《汽車制造工藝技術(shù)》 教案 模塊八 汽車焊裝工藝流程及生產(chǎn)線

授課方案授課教師課程名稱汽車制造工藝技術(shù)1單元29授課時(shí)間年月日年月日年月日第周第周第周星期星期星期第節(jié)第節(jié)第節(jié)班班班授課章節(jié)任務(wù)一底板、側(cè)圍分總成焊裝生產(chǎn)工藝流程教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)：了解主線生產(chǎn)工藝流程；了解車身焊裝工藝布局能力目標(biāo)：能概述汽車主線生產(chǎn)工藝流程素質(zhì)目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生愛(ài)動(dòng)腦、善于查資料的素質(zhì)重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)：主線生產(chǎn)工藝流程難點(diǎn)：底板分總成結(jié)構(gòu)教學(xué)地點(diǎn)普通教室□一體化教室R多媒體教室R實(shí)訓(xùn)室□實(shí)驗(yàn)室□企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)□其他教學(xué)方法及手段常規(guī)教學(xué)□啟發(fā)式教學(xué)√現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)□案例教學(xué)□問(wèn)題教學(xué)√項(xiàng)目教學(xué)√多媒體教學(xué)□演示教學(xué)□其他教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)一、復(fù)習(xí)二、導(dǎo)入三、講授新課四、提問(wèn)五、布置作業(yè)六、總結(jié)教學(xué)后記教案用紙No授課內(nèi)容備注任務(wù)一底板、側(cè)圍分總成焊裝生產(chǎn)工藝流程【復(fù)習(xí)】

1.螺栓聯(lián)接？

2.鉚接？【導(dǎo)入】轎車車身是由數(shù)以千計(jì)薄板沖壓成形的板殼構(gòu)件通過(guò)焊接工藝方法組合在一起的形體復(fù)雜的高強(qiáng)度空間板殼結(jié)構(gòu)，其焊裝工藝過(guò)程十分復(fù)雜。為此，需對(duì)車身焊裝工藝進(jìn)行全面、科學(xué)、合理的規(guī)劃。【講授新課】一、主線生產(chǎn)工藝流程

汽車焊裝主線是把側(cè)圍分總成線、底板分總成線、由小件焊接而成的車體鈑金合件及頂蓋，通過(guò)傳輸裝置、夾具、合裝臺(tái)等設(shè)備定位后，焊接合裝；完成白車身組焊的總成線，是車身焊裝生產(chǎn)線的核心部分(圖2-1)。車身殼體是由薄鋼板組焊而成的復(fù)雜結(jié)構(gòu)件，一輛車身由數(shù)百個(gè)鈑金沖壓件經(jīng)定位焊、氣體保護(hù)焊、釬焊及粘接等工藝組裝而成。汽車車身鈑金件的焊裝是按一定的先后順序進(jìn)行的，具有明顯的程序性。車身生產(chǎn)工藝流程：車身部件由升降傳輸輥床運(yùn)輸?shù)焦の粌?nèi)部，到位之后，由車身焊接定位夾具將車身側(cè)圍、頂蓋橫梁和和車體主結(jié)構(gòu)定位夾緊，然后機(jī)器人用定位焊槍對(duì)車身進(jìn)行定位焊接。焊接結(jié)束之后，夾具打開(kāi)，車身再由升降輥床運(yùn)輸?shù)较乱还の弧＼嚿砉ざ蔚暮附佣嗖捎米詣?dòng)線，其生產(chǎn)工藝流程如圖2-2所示。車身工段一般包括左右側(cè)圍分總成線、前后圍分總成線及主線。側(cè)圍內(nèi)板線生產(chǎn)側(cè)圍內(nèi)板分總成提供給側(cè)圍線生產(chǎn)側(cè)圍分總成。主線接收來(lái)自底板工段的底板分總成，與側(cè)圍分總成、前后圍分總成、儀表板上蓋板和后閉合板外板通過(guò)機(jī)器人進(jìn)行預(yù)裝，預(yù)裝流程如圖3-3所示。預(yù)裝采用搭扣將左右側(cè)圍掛載在底板上再通過(guò)輥床運(yùn)送到人工上件工位，進(jìn)行頂篷橫梁的裝配。最后將預(yù)裝完成的車身骨架運(yùn)送到主線最關(guān)鍵的一個(gè)工位——車身總拼工位?？偲垂の挥脢A具將各部分總成零件進(jìn)行精準(zhǔn)夾緊定位，焊槍機(jī)器人通過(guò)兩次焊接（第一次為定位焊，第二次為補(bǔ)焊）形成一個(gè)車身骨架。由于車身工段焊點(diǎn)數(shù)量較多，無(wú)法在一條生產(chǎn)線上完成，所以車身工段一般含有多條主線。主線一完成車身骨架的焊接，主線二對(duì)車身骨架進(jìn)行補(bǔ)焊及后閉合板外板和承重梁定位焊和補(bǔ)焊，主線三完成頂篷在車身上的焊接，其中側(cè)圍與底板搭接的部分區(qū)域以及承重梁的焊接的部分區(qū)域等因焊槍無(wú)法達(dá)到，一般采用

