般是由20 多個大總成,數(shù)百個薄板沖壓件經(jīng)焊接而成的復(fù)雜結(jié)構(gòu)件,具有剛性好、自重輕、車可利用空間大、密封性好、安全、省油、舒適等特點。保證電阻點焊焊接質(zhì)量是轎車白車身焊接質(zhì)量保證的關(guān)鍵。汽車廠家需要建立完善的車身點焊質(zhì)量保證體系，包括前期焊接質(zhì)

20、量策劃和后期焊接質(zhì)量保證兩個階段。前期焊接質(zhì)量策劃階段主要包括焊接設(shè)備選定、焊接工藝方法的評定和檢測項目的確定。后期焊接質(zhì)量保證階段主要包括焊點強(qiáng)度質(zhì)量保證和焊點外觀質(zhì)量保證。焊點質(zhì)量（焊點強(qiáng)度質(zhì)量和焊點外觀質(zhì)量）采用當(dāng)今世界先進(jìn)水平的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。針對白車身工藝特點強(qiáng)化焊接質(zhì)量的前期策劃是十分重要的。其主要策劃容有焊接設(shè)備選型、焊接工藝方法評定和檢測項目的確定等。為保證焊接設(shè)備焊接電壓的穩(wěn)定性，焊裝分廠裝有可靠的電源穩(wěn)壓裝置。電網(wǎng)的電壓變化應(yīng)限制在 10V 以，才能保證焊接設(shè)備正常工作。1.3.2.1焊接設(shè)備的能力要求首先是要選購的焊接設(shè)備的機(jī)械性能、物理性能、電氣性能都具有良好的穩(wěn)定性；其次是

21、要使焊設(shè)備達(dá)到其特殊的焊接工藝要求；最后是要使焊接設(shè)備滿足大批量、高效率的生產(chǎn)目標(biāo)。焊接設(shè)備還應(yīng)具有適應(yīng)多品種車體的焊接能力和多種生產(chǎn)節(jié)拍連線生產(chǎn)的調(diào)整能力。焊接設(shè)備的主要技術(shù)參數(shù)應(yīng)從輸入電源、額定焊接電流、工作電壓調(diào)節(jié)圍、額定負(fù)載持續(xù)率等幾方面綜合考慮，實現(xiàn)白車身焊接生產(chǎn)線的整體平衡要求。131.3.2.2焊接工藝方法的評定焊接工藝方法的評定是批量生產(chǎn)，實現(xiàn)車身質(zhì)量穩(wěn)定的前提。其目的是根據(jù)車體結(jié)構(gòu)和零件材料按車體焊接質(zhì)量要求對焊接設(shè)備參數(shù)和焊接工藝參數(shù)進(jìn)行確定。焊接工藝方法評定的主要容是在明確的焊接環(huán)境要求、零件材料和質(zhì)量檢驗方法的前提下，確定最佳的焊接工藝方法和焊接順序，并選擇最合理的焊接

22、電極更換頻次、焊接設(shè)備參數(shù)（輸入電源、額定電流、工作電壓、額定負(fù)載持續(xù)率）和焊接工藝參數(shù)（焊接電壓、焊接電流、焊接時間和電極壓力）。為保證焊接工藝方法評定的準(zhǔn)確與可靠，工藝方法評定要嚴(yán)格按照規(guī)定的程序要求進(jìn)行。合理的選擇檢測手段，保證檢測手段的檢測時間和檢測頻次滿足生產(chǎn)節(jié)拍和每班產(chǎn)量要求。5 1.3.3懸掛式點焊機(jī)汽車工業(yè)中應(yīng)用最多的是懸掛式點焊機(jī),一個車間往往幾十或上百臺,并在汽車薄板的焊接中得到了廣泛的應(yīng)用。近年來,專用電阻焊機(jī)在電阻焊機(jī)中的比例也在逐步增大,并可把合理的焊接工藝與電阻焊本身所具有的易于機(jī)械化、自動化等特點有機(jī)地結(jié)合起來，以提高焊接質(zhì)量和勞動生產(chǎn)率。美、日等工業(yè)發(fā)達(dá)國家，各

