汽車車身焊裝技術(shù)

1、汽車車身裝焊工藝一、概述圖10-20轎車白車身1發(fā)動(dòng)機(jī)罩前支撐板2散熱器固定框架3前裙板4前框架5前翼子板6地板總成7門檻8前門9后門10門窗框11車輪擋泥板12后翼子板13后圍板14行李箱蓋15后立柱(C柱)16后圍上蓋板17后窗臺(tái)板18上邊梁19頂蓋20中立柱(B柱)21前立柱(A柱)22前圍側(cè)板23前圍板24前圍上蓋板25前擋泥板26發(fā)動(dòng)機(jī)罩圖10-21車身底板分總成二、車身焊接的主要類型及焊接工藝(一)點(diǎn)焊1.點(diǎn)焊的優(yōu)點(diǎn)及原理(1)優(yōu)點(diǎn)1)與熔焊方法相比，點(diǎn)焊是在壓力作用下通過(guò)內(nèi)部電阻熱加熱金屬而形成焊點(diǎn)，其冶金過(guò)程簡(jiǎn)單，且加熱集中，熱影響區(qū)域小，易于獲得品質(zhì)優(yōu)良的焊接接頭。2)與鉚接

2、相比，不需其他金屬，結(jié)構(gòu)質(zhì)量輕，這對(duì)有著較高行駛速度的乘用車十分重要，可以達(dá)到輕量化節(jié)省能源的要求。3)焊接過(guò)程中不產(chǎn)生弧光、有害氣體及噪聲，工人勞動(dòng)條件好。4)點(diǎn)焊過(guò)程因機(jī)械化、自動(dòng)化程度高，通用點(diǎn)焊機(jī)焊接速度達(dá)60點(diǎn)min，快速點(diǎn)焊機(jī)可達(dá)600點(diǎn)min，可提高生產(chǎn)效率，減輕操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度。(2)點(diǎn)焊循環(huán)的原理1)預(yù)壓。2)焊接。3)鍛壓。4)休止。圖10-22點(diǎn)焊原理圖1變壓器2電極3板件4熔化核心(熔核)圖10-23點(diǎn)焊的焊接過(guò)程a)預(yù)壓b)焊接c)鍛壓d)休止2.點(diǎn)焊工藝1)圖10-24所示為常見(jiàn)的點(diǎn)焊接頭形式。2)焊點(diǎn)的最小中心距、焊點(diǎn)數(shù)目決定點(diǎn)焊板件接頭的強(qiáng)度。3)焊點(diǎn)直徑(也稱

3、焊點(diǎn)熔核直徑)是影響焊點(diǎn)強(qiáng)度的主要因素。4)焊透率和表面壓坑深度。圖10-24點(diǎn)焊的接頭形式a)單剪搭接接頭b)雙剪搭接接頭c)帶墊片的對(duì)接接頭d)彎邊搭接接頭表10-15焊點(diǎn)的最小中心距(mm)3.點(diǎn)焊的規(guī)范參數(shù)及對(duì)焊接質(zhì)量的影響(1)焊接時(shí)間和焊接電流焊接時(shí)間和焊接電流對(duì)板件加熱有重大影響，在其他參數(shù)不變的情況下，通電時(shí)間與焊點(diǎn)強(qiáng)度的關(guān)系如圖10-25所示。(2)電極壓力電極壓力決定了板件間接觸狀態(tài)以及塑性變形的范圍和強(qiáng)度。(3)電極直徑電極直徑增大，電極接觸面積也增大，通過(guò)的電流密度變小，同時(shí)散熱效果增強(qiáng)，引起焊點(diǎn)加熱不夠，造成板件焊點(diǎn)強(qiáng)度下降，故應(yīng)按推薦值和試焊的情況來(lái)確定。圖10-2