CO2氣體保護(hù)焊進(jìn)行焊接，CO2氣體保護(hù)焊是利用焊絲與工件之間產(chǎn)生電弧的熱量，熔化焊絲與工件形成焊縫，通過(guò)CO2氣體作保護(hù)，把電視和培他與空氣隔離開(kāi)來(lái)的一種焊接方法，

簡(jiǎn)稱CO2焊。CO2氣體保護(hù)焊在汽車車身焊強(qiáng)度高的位置。制造過(guò)程中主要運(yùn)用在兩個(gè)方面。一是不能進(jìn)行定位焊的位置，

二是對(duì)焊接強(qiáng)度要求比定位焊強(qiáng)度高的位置。二、車身焊接工藝布局轎車車身的所有組成部件都由薄板沖壓而成，汽車制造業(yè)將其統(tǒng)稱為沖壓件，其中90％以上的沖壓件所用的薄板厚度只有0.6~0.8mm，承力最大的沖壓結(jié)構(gòu)件所用鋼板的厚度亦小于3mm。由于車身沖壓件的面厚比很大，因此剛度非常小，極易變形，要想將多片極易變形的沖壓件組焊成高精度(形狀公差和尺寸公差均小)的車身分總成，在組焊的全過(guò)程必須保持每一個(gè)沖壓件的形狀不變，且各沖壓件的相對(duì)位置精度要求很高。欲做到這一點(diǎn)，車身焊裝車間采用了大量與之相適應(yīng)的焊裝夾具，如圖2-4所示。為了提高生產(chǎn)效率，滿足生產(chǎn)節(jié)拍的要求，汽車車身焊裝生產(chǎn)均將滿足車身各總成部件及車身合裝的焊裝夾具按照一定的要求構(gòu)成高效的焊裝流水線，如圖2-5所示。轎車車身最重要的特點(diǎn)是，除極少數(shù)部件（前翼子板、燈板梁）外，90％以上的車身組件都是采用焊接工藝實(shí)現(xiàn)車身的組裝。因此，車身焊裝工藝的內(nèi)容多而復(fù)雜，為了使車身焊裝作業(yè)能有序高效進(jìn)行，需合理規(guī)劃與布局焊裝工藝。焊裝工藝布局是否合理，有四項(xiàng)重要的評(píng)價(jià)指標(biāo)：（1）車身在焊裝線上的流動(dòng)應(yīng)順暢，無(wú)效輸送和輔助生產(chǎn)時(shí)間應(yīng)盡可能短；（2）物流配送方便；（3）焊裝線兩側(cè)有足夠的工件擺放空間；（4）便于產(chǎn)能的擴(kuò)充和信息的導(dǎo)入。圖2-6所示是某轎車焊裝車問(wèn)的布局圖，能較好地滿足上述四項(xiàng)要求。三、白車身底板分總成焊裝生產(chǎn)工藝流程（一）底板分總成結(jié)構(gòu)底板分、總成一般由前艙分總成、后底板分總成、前圍擋板分總成、前底板分總成、中后底板分總成及一些散件拼焊而成，如圖2-7和圖2-8所示。