23、種電阻點焊機(jī)達(dá)到很高比例。目前，電阻焊機(jī)大量使用交流50Hz的單相交流電源，容量大、功率因數(shù)低。開發(fā)高效節(jié)能三相均衡的電阻焊電源，可以解決電網(wǎng)不平衡、提高功率因數(shù)、節(jié)約電能，還可實現(xiàn)參數(shù)的微機(jī)控制。14第2章車身焊接工藝2.1車身裝焊工藝的特點汽車車身殼體是一個復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，它是由百余種、甚至數(shù)百種薄板沖壓件經(jīng)焊接、鉚接、機(jī)械聯(lián)絡(luò)與粘接等方法聯(lián)接而成的。由于車身沖壓件的材料都是具有良好的焊接性能的低碳鋼，所以焊接是現(xiàn)代車身制造中應(yīng)用最廣泛的聯(lián)接方式。表2-1列舉了車身制造中常用的焊接方法：表2-1車身制造中常用的焊接方法與典型應(yīng)用實例焊接方法典型應(yīng)用實例電阻焊點焊單點焊懸掛式電焊機(jī)車身總成、車身

24、側(cè)圍等分總成固定式電焊機(jī)小型板類零件多點焊壓床式多點焊機(jī)車身底板總成C形多點焊接車門、發(fā)動機(jī)蓋總成縫焊懸掛式縫焊機(jī)車身頂蓋流水槽固定式縫焊機(jī)油箱總成凸焊螺母、小支架電弧焊co2氣體保護(hù)焊車身總成氬弧焊車身頂蓋后兩側(cè)接縫手工電弧焊厚料零部件氣焊氧乙炔焊車身總成補(bǔ)焊釬焊錫釬焊水箱特種焊微弧等離子焊車身頂蓋后角板激光焊車身底板車身制造中應(yīng)用最多的是電阻焊，一般占整個焊接工作量的60%以上，有點車身幾乎全部采用電阻焊，除此之外就是二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊，它主要用于車身骨架和車身總成的焊接中。5為便于制造，車身設(shè)計時，通常將車身劃分為若干個份總成，若干個份總成又分為若干個合件，合件由若干個零件組成，車身裝焊

25、的順序是上述過程的逆過程，即先將若干個零件裝焊成合件，零件裝焊成車身總成，轎車白車身裝焊大致的程序圖如圖2-1所示前底板分總成前擋泥板總成前輪胎擋泥板總成前端分總成前圍板總成散熱器罩總成底板分總成中底板分總成后底板分總成門框總成后輪胎擋泥板總成后翼子板總成側(cè)圍分總成車身總成頂蓋側(cè)流水槽門鎖加強(qiáng)板前風(fēng)擋下蓋板總成后圍上蓋板總成后圍下蓋板總成頂蓋總成發(fā)動機(jī)蓋總成前翼子板總成行箱蓋總成車門總成圖2-1轎車白車身裝焊程序圖2.2電阻焊2.2.1電阻焊與其特點將置于兩電極之間的工件加壓，并在焊接處通以電流，利用電流通過工件本身產(chǎn)的熱量來加熱而形成局部熔化，斷電冷卻時，在壓力繼續(xù)作用下而形成牢固接頭。這種

26、工藝過程稱為電阻焊。電阻焊的種類很多，按接頭形式可分為搭接電阻焊和對接電阻焊兩種。結(jié)合工藝方法，搭接電阻焊又可分為點焊、縫焊和凸焊三種，對接電阻焊一般有電阻對焊和閃光對焊兩種。1特點:a、利用電流通過工件焊接處的電阻而產(chǎn)生的熱量對工件加熱，即熱量不是來源于工件之外，而是部熱源。b、整個焊接過程都是在壓力作用下完成的，即必須施加壓力。c、在焊接處不需加任何填充材料，也不需任何保護(hù)劑。2.2.2點焊點焊是利用在焊件之間形成的一個個焊點來聯(lián)接焊件的。兩焊件被壓緊于兩柱形之間并通以強(qiáng)大的電流，利用電阻熱將工件焊接區(qū)加熱到形成應(yīng)有尺寸的熔化核心為止。然后切斷電流，熔核在壓力的作用下冷卻結(jié)晶形成焊點，點焊

27、在車身制造中應(yīng)用最廣，點焊的形式很多，但按供電方向來分只有單面點焊和雙面點焊兩種。在這兩種點焊中按同時完成的焊點數(shù)又可分為單點、雙點和多點焊。點焊是車身制造中應(yīng)用最廣的焊接方法，一輛轎車的車身有3500-5000個焊點，可以說，汽車車身是一個典型的點焊結(jié)構(gòu)件。12.2.2.1點焊的機(jī)械性質(zhì)a、 與鉚接和螺栓緊固相比，點焊無松動且剛性高，但滑動系數(shù)小，在設(shè)計時必須注意可能會出現(xiàn)的應(yīng)力集中b、 點焊沒有像鉚接和螺栓緊固那樣的鉚釘頭和螺帽，所以剝離方向的抗拉強(qiáng)度不如鉚接和螺栓緊固，但剪切強(qiáng)度可以選取較大的焊點直徑來保證，因為可以說點焊優(yōu)于鉚接和螺栓緊固c、 點焊的疲勞強(qiáng)度，對于單純的剪切載荷而言，鉚