4、5焊點(diǎn)強(qiáng)度與通電時(shí)間的關(guān)系5.控制點(diǎn)焊質(zhì)量的措施(1)焊件表面清理點(diǎn)焊機(jī)工作時(shí)因電流大、阻抗小，所以二次電壓一般為不大于10V的低電壓。(2)板件裝配車身覆蓋件裝配時(shí)易產(chǎn)生的缺陷是：由于板件間曲率不一致引起的間隙過(guò)大或板件間位置的錯(cuò)移，造成板件焊后翹曲變形或應(yīng)力過(guò)大。(3)點(diǎn)焊分流與焊點(diǎn)間距點(diǎn)焊時(shí)沒(méi)有經(jīng)過(guò)焊接區(qū)，未參加形成焊點(diǎn)的那一部分電流稱為分流電流，簡(jiǎn)稱分流。(4)不同厚度板和多層板的焊接在車身點(diǎn)焊中，還要解決不同厚度板件的焊接問(wèn)題。圖10-26裝配間隙a)圓角半徑配合不準(zhǔn)確b)蒙皮與型材不貼合c)彎曲角度不垂直且零件有相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)所致圖10-28三層不同厚度板件的電阻點(diǎn)焊圖10-28三層不同

5、厚度板件的電阻點(diǎn)焊6.車身點(diǎn)焊工藝性(1)工藝分塊車身覆蓋件的分塊，應(yīng)該在沖壓工藝允許的前提下，使零件數(shù)越少越好(隨著沖壓設(shè)備和模具水平的提高，可以得到強(qiáng)有力的保障)，這樣可以減少焊接工作量和裝配誤差。1)減少零件數(shù)，取消相應(yīng)的裝焊工序，使裝焊夾具簡(jiǎn)單；減少檢具的使用頻率，提高車身總裝的效率，從而降低生產(chǎn)成本。2)保證洞口空間尺寸的準(zhǔn)確性，大幅度提高車身的裝配質(zhì)量。3)取消部分零件之間的點(diǎn)焊搭接量，減少材料的消耗，減輕了車身的重量。4)有利于提高車身整體剛度。(2)點(diǎn)焊工藝的選擇1)點(diǎn)焊工作量應(yīng)盡量放在分總成的裝焊工位上，盡量形成較大的組件、合件和分總成再置于總裝焊夾具上，簡(jiǎn)化總裝焊夾具，在總

6、裝焊線上的裝配時(shí)間縮短，保證裝焊質(zhì)量。2)根據(jù)焊件的形狀和焊點(diǎn)位置正確選擇點(diǎn)焊設(shè)備。3)對(duì)某些外觀要求較嚴(yán)格的外覆蓋件，點(diǎn)焊表面不允許有凹面，可使用大平面電極，從而使凹面不明顯。4)應(yīng)考慮點(diǎn)焊的接近性，主要在板件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中加以考慮。5)焊好的板件應(yīng)有足夠的剛度，滿足轉(zhuǎn)運(yùn)的要求，減少在運(yùn)輸中的變形。圖10-29大零件上焊點(diǎn)在中間位置時(shí)的焊接情況7.點(diǎn)焊設(shè)備圖10-30懸掛式點(diǎn)焊機(jī)a)有電纜式點(diǎn)焊機(jī)b)無(wú)電纜式點(diǎn)焊機(jī)(二)凸焊 凸焊與點(diǎn)焊相比，其不同點(diǎn)是預(yù)先在板件上加工出凸點(diǎn)，或利用焊件上能使電流集中的型面、倒角等作為焊接時(shí)的相互接觸部位。焊接時(shí)靠凸點(diǎn)接觸，提高了單位面積上的壓力與電流密度，有利

7、于將板件表面氧化膜壓破，使熱量集中，減小分流，減小了點(diǎn)焊中心距，一次可進(jìn)行多點(diǎn)凸焊，提高了生產(chǎn)率，并減小了接頭的翹曲變形。在車身上，一般是將凸焊螺母(有凸點(diǎn)的螺母)焊在薄板上,這樣在裝配時(shí)只需要擰緊螺栓即可,提高了裝配工效。(三)釬焊 釬焊是利用某些熔點(diǎn)低于被連接材料熔點(diǎn)的金屬(即釬料，例如車身焊接中常用銅)作連接的媒介物，經(jīng)加熱熔化后在連接界面上產(chǎn)生流動(dòng)潤(rùn)濕作用，待釬料冷卻結(jié)晶后與被連接金屬形成結(jié)合面。(四)激光焊 作為汽車兩大主體之一的車身越來(lái)越受到生產(chǎn)企業(yè)和用戶的重視。汽車車身價(jià)值約占整輛車的15。20世紀(jì)90年代后期美國(guó)以提高汽車車身質(zhì)量為目標(biāo)而開(kāi)展了“2mm工程”和“亞毫米沖壓”大型