圖2-7

底板分總成焊裝線

圖2-8

底板分總成焊裝流程

（二）底板分總成焊裝工藝整車廠根據(jù)對(duì)車身強(qiáng)度、加工精度及外購(gòu)成本的控制要求決定車身工件的加工深度，為了有效地監(jiān)控下車體加工精度和強(qiáng)度，廣汽菲亞特343車型下車體對(duì)7個(gè)安全用分總成工件采用內(nèi)做模式：左右前縱梁、左右后縱梁、前底板、中后底板、前圍擋板。這7個(gè)分總成工件是由5條手動(dòng)線加工而成，分別向3條自動(dòng)線（前艙線、后底板線、底板線）提供工件，并拼焊成下車體總成。1.前艙線左右前縱梁總成及兩個(gè)連接橫梁通過(guò)定位焊和涂膠工藝連接成前艙總成，通過(guò)機(jī)器人將前艙總成搬運(yùn)到空滑橇上，帶有前艙總成的滑橇經(jīng)過(guò)空中輸送線輸送到后底板線線尾?？罩休斔偷哪Ｊ侥苡行У睦脧S房空間，并滿足緩存量，減少因設(shè)備故障對(duì)其他線體的影響。2.后底板線左右后縱梁及其他散件通過(guò)13臺(tái)機(jī)器人完成定位焊和涂膠工藝，最后由機(jī)器人將后底總成搬運(yùn)到帶有前艙總成的滑橇上。3.底板線底板線采用的是固定夾具定位、輥床輸送和機(jī)器人搬運(yùn)涂膠焊接的模式，將各個(gè)分總成零件通過(guò)機(jī)器人搬運(yùn)到固定夾具上焊接下車體'總成。這種模式具有車型切換時(shí)間短、設(shè)備控制簡(jiǎn)單、投資維護(hù)成本低等特點(diǎn)，但其設(shè)備運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)，，節(jié)拍內(nèi)的有效焊接時(shí)間相對(duì)會(huì)減少。完成所有焊接后的下車體,將通過(guò)機(jī)器人在下車體總成上完成車身螺柱的焊接。螺柱自動(dòng)焊工藝能充分保證螺柱的焊接質(zhì)量和位置精度,并顯著降低人力成本和勞動(dòng)強(qiáng)度，提高焊接效率。在底板線上設(shè)置有下車體檢查工位，通過(guò)人工檢查記錄，能有效的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，防止不良零件的流出。線尾設(shè)置的在線測(cè)量工位，通過(guò)機(jī)器人激光測(cè)頭對(duì)下車體關(guān)鍵測(cè)量特征100%的實(shí)時(shí)監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集，有效地控制批量不良零件的產(chǎn)生和流出。四、白車身側(cè)圍分總成焊裝生產(chǎn)工藝流程

（一）側(cè)圍的組成側(cè)圍整體上可按側(cè)圍外板分總成和側(cè)圍內(nèi)板分總成來(lái)劃分（圖2-9），也可按部件分為A柱、B柱、C柱和門檻等（圖2-10）。從設(shè)計(jì)角度來(lái)講，側(cè)圍內(nèi)板的強(qiáng)度遠(yuǎn)大于側(cè)圍外板，在兩構(gòu)件焊接時(shí)，由于鈑金沖壓、焊接等方面的制造偏差，外板就有可能被內(nèi)板強(qiáng)制拉伸變形，因此在制定焊裝生產(chǎn)工藝時(shí)需引起重視。（二）側(cè)圍的焊裝工藝分析焊裝工藝主要包括3個(gè)方面：焊接定位、焊接翻邊和焊接順序。側(cè)圍部件焊接時(shí)通常以孔為定位基準(zhǔn)，定位孔通常要求平行于坐標(biāo)平面，有翻邊要求時(shí)，焊點(diǎn)距離焊件的邊沿通常不小于12mm，最好15mm以上，便于翻邊。焊接順序根據(jù)設(shè)計(jì)工藝而定，不同的廠家稍有不同。

1.焊接結(jié)構(gòu)分析在鈑金件焊裝工藝制定時(shí)，多使用兩層板定位焊，減少3層板焊接，杜絕3層以上板件搭接定位焊。此外在同道工序，能夠使用同一型號(hào)焊鉗焊接的焊點(diǎn)，焊接料厚盡可能接近，以便于參數(shù)的統(tǒng)一，定位焊搭接料厚度要求見(jiàn)表2-1。表2-1