28、接等差別不大，但在板有變形時與承受剝離方向重復(fù)的載荷時，其疲勞強(qiáng)度軟弱d、 由于點焊焊點部分的金屬組織不均勻，所以機(jī)械強(qiáng)度也不一樣，一般周邊強(qiáng)度大，中心部分強(qiáng)度小2.2.2.2點焊的質(zhì)量要求點焊結(jié)構(gòu)靠單個或若干個合格的焊點實現(xiàn)接頭的連接，接頭質(zhì)量的好壞完全取決于焊點質(zhì)量與點距，焊點質(zhì)量除了取決于焊點尺寸外，還與焊點表面與部質(zhì)量有關(guān)。焊點外觀上要求表面壓坑淺、平滑呈均勻過渡，無明顯凸肩或局部擠壓的表面鼓起，外表面沒有環(huán)狀或頸項裂紋，也無熔化、燒傷或粘附的銅合金。從部看，焊點形狀應(yīng)規(guī)則、均勻，無超標(biāo)的裂紋和縮孔等部缺陷與熱影響區(qū)金屬的組織與力學(xué)性能有無發(fā)生明顯的變化等。不同厚度板和多層板的焊接，點

29、焊和板厚的關(guān)系，如圖2-2與圖2-3所示11圖2-2兩層點焊與板厚的關(guān)系圖2-3三層點焊與板厚的關(guān)系2.2.2.3點焊的使用圍:點焊用于薄板重疊搭接，雖然損失了重疊部分的材料，但使總成裝配加工變得容易，如果板厚較大的話，重疊部分的材料也隨之增大，如果用對接接縫，熔焊焊接也不困難。與之相反，隨著點焊板厚的增加，由于焊機(jī)電氣設(shè)備等機(jī)械電氣容量成倍增大，點焊變得十分不利。根據(jù)上述理由，一般點焊的板厚為1.6mm以下，板厚在1.6-3.2mm之間，很難判定是采用熔焊還是采用點焊。汽車車身覆蓋件大都是低碳鋼的薄板，表2-2為低碳鋼板點焊的最小間距，最小搭接與強(qiáng)度，可供選取焊接規(guī)時參考表2-2低碳鋼板點焊

30、的最小間距板厚（mm）最小間距（mm）最小搭接（mm）A級B級C級焊點直徑（mm）強(qiáng)度（kgf）焊點直徑（mm）強(qiáng)度（kgf）焊點直徑（mm）強(qiáng)度（kgf）0.610114.5245以上3.5160以上3135以上0.81211535542553185118125.54704.537032401.22014660554903.53301.423156.57855.56003.53701.627167925673044701.831177100068154525235187.5111606.59904.56602.44020814656.511504.57652.845218.517907142

31、059803.25022920457162551120注：a、本表所示的被焊件材料的抗拉強(qiáng)度為30-32kgf/mm²b、強(qiáng)度為剪切強(qiáng)度c、強(qiáng)度是按焊接手冊的數(shù)值，并按焊點直徑成比例計算出來的d、最小焊點間距表示了實質(zhì)上能忽略相鄰點點焊分流效應(yīng)的極限值e、最小搭接是如圖4所示尺寸表示的長度f、不等厚板焊接時，按薄板考慮圖2-4（3）點焊所需的最小空間：圖2-5所示圖2-5點焊所需的最小空間焊件的點焊是在電焊機(jī)上完成的。點焊機(jī)的種類很多，按用途可分為通用的和專用的兩大類。專用的點焊機(jī)主要是多點點焊機(jī)，通用式點焊機(jī)按安裝方法又可分為固定式、移動式或懸掛式點焊機(jī)，按電源性質(zhì)分為I頻、脈沖與

32、變頻點焊機(jī)等組成。但不論哪一類點焊機(jī)，一般均由供電系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等幾部分組成。固定式點焊機(jī)在車身焊接中主要用來點焊合件，分總成和一些較小的總成。焊機(jī)不動，每焊完一個焊點后，焊件移動一個點距，以進(jìn)行下一個焊點的焊接。移動式點焊機(jī)可以用在不便用固定式點焊機(jī)焊接的外形尺寸大的車身零部件。懸掛式點焊機(jī)是將焊接變壓器和焊接工具懸掛在空中，移動方便靈活，適合于裝焊大型薄板件。按變壓器與焊具連接方式，分為有纜式和無纜式兩種。14又=有纜懸掛式點焊機(jī)焊鉗與變壓器之間用一種特殊的電纜連接，其優(yōu)點是移動方便，適合于大總成的點焊，勞動強(qiáng)度低，缺點是二次回路長，功率損耗大。無纜懸掛式點焊機(jī)，它的焊接工具部分與變壓器直