8、研究項(xiàng)目?！皝喓撩讻_壓”是指將沖壓件的精度控制在小于1mm的范圍內(nèi)，并趨近于零，這是以提高汽車車身沖壓件的質(zhì)量和制造技術(shù)為目標(biāo)的研究項(xiàng)目。該研究項(xiàng)目已經(jīng)完成，從提交的報(bào)告來(lái)看，取得了許多有益的成果，有希望得到汽車制造廠的實(shí)際應(yīng)用?！皝喓撩讻_壓”為激光焊上線提供了條件，因?yàn)榧す夂附右蟊缓讣叽巛^精確。在實(shí)際應(yīng)用中，激光焊常采用對(duì)接和搭接的接頭形式?！?mm工程”是以提高汽車車身裝配質(zhì)量為目標(biāo)的研究項(xiàng)目，即將車身尺寸變動(dòng)量控制在2mm以內(nèi)。采用激光焊接工藝能顯著改善車身抗沖擊性能和耐疲勞性能，也是“2mm工程”實(shí)施的強(qiáng)有力保證。該項(xiàng)目已經(jīng)完成，正在美國(guó)三大汽車公司裝配制造廠推廣應(yīng)用，取得了極大的

9、效益，車身制造質(zhì)量達(dá)到世界先進(jìn)水平。(五)二氧化碳(CO2)焊1)焊接成本低。2)生產(chǎn)率高。3)適用范圍廣。4)抗銹能力較其他焊接方法強(qiáng)，焊縫含氫量低，抗裂性好。5)因是明弧，便于觀察和控制焊接過(guò)程，有利于實(shí)現(xiàn)焊接過(guò)程的機(jī)械化和自動(dòng)化，焊后不需清渣。圖10-31CO氣體保護(hù)焊的焊接設(shè)備示意圖三、裝焊夾具與車身裝焊生產(chǎn)線(一)裝焊夾具(1)裝焊夾具的作用車身結(jié)構(gòu)復(fù)雜，種類多，產(chǎn)量大，為了保證車身裝焊質(zhì)量，提高裝焊效率，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，必須大量使用裝焊夾具。1)使被裝配的板件獲得準(zhǔn)確的空間位置并被夾緊。2)保證焊接工藝能正常進(jìn)行。3)采用結(jié)構(gòu)良好且便于操作的翻轉(zhuǎn)式裝焊夾具，定位、夾緊和松開(kāi)應(yīng)省力而迅

10、速，可減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)率，保證裝焊質(zhì)量。(2)裝焊夾具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)裝焊夾具要保證板件夾緊、定位的要求。1)車身制件大多為具有空間曲面的覆蓋件，形狀復(fù)雜，而且剛性差、易變形。2)在裝配焊接時(shí)，通常是將車身制件逐件地放入夾具，裝焊完后，將已焊成整體的車身裝焊件從夾具中整體取出。3)車身總成裝焊夾具(主焊臺(tái))是保證車身裝焊質(zhì)量的關(guān)鍵裝備，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜。(二)輔助工具1.調(diào)整樣架(簡(jiǎn)稱樣架)2.檢驗(yàn)夾具(簡(jiǎn)稱檢具)(三)車身裝焊生產(chǎn)線1.布置方式1)底板分總成裝焊線。2)側(cè)圍板生產(chǎn)線。3)車身總成裝焊線。2.車身裝焊線的基本形式(1)貫通式裝焊線圖10-33所示為貫通式裝焊線示意圖。(2)環(huán)形式裝焊線環(huán)形式裝焊線適用于工件剛性較差、組成零件數(shù)較多(如前圍板等)，特別是尺寸精度要求較嚴(yán)格的部件、總成等的裝焊。圖10-33貫通式裝焊線示意圖圖10-35矩形地面環(huán)形線圖10-35矩形地面環(huán)形線圖10-36地下環(huán)形線a)