定位焊搭接料厚度要求此外，考慮到三層板定位焊過(guò)程中熔核偏移對(duì)焊接質(zhì)量的影響，在設(shè)計(jì)中盡量采用表2-2中搭接狀態(tài)的形式。表2-2

搭接狀態(tài)

2.熔核布置分析熔核的布置受點(diǎn)焊分流和制件結(jié)構(gòu)的限制。當(dāng)焊件厚度增大時(shí)，熔核間允許的最小間距及焊點(diǎn)中心到制件圓弧或邊緣的最小間距就會(huì)相應(yīng)增大，否則，會(huì)影響總成熔核焊接強(qiáng)度，具體參數(shù)見(jiàn)表2-3。表2-3

定位焊具體參數(shù)3.焊核搭接邊分析搭接邊（b）是焊接凸緣接觸表面的寬度。接觸平面之間必須相互平行且搭接在一起。定位焊搭接邊寬度的設(shè)定原則：定位焊接頭的最小搭接邊寬度如圖2-11所示，最小搭接邊寬度b=4×t2+8(當(dāng)t1<t2時(shí)，按t2計(jì)算)，其中b為搭接邊寬度，t為母材板厚。側(cè)圍分總成焊裝通常采用自動(dòng)化生產(chǎn)線，在焊接夾具、頂升機(jī)構(gòu)和輸送機(jī)構(gòu)等的配合下，由點(diǎn)焊機(jī)器人或人工完成焊接工作。圖2-11

定位焊接頭的最小搭接邊寬度四、白車身側(cè)圍分總成焊裝生產(chǎn)工藝流程車身裝配線是完成白車身總成結(jié)構(gòu)的最后一條線。在國(guó)內(nèi)，線體一般采用人工操作安裝，輥床輸送流動(dòng)的方式，國(guó)外一些自動(dòng)化較高的整車廠也有全自動(dòng)化裝配的線體設(shè)計(jì)。車身裝配線主要完成的工藝包括四門鉸鏈安裝、四門安裝、行李艙蓋安裝、左右翼子板安裝、發(fā)動(dòng)機(jī)艙蓋安裝。工藝流程簡(jiǎn)介：1）四門鉸鏈及四門安裝。值得注意的是，后門安裝在前，前門安裝在后，因?yàn)楹箝T的裝配間隙段差標(biāo)準(zhǔn)以車身為基準(zhǔn)，前門的裝配間隙段差標(biāo)準(zhǔn)需要以后門及車身為基準(zhǔn)。2）行李艙蓋安裝。3）左右翼子板安裝。值得注意的是，左右翼子板安裝必須在前門安裝之后，因?yàn)橐碜影宓难b配間隙段差標(biāo)準(zhǔn)以前門及車身為基準(zhǔn)。4）發(fā)動(dòng)機(jī)艙蓋安裝。值得注意的是，發(fā)動(dòng)機(jī)艙蓋的安裝必須在左右翼子板之后，因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)艙蓋與翼子板的間隙段差標(biāo)準(zhǔn)以翼子板及車身為基準(zhǔn)。定位方式簡(jiǎn)介：裝配線上的各工件裝配方式均采用雙定位系統(tǒng)（圖2-12）即一套夾具上有兩套定位系統(tǒng)A和B，定位系統(tǒng)A用于將夾具定位到車身，定位系統(tǒng)B用于定位裝配工件。定位系統(tǒng)B相對(duì)于定位系統(tǒng)A浮動(dòng)，也就相當(dāng)于裝配工件相對(duì)于車身浮動(dòng)，因此，定位原理就是通過(guò)調(diào)整定位系統(tǒng)B和定位系統(tǒng)A的相對(duì)位置來(lái)實(shí)現(xiàn)裝配零件和車身的相對(duì)位置的調(diào)整?！咎釂?wèn)】

1.主線生產(chǎn)工藝流程?