33、接連接，其優(yōu)點是由于沒有二次回路中電纜損耗，功率利用充分，在焊接同樣厚度的材料時，變壓器的功率和體積均可減小。缺點是移動起來不方便。13142.3縫焊縫焊類似于連續(xù)點焊，是以旋轉(zhuǎn)的滾盤狀電極代替點焊的柱狀電極，所以縫焊的焊縫實質(zhì)上是由許多彼此互相重疊的焊點組成。3縫焊按滾盤轉(zhuǎn)動與饋電方式可分為連續(xù)焊縫、斷續(xù)焊縫和步進(jìn)式焊縫等。縫焊縫主要用于要求氣密性的焊縫。3縫焊也是電阻焊，焊接原理跟電阻焊一樣，只不過縫焊用滾盤代替了點焊的電極，焊件置于兩滾盤之間，靠滾盤轉(zhuǎn)動帶動焊件向前移動，同時通以焊接電流，形成類似連續(xù)點焊的焊縫。3縫焊按供電方向或一次成縫條數(shù)也可分為單面縫焊、雙面縫焊、單縫縫焊和雙縫縫焊

34、等。由于縫焊分流較大，故焊接電流一般比點焊增加20%-60%，具體數(shù)值視材料厚度和點距而定。要求氣密性的縫焊接頭，各焊點之間必須有一定的重疊，通常焊點間距應(yīng)比焊點直徑小30%-50%，焊點間距可按下列經(jīng)驗公式選取對于低碳鋼C=2.8t-3.2t對于鋁合金C=2.0t-2.4t式中C-縫焊焊點間距（mm），t-兩焊件中較薄焊件的厚度（mm）縫焊工藝參數(shù)主要是根據(jù)被焊金屬的性能、厚度、質(zhì)量要求和設(shè)備條件來選擇，通常可參考已有的推薦數(shù)據(jù)初步確定（表2-3），在通過工藝試驗加以驗證。5表2-3低碳鋼的縫焊規(guī)條件板厚/mm電極壓力/N通電時間/周波休止時間/周波電流/A焊接速度/m/min焊接點數(shù)/點/

35、cm最小標(biāo)準(zhǔn)高速條件（A)1.0 2700410022183002.50 3.5 1.6 3400540031210002.30 4.0 2.0 4500680031220002.15 4.1 2.4 5000770042230002.03 3.0 中速條件（B)1.0 2700410033150001.70 3.5 1.6 3400540045175001.60 2.8 2.0 4500680066200001.40 2.42.4 5000770076210001.272.2低速條件（C）1.0 2700410024135000.99 5.1 1.6 3400540044154000.91

36、4.9 2.0 4500680066160000.76 4.0 2.4 5000770066170000.70 4.3 2.4凸焊凸焊是點焊的一種，它是利用零件原有的能使電流集中的型面、倒角或預(yù)控制的凸點來焊接部位的。凸焊時，一次可在接頭處形成一個或多個熔核，在汽車車身制造中，凸焊主要用于將較小的零件（如螺母、墊圈等）焊到較大的零件上。凸焊與點焊相比，其不同點是在焊件上預(yù)先加工出凸點，或利用焊件上原有的能使電流集中的型面、倒角等作為焊接時的局部接觸部位。因為是凸點接觸，提高了單位面積上的壓力與電流，有利于板件表面氧化膜的破與熱量的集中，減小了分流電流，一次可進(jìn)行多點凸焊，提高了生產(chǎn)率，并減小了

37、接頭的變形。7凸焊的特征：a、即使熱容量明顯不同的組合也很容易得到良好的熱平衡b、可得到與板厚無關(guān)的低強(qiáng)度焊接（點焊時根據(jù)板厚決定焊點的大小）c、電極壽命長，操作效率高d、能進(jìn)行焊點間距小的焊點凸焊的標(biāo)準(zhǔn)凸起形狀如表2-4和圖2-6表2-4凸焊的凸起尺寸板厚（mm）突起尺寸CDEFRJ0.31.30.80.30.30.80.150.41.40.90.40.40.90.150.51.71.0 0.50.51.0 0.150.62.0 1.10.60.61.20.150.82.41.20.80.81.60.151.0 2.81.40.90.92.0 0.21.23.0 1.61.0 1.0 2.2