2.車身焊裝工藝布局？【布置作業(yè)】概述底板分總成結(jié)構(gòu)？【總結(jié)】授課方案授課教師課程名稱汽車制造工藝技術(shù)1單元30授課時(shí)間年月日年月日年月日第周第周第周星期星期星期第節(jié)第節(jié)第節(jié)班班班授課章節(jié)任務(wù)二車身焊裝生產(chǎn)線教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)：了解車身焊裝生產(chǎn)線；了解汽車典型焊裝生產(chǎn)線能力目標(biāo)：能概述汽車車身焊接生產(chǎn)線素質(zhì)目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生愛(ài)動(dòng)腦、善于查資料的素質(zhì)重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)：車身焊裝生產(chǎn)線難點(diǎn)：汽車典型焊裝生產(chǎn)線教學(xué)地點(diǎn)普通教室□一體化教室R多媒體教室R實(shí)訓(xùn)室□實(shí)驗(yàn)室□企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)□其他教學(xué)方法及手段常規(guī)教學(xué)□啟發(fā)式教學(xué)√現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)□案例教學(xué)□問(wèn)題教學(xué)√項(xiàng)目教學(xué)√多媒體教學(xué)□演示教學(xué)□其他教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)一、復(fù)習(xí)二、導(dǎo)入三、講授新課四、提問(wèn)五、布置作業(yè)六、總結(jié)教學(xué)后記教案用紙No授課內(nèi)容備注任務(wù)二車身焊裝生產(chǎn)線【復(fù)習(xí)】了解汽車底板、側(cè)圍分總成焊接工藝流程？【導(dǎo)入】焊裝生產(chǎn)線是指必須經(jīng)過(guò)焊接工藝才能完成完整產(chǎn)品的綜合生產(chǎn)線，它包括專用焊接設(shè)備、輔助工藝設(shè)備以及各種傳輸設(shè)備等。在汽車白車身生產(chǎn)過(guò)程中，焊接作為最主要的連接方式被廣泛應(yīng)用，現(xiàn)以汽車焊裝生產(chǎn)線為例進(jìn)行講解。車身焊裝生產(chǎn)線是汽車白車身全部成形工位的總稱，它由車身總成線和許多分總成線組成，每一條總成線或分總成線又由許多焊裝工位組成。每一個(gè)工位都由定位系統(tǒng)、焊接系統(tǒng)、搬運(yùn)系統(tǒng)、檢測(cè)系統(tǒng)，以及供水、供電、供氣等裝置組成。各生產(chǎn)線間、各工位間通過(guò)人工或自動(dòng)搬運(yùn)設(shè)備實(shí)現(xiàn)焊件的輸送?！局v授新課】一、車身焊裝生產(chǎn)線

車身焊裝生產(chǎn)線一般依據(jù)車身的結(jié)構(gòu)分為分拼線、側(cè)圍線、底板總成線、車身線、門蓋線、調(diào)整線以及輸送線等。1.分拼線分拼線是完成車身分拼焊接的生產(chǎn)線，焊接部件主要包括：前后縱梁、前底板、中后底板、前圍板、側(cè)圍內(nèi)板等，如圖2-110~圖2-114所示。2.側(cè)圍線側(cè)圍線是完成車身上部四周部件焊接的生產(chǎn)線，焊接部件主要包括：側(cè)圍外板、前隔壁側(cè)板、車門鎖內(nèi)板、前側(cè)內(nèi)板加強(qiáng)板組件、中立柱內(nèi)板肋板組件、車門門檻內(nèi)板組件、后側(cè)圍后輪罩組件、前側(cè)內(nèi)板、中立柱內(nèi)板、后側(cè)圍板支撐組件等，如圖2-115所示。

3.底板總成線底板總成線是完成車身底板各部件焊接的生產(chǎn)線，焊接部件主要包括：底板、加強(qiáng)梁、駐車制動(dòng)操縱機(jī)構(gòu)加強(qiáng)板、橫梁、縱梁等，如圖2-116所示。4.車身線（主焊線）車身線（主焊線）是將底板總成、側(cè)圍總成、翼子板、頂棚等部件連接起來(lái)的焊裝生產(chǎn)線，如圖2-117~圖2-119所示。

5.門蓋線門蓋線是完成車門部件焊接的生產(chǎn)線，焊接部件主要包括：內(nèi)板、外板、防撞梁、鉸鏈及螺栓等，如圖2-120~圖2-122所示。

6.調(diào)整線調(diào)整線主要從事汽車車門、兩蓋的裝配調(diào)整工作，檢查焊接和裝配質(zhì)量，如圖2-123、圖2-124所示。7.輸送線輸送線是焊接時(shí)各部件進(jìn)行傳輸?shù)木€體，如圖2-125所示。二、汽車典型焊裝生產(chǎn)線1.貫通式焊裝生產(chǎn)線貫通是指焊裝生產(chǎn)線的焊裝夾具與工件的傳輸裝置呈分離狀態(tài)，焊裝夾具處于靜態(tài)。由于工件是在靜態(tài)下裝夾和施焊，定位精度易于保證，最適用于多品種生產(chǎn)及機(jī)器人的配套使用。（1）長(zhǎng)春一汽原CA-10B駕駛室總成裝配生產(chǎn)線長(zhǎng)春一汽原CA-10B駕駛室總成裝配生產(chǎn)線是一條比較典型的貫通式焊裝生產(chǎn)線，由固定裝配臺(tái)、懸掛式點(diǎn)焊機(jī)及間隙式雙輪鏈?zhǔn)絺鲃?dòng)機(jī)構(gòu)組成，如圖2-127所示。圖2-127

CA-10B駕駛室裝配生產(chǎn)線全線共有六個(gè)工位，其中有四個(gè)焊裝臺(tái)，一個(gè)電弧焊轉(zhuǎn)臺(tái)及一個(gè)翻轉(zhuǎn)電弧焊臺(tái)。生產(chǎn)線上配有16臺(tái)懸掛式點(diǎn)焊機(jī)和兩臺(tái)直流弧焊機(jī)。生產(chǎn)節(jié)奏為4min/輛，全線共18~20人。圖2-128所示是一種適用于汽車車身地板、車門、行李艙蓋、發(fā)動(dòng)機(jī)罩等形狀不太復(fù)雜、結(jié)構(gòu)較完整、組成零件較小的分總成貫通式焊裝線。圖2-128