38、0.21.64.0 2.0 1.21.22.70.22.0 4.82.61.41.43.20.3圖2-6凸焊的凸起形狀凸焊由于需要預(yù)先沖制出凸起部分，所以比點焊多一些焊前準(zhǔn)備的工序和設(shè)備。因而，在選用凸焊時，必須全面考慮。為了使各個凸點熔化能均勻一致，凸焊時電極壓力和焊接電流應(yīng)均勻的分布在同時焊的各個凸點上。為此，凸點沖制必須精確，尺寸穩(wěn)定，且焊件必須仔細(xì)清理。72.5二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊是一種熔化極氣體保護(hù)電弧焊接法，它利用焊件與工件間產(chǎn)生的電弧來熔化金屬，由CO2氣體作為保護(hù)氣體，并采用光焊絲作為填充金屬。2.5.1 CO2氣體保護(hù)焊的優(yōu)點a、生產(chǎn)率高，操作性能好，焊接質(zhì)量

39、高b、對鐵銹的敏感性小，成本低c、易于實現(xiàn)機(jī)械化和自動化d、氣體保護(hù)焊的適應(yīng)性強(qiáng)，應(yīng)用圍廣2.5.2 CO2氣體保護(hù)焊的規(guī)參數(shù) CO2氣體保護(hù)焊的規(guī)參數(shù)包括電源極性、焊絲直徑、電弧電壓、焊接電流、焊接速度、氣體流量等。52.5.3選用原則要在保證焊接質(zhì)量的前提下，盡可能提高提高勞動生產(chǎn)率，并要注意焊接規(guī)參數(shù)對飛濺、氣孔、焊縫成形與焊接過程穩(wěn)定性的影響，在汽車車身焊接中，常用的CO2氣體保護(hù)焊焊接規(guī)列于表2-5中表2-5 CO2氣體保護(hù)焊焊接規(guī)接頭形式板厚/mm焊絲直徑/mm電流/A電壓/V焊速/m/minCO2流量/I/min0.6-10.5-0.850-60180.42-0.58 6-71.

40、20.870180.45 10-151.60.8-1.0100190.50 10-152.30.8-1.2120200.6 10-153.2 1.0-1.2140200.50 10-154.51.2220230.50 10-151.20.8-1.290190.50 10-151.6 1.0-1.2120.0 19.0 0.50 10-152.3 1.0-1.2130200.50 10-153.21.0-1.2160210.50 10-154.51.0 210220.50 10-151.60.8-1.090190.50 10-152.31.0-1.2120200.50 10-153.21.0-1

41、.214020.50.50 10-152.5.4焊接設(shè)備CO2氣體保護(hù)焊自動焊機(jī)是由焊接電源、送絲機(jī)構(gòu)、行走機(jī)構(gòu)、焊炬、氣路系統(tǒng)和控制系統(tǒng)等部件組成。氣路系統(tǒng)包括減壓閥、預(yù)熱器、干燥器和流量計等。CO2氣體保護(hù)焊半自動焊機(jī)中設(shè)有行走機(jī)構(gòu)，其余部分與自動焊機(jī)一樣。12CO2焊接電源有如下幾種：抽頭式硅整流電源、高漏抗式硅整流電源、自調(diào)電感式硅整流電源、自飽和和電抗器式硅整流電源、可控硅式整流電源和晶體管式整流電源等。為了獲得較高的焊接質(zhì)量，現(xiàn)在大都采用可控硅整流電源。12第3章汽車零部件對焊接材料的性能要求3.1汽車駕駛室零部件對材料的性能要求汽車的零部件大部分都是覆蓋件，外形復(fù)雜，成形復(fù)雜，但

42、受力不大，采用模具成形工藝，材料的成形性能就成了主要矛盾，因此要求材料具有成形性、延伸性、抗凹性、耐腐性和焊接性等。產(chǎn)品設(shè)計時，通常根據(jù)板制零件受力情況和形狀復(fù)雜程度來選擇鋼板品種。一般選用拉延性能優(yōu)良的低碳冷軋鋼板、超低碳冷軋鋼板。近幾年來，成形性優(yōu)異、強(qiáng)度更高的含磷冷軋鋼板、超低碳鋼高強(qiáng)度冷軋鋼板以與其他種類鋼板如涂鍍層鋼板、拼焊鋼板和TRIP鋼板等，也被大量應(yīng)用到車門外板等。重型汽車車身目前常用的材料牌號以與拉延級別如表3-19表3-1東風(fēng)重型汽車車身常用的材料牌號與拉延級別牌號級別 08AI(P、S、Z級）、St13、SPCD DQ 08AI(HF級）、St14(HF級）、SPCE D