分總成貫通式焊裝生產(chǎn)線貫通式焊裝生產(chǎn)線在工作時(shí)，兩側(cè)圍焊裝夾具必須有側(cè)移動(dòng)作，以保證不干涉工件的傳輸（傳輸線必須有上升及前后運(yùn)動(dòng)的動(dòng)作）。側(cè)向移開(kāi)主要有平移運(yùn)動(dòng)式（圖2-129)、轉(zhuǎn)動(dòng)式和平移與轉(zhuǎn)動(dòng)組合運(yùn)動(dòng)式。傳輸線的升降主要有剪刀叉機(jī)構(gòu)（圖2-130)、四連桿機(jī)構(gòu)及齒輪齒條機(jī)構(gòu)等。傳輸線的前后運(yùn)動(dòng)主要靠齒輪齒條機(jī)構(gòu)的往復(fù)桿運(yùn)動(dòng)（動(dòng)力源為變頻電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)）。貫通式焊裝生產(chǎn)線是開(kāi)環(huán)的。（2）EQ1141駕駛室焊裝生產(chǎn)線圖2-131所示為東風(fēng)汽車公司EQ1141駕駛室焊裝生產(chǎn)線。該線采用抬起步伐式往復(fù)輸送方式，這種焊裝線輸送平穩(wěn)，定位精度高，占地面積小，分總成上線方便，可適用于懸點(diǎn)、多點(diǎn)、機(jī)器人以及氣體保護(hù)焊的焊接，是國(guó)內(nèi)外汽車廠家普遍采用的新型焊裝生產(chǎn)線。（3）R16轎車側(cè)圍焊裝生產(chǎn)線圖2-132所示是法國(guó)雷諾汽車公司R16轎車側(cè)圍焊裝生產(chǎn)線，由法國(guó)西雅基電焊機(jī)廠設(shè)計(jì)制造。左右側(cè)圍總成各一條焊裝生產(chǎn)線，這兩條生產(chǎn)線的布置及結(jié)構(gòu)完全一樣，焊裝生產(chǎn)線全長(zhǎng)20m、五個(gè)工位，操作工人7個(gè)、生產(chǎn)節(jié)奏1min/輛。全生產(chǎn)線布置有四立柱式多點(diǎn)焊機(jī)1臺(tái)，懸掛式點(diǎn)焊機(jī)9臺(tái)，焊點(diǎn)250點(diǎn)。工件用往復(fù)桿傳送。（4）日本日產(chǎn)轎車車身焊裝生產(chǎn)線圖2-133所示為日本日產(chǎn)轎車車身焊裝生產(chǎn)線。全生產(chǎn)線有7個(gè)工位，7個(gè)操作工人，生產(chǎn)節(jié)奏為1.2min/輛，月生產(chǎn)能力為16000輛。每輛焊點(diǎn)280點(diǎn)。該車身總成由底板帶前端總成、左右側(cè)圍總成、頂蓋及一些上下窗框、外板等組成。焊裝流程是：工位1——裝入底板。工位2——空位。工位3——預(yù)裝。將左右側(cè)圍總成，前風(fēng)窗上、下框，后圍上、下外板裝入并點(diǎn)定。工位4——多點(diǎn)焊，焊點(diǎn)166點(diǎn)。工位5——補(bǔ)點(diǎn)焊。工位6——裝頂蓋及補(bǔ)點(diǎn)焊，共補(bǔ)焊114點(diǎn)。工位7——下線，如圖2-134所示。2.柔性焊裝生產(chǎn)線（1）主要特點(diǎn)柔性焊接生產(chǎn)線屬柔性制造系統(tǒng)（FMS)，如圖2-135所示。柔性焊接生產(chǎn)線是由裝卸小車、主控臺(tái)、隨行工裝、焊接站和存放臺(tái)等五部分組成。（2）柔性焊接生產(chǎn)線的組成典型的WFMS應(yīng)由若干既相互獨(dú)立又有一定聯(lián)系的機(jī)器人工作站、運(yùn)輸系統(tǒng)及FMS控制中心組成。每個(gè)機(jī)器人工作站均可獨(dú)立編程和工作，一般情況下分別獨(dú)立完成對(duì)工件的焊接，特殊工藝條件下也可以按一定的工藝流程由幾個(gè)機(jī)器人工作站進(jìn)行流水化作業(yè)，完成對(duì)整個(gè)工件的焊接。工件運(yùn)輸系統(tǒng)應(yīng)包括運(yùn)輸小車、軌道及存儲(chǔ)工件的料架。利用控制中心可以對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)的每個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視和控制。3.其他形式焊裝生產(chǎn)線（1）“門框”式焊裝生產(chǎn)線除了貫通式焊裝生產(chǎn)線和柔性焊裝生產(chǎn)線以外，還有很多其他形式的焊裝生產(chǎn)線。例如各種各樣的環(huán)形焊裝生產(chǎn)線和先進(jìn)的“門框”式焊裝生產(chǎn)線，如圖2-135所示。這條焊裝生產(chǎn)線全線共設(shè)有8個(gè)工位，手工裝配，懸掛點(diǎn)焊機(jī)焊接。共有9臺(tái)懸掛點(diǎn)焊機(jī)，全線定員18人，生產(chǎn)節(jié)拍2.6min/輛，該焊線由以下幾部分組成：①隨行夾具。