43、DQ St14(ZF級）、St15、SPCEN-SD EDDQ KTUX、CSP3X、BSUFD S-EDDQ3.2汽車車廂零件對材料性能的要求汽車車廂零件不太復(fù)雜，大都采用輥壓成形工藝，對材料的成形性、剛性、耐腐蝕性和焊接性都有一定的要求。一般選用成形性能和焊接性較好的高強(qiáng)度鋼板。通常，采用強(qiáng)度級別為300-600MPa高強(qiáng)度鋼板和超細(xì)晶粒鋼。東風(fēng)重型汽車車廂常用的材料牌號與強(qiáng)度要求如表4-215表3-2東風(fēng)重型汽車車廂常用的材料牌號與強(qiáng)度牌號抗拉強(qiáng)度/MPa S390、QG40、SS400、WL375(邊板）390 QG42、SM41(底板、邊框）410 T52、B510L、WCX355、

44、SP52、WL590（橫梁）5103.3汽車車架零件對材料性能的要求車架、車廂中板與一些用于支撐和連接的零部件，都是重要的承載件，大都采用模具成形工藝，要求材料有較高的強(qiáng)度和較好的塑性，以與疲勞耐久性、碰撞能量吸收能力和焊接性等，一般選用成形性能較好的高強(qiáng)度鋼板、超細(xì)晶粒鋼板（強(qiáng)度級別在300-610MPa）和高強(qiáng)度板(強(qiáng)度級別在610-1000MPa）。東風(fēng)重型汽車車架與一些用于支撐和連接的零部件常用的材料牌號與強(qiáng)度要求如表4-3表3-3車架與用于支撐和連接的零部件常用材料牌號與強(qiáng)度牌號抗拉強(qiáng)度/MPa Q195、Q215、Q235、QG40、SS400（連接件) 300 P370L、SAP

45、H370、SPHD、20、35、45（支撐件和橫梁）410 SP52、T52、B510L、P510L、WL510、16MnL 5103.4汽車成形件對材料的要求汽車上使用的成形件大都以拉延成形、彎曲成形等復(fù)合工藝為主。料厚為0.69.0mm，有冷軋鋼板和熱軋板，要求材料具有以下條件。a. 要有適宜的屈服強(qiáng)度，低的屈服強(qiáng)度可以保證零件成形后的彈性回復(fù)小和形狀穩(wěn)定性，但對于汽車類需要采用高屈服強(qiáng)度的材料來保證零件有較高的安全預(yù)警性能。b.較好的伸長率滿足順利成形的需要。c.低的屈服強(qiáng)比有利于沖壓成形，減少材料的起皺趨勢，提高極限變形程度。16第4章車身焊裝夾具的設(shè)計4.1保證車身焊裝夾具設(shè)計的基礎(chǔ)

46、條件汽車車身焊接夾具的設(shè)計是一門經(jīng)驗性很強(qiáng)的綜合性技術(shù)，在設(shè)計時首先要確定生產(chǎn)綱領(lǐng)，熟悉產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，了解變形特點，把握制件與裝配精度，通曉工藝要求。只有做到這些，才能對焊接夾具進(jìn)行全方位的設(shè)計。4.1.1生產(chǎn)綱領(lǐng)生產(chǎn)綱領(lǐng)決定焊接夾具的自動化水平與焊接工位的配置，是通過生產(chǎn)節(jié)拍體現(xiàn)的。生產(chǎn)節(jié)拍由夾具動作時間、裝配時間、焊接時間、搬運(yùn)時間等組成。夾具動作時間主要取決于夾具的自動化程度，裝配時間主要取決于沖壓件精度、工序件精度、操作者的熟練程度，焊接時間主要取決于焊接工藝水平、焊接設(shè)備的自動化程度、焊鉗選型的合理化程度等。搬運(yùn)時間主要取決于搬運(yùn)的自動化程度、物流的合理化程度等。只要把握住以上幾點，就能

47、合理地解決焊接夾具的自動化水平與制造成本這對矛盾。4.1.2汽車車身的結(jié)構(gòu)特點汽車車身一般由外覆蓋件、覆蓋件和骨架件組成。覆蓋件的鋼板厚度一般為0.8-1.2mm，骨架件的鋼板厚度多為1.2-2.5mm，也就是說它們大都為薄板件。對焊接夾具設(shè)計來說，有以下特點，（1）結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜，構(gòu)圖困難。汽車車身都是由薄板沖壓件裝焊而成的空間殼體，為了造型美觀和殼體具有一定的剛性，組成本身的零件通常是經(jīng)過拉延成型的空間曲面體，結(jié)構(gòu)形狀較為復(fù)雜。（2) 剛性差、易變形。經(jīng)過成型的薄板沖壓件有一定的剛性，但和機(jī)械加工件相比，剛性要差得多，而且單個的大型沖壓件容易變形，只有焊接成車身殼體后，才具有較強(qiáng)的剛性。（3

48、) 以空間三維坐標(biāo)標(biāo)注尺寸。汽車車身產(chǎn)品圖以空間三維坐標(biāo)來標(biāo)注尺寸。為了表示覆蓋件在汽車上的位置和便于標(biāo)注尺寸，汽車車身一般每隔200mm或400mm劃一坐標(biāo)網(wǎng)線。三個坐標(biāo)的基準(zhǔn)是，前后方向為Y向，以汽車前輪中心為0，往前為負(fù)值，往后為正值。上下方向為Z向，以縱梁上平面為0，往上為正值，往下為負(fù)值，左右方向為X向，以汽車對稱中心為0，左右為正負(fù)。（4) 裝配精度，裝配精度包括兩方面容，外觀精度與骨架精度。外觀精度指車門裝配后的間隙面差，骨架精度指三維坐標(biāo)值。貨車車向的裝配精度一般控制在2mm，轎車控制在1mm。焊接夾具的設(shè)計既要保證工序件之間的焊裝要求，又要保證總體的焊接精度，通過調(diào)整工序件之

49、間的匹配狀態(tài)來滿足整體的裝配要求。（5) 6點定則在車身焊裝夾具上的應(yīng)用。 6點定則指限制幾個方向運(yùn)動的自由度，在設(shè)計車身焊裝夾具時，常有兩種誤解，一是認(rèn)為6點定位則對薄板焊裝夾具不適用，二是看到薄板焊裝夾具上有超定位現(xiàn)象。產(chǎn)生這種誤解的原因是把限制6個方向運(yùn)動的自由度理解為限制6個方向的自由度，焊接夾具設(shè)計的宗旨是限制6個方向運(yùn)動的自由度，這種限制不僅依靠夾具的定位夾緊裝置，而且依靠制件之間的相互制約關(guān)系。只有正確認(rèn)識了薄板沖壓件焊裝生產(chǎn)的特點，同時又正確理解了6點定則，才能正確應(yīng)用這個原則。4.2車身分塊和定位基準(zhǔn)的選擇車身焊接總成一般由底板、前圍、后圍、側(cè)圍和頂蓋幾大部分組成。不同的車型

50、分塊方式不同，在選擇定位基準(zhǔn)時，一般應(yīng)做到，（1） 保證門洞的裝配尺寸。當(dāng)總成焊接無側(cè)圍分塊時，門洞必須作為主要的定位基準(zhǔn)。在分裝夾具中，凡與前后立柱有關(guān)的分總成裝焊都必須直接用前后立柱定位，而且從分裝到總裝定位基準(zhǔn)應(yīng)統(tǒng)一。當(dāng)總成焊接有側(cè)圍分塊時。則門洞應(yīng)在側(cè)圍焊接夾具上形成?？傃b焊時以門洞與工藝孔定位，且從分裝到總裝定位基準(zhǔn)也應(yīng)統(tǒng)一。（2） 保證前后懸置孔的位置準(zhǔn)確度。車身底板上的懸置孔一般沖壓在底板加強(qiáng)梁上，裝焊時要保證懸置孔的相對位置，以便使車身順利地下落到車架上。（3）保證前后風(fēng)窗口的裝配尺寸。前后風(fēng)窗口一般由外覆蓋件和覆蓋件組成，有的是在前后圍總成上形成，在分裝夾具上要注意解決其定位

51、，有的在總裝夾具上形成，一般在專門的窗口定位裝置對窗口精確定位，以保證風(fēng)窗玻璃的裝配。4.3車身焊接夾具的結(jié)構(gòu)與定位夾緊特點4.3.1車身焊裝夾具的結(jié)構(gòu)特點車身焊裝夾具體積龐大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，為了便于制造、裝配、檢測和維修，必須對夾具結(jié)構(gòu)進(jìn)行分解，否則無法進(jìn)行測量。車身總裝夾具有3個裝配基準(zhǔn)，底板、左側(cè)圍和右側(cè)圍，在它們的平面上都加工有基準(zhǔn)槽和坐標(biāo)線。定位夾緊組合單元按各自的基準(zhǔn)槽進(jìn)行裝配、檢測，最后將3大部分組合起來，成為一套完整的夾具。4.3.2車身焊裝夾具的定位特點車身焊裝夾具大都以沖壓件的曲面外型、在曲面上經(jīng)過整形的平臺、拉延和壓彎成型的臺階，經(jīng)過修邊的窗口和外部邊緣、裝配用孔和工藝孔定位

52、，這就在很大程度上決定了它的定位元件形狀比較特殊，很少能用標(biāo)準(zhǔn)元件。焊接夾具上要分別對各被焊工件進(jìn)行定位，并使其不互相干涉，在設(shè)計定位元件時要充分利用工件裝配的相互依賴關(guān)系作為自然的定位支承。有的工件焊接成封閉體，無法設(shè)置定位支承，可要求產(chǎn)品設(shè)計時預(yù)沖平臺、翻邊作為定位控制點?？傊畬τ谝蟛粐?yán)格的裝配，盡量不使用焊接夾具。車身焊裝夾具上，板狀定位較多，定位板一般用A3、A5號鋼板，厚度為12-20mm。定位塊間距既要保證定位精度，又要保證焊鉗伸入的方便性。定位件按坐標(biāo)標(biāo)注尺寸，不注公差。4.3.3車身焊裝夾具的夾緊特點車身沖壓件裝配后，多使用電阻焊接，工件不受扭轉(zhuǎn)力矩，當(dāng)工件的重力與點焊時加壓

53、方向一致,焊接壓力足以克服工件的彈性變形,并仍能保持準(zhǔn)確的裝配位置與定位基準(zhǔn)貼合,此時可以省去夾緊機(jī)構(gòu)。焊接通常在兩個工件間進(jìn)行,夾緊點一般都比較多,電阻焊是一種高效焊接工藝,為減少裝卸工人的輔助時間,夾緊應(yīng)采用高效快速裝置和多點聯(lián)動機(jī)構(gòu)。對于薄板沖壓件,夾緊力作用點應(yīng)作用在支承點上,只有對剛性很好的工作才允許作用在幾個支承點所組成的平面,以免夾緊力使工件彎曲或脫離定位基準(zhǔn)。夾緊力主要用于保持工件裝配的相對位置,克服工件的彈性變形,使其與定位支承或?qū)щ婋姌O貼合。對于1.2mm厚度以下的鋼板，貼合間隙不大于0.8mm，每個夾緊點的夾緊力一般在300-750N圍，對于1.5-2.5mm之間的沖壓件

54、，貼合間隙不大于1.5mm每個夾緊點的夾緊力在500-3000N圍。夾緊器按照夾緊方向有平面、垂直、45度夾緊器，按照操作方式有螺栓夾緊、快速夾緊、手柄螺旋夾緊，還有手工、氣動或液壓。其中帶補(bǔ)償?shù)穆菪龏A緊器最為常用。這種夾緊器在懸臂中增加了彈性伸縮，抵消夾緊時的側(cè)向分力，以補(bǔ)償夾具本身的變形和插入過程中的間隙，保證夾緊力與受力面垂直。夾緊頭部一般由碳鋼、不銹鋼、尼龍材料制成，以適合不同的工件要求。如果配備兩點、三點夾緊橋，可以同時夾緊不同高度的兩個位置的工件。另外也可以按照夾緊的型面加工特殊的夾緊頭。4.4焊接夾具的精度控制焊接夾具精度標(biāo)準(zhǔn)由設(shè)計單位制定，其中規(guī)定了底板基準(zhǔn)槽和坐線的形態(tài)和精度要求，定位銷和其他定位支承件的尺寸和形位公差要求，承制單位按要求進(jìn)行檢測、判斷并進(jìn)行調(diào)整，合格后就固定定位銷。隨著機(jī)床加工精度的提高，為了降低定位誤差，提高加工精度，對夾具的制造精度要求更高。高精度夾具的定位孔距精度高達(dá)0.01mm/5um，夾具支承面的垂直度達(dá)到0.01mm/300mm，平行度高達(dá)0.01mm/500mm。德國demmeler（戴美樂）公司制造的4m長、2m寬的孔系列組合焊接夾具平臺，其等高誤差為0.03mm，精密平口鉗的平行度和垂直度在5um以，夾具重復(fù)安裝的定位精度高達(dá)5um。瑞士ER