全線設(shè)有八臺(tái)相同的帶有定位夾具的小車（隨行夾具），包括底板定位夾具及門框定位夾具，采用快速的氣動(dòng)和手動(dòng)夾緊裝置，夾具(連同小車）重約3t。②推桿機(jī)構(gòu)。推桿機(jī)構(gòu)是推動(dòng)隨行小車前進(jìn)的裝置。它有一長(zhǎng)桿，靠長(zhǎng)桿的往復(fù)運(yùn)動(dòng)而帶動(dòng)桿上的撥塊推動(dòng)小車前進(jìn)，推桿通過(guò)鏈條由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)。?③液壓升降臺(tái)及地下回程傳送鏈。線的首尾設(shè)有液壓升降臺(tái)，當(dāng)小車到達(dá)末一工位時(shí)，借助液壓升降臺(tái)將小車降到地下回程傳送鏈上，快速返回第一工位，再由液壓升降臺(tái)送至地面。（2）EQ1090前圍裝配地面環(huán)形生產(chǎn)線圖2-136所示是EQ1090前圍裝配地面環(huán)形生產(chǎn)線。這種環(huán)形生產(chǎn)線也帶隨行夾具，與前述的地下環(huán)形生產(chǎn)線不同，它的隨行夾具不是從地下返回，而是從地面返回。（3）原BJ130車身簡(jiǎn)易裝配生產(chǎn)線圖2-137是原BJ130車身簡(jiǎn)易裝配生產(chǎn)線，它是在半環(huán)形軌道上設(shè)置五個(gè)隨行夾具小車，小車上帶有底板定位夾具，其生產(chǎn)節(jié)奏約為10min/輛。在第一工位將底板總成裝上并定好位，然后靠手動(dòng)將小車連同底板推進(jìn)到第二工位，即裝配工位，工位上設(shè)有門洞定位夾具，在此工位上把前圍總成、后圍總成裝上并進(jìn)行弧焊點(diǎn)固。第三、四、五工位為補(bǔ)焊工位。（4）幾種國(guó)外的焊裝生產(chǎn)線①德國(guó)伏克斯瓦根VW1200型轎車前部焊裝生產(chǎn)線圖2-138所示為德國(guó)伏克斯瓦根VW1200型轎車前部焊裝生產(chǎn)線。這種焊裝生產(chǎn)線是轉(zhuǎn)臺(tái)式的。類似回轉(zhuǎn)木馬結(jié)構(gòu)，它的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，不像地下環(huán)形生產(chǎn)線那樣需要復(fù)雜的升降機(jī)和較大的地坑地溝建筑工程。這條轉(zhuǎn)臺(tái)式焊裝生產(chǎn)線共有8個(gè)工位，由5人操作，生產(chǎn)量為240件/h，共焊接258個(gè)焊點(diǎn)。轉(zhuǎn)臺(tái)外側(cè)布置有4臺(tái)多點(diǎn)焊機(jī)，轉(zhuǎn)臺(tái)以順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，每次轉(zhuǎn)45°。零件由手工裝入隨行夾具內(nèi)并自動(dòng)夾緊，隨行夾具帶有輪子，當(dāng)轉(zhuǎn)到各多點(diǎn)焊工位時(shí)，用液壓進(jìn)行自動(dòng)定位、壓緊。在最后一個(gè)工位上，夾具自動(dòng)松開(kāi)焊好的總成，提升裝置把總成從隨行夾具上托起，并掛到懸鏈上送至車身主焊裝生產(chǎn)線。②日本三菱汽車公司轎車車身焊裝生產(chǎn)線圖2-139是日本三菱汽車公司轎車車身焊裝生產(chǎn)線，由于生產(chǎn)線上安裝了72臺(tái)工業(yè)機(jī)器人和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，該生產(chǎn)線自動(dòng)化程度很高并具有較大柔性。③英國(guó)利蘭汽車公司的莫里斯-瑪麗娜牌轎車車身焊裝生產(chǎn)線圖2-140所示是一種先進(jìn)的“門框”式焊裝線，它應(yīng)用于英國(guó)利蘭汽車公司的莫里斯-瑪麗娜牌轎車車身焊裝生產(chǎn)線上。實(shí)際上它是一條閉式循環(huán)的懸鏈，懸鏈下懸吊著一個(gè)個(gè)“門框”，一個(gè)“門框”就是一臺(tái)懸吊式的焊裝夾具。4.車身裝焊生產(chǎn)線的輸送方式在裝焊生產(chǎn)線上，各工位之間的制件輸送是靠輸送裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)的，所以輸送裝置是整個(gè)裝焊生產(chǎn)線的重要環(huán)節(jié)。為了提高生產(chǎn)率，改善勞動(dòng)條件，應(yīng)盡量提高整個(gè)裝焊生產(chǎn)線的機(jī)械化、自動(dòng)化水平。（1）頂置輸送線。此類輸送線一般分為兩種：吊式夾具直送式輸送線、可提升夾具平移式輸送線。①吊式夾具直送式輸送線。這種輸送方式是在每個(gè)工位上方安裝一套吊式夾具，利用這些吊具在架空軌道上的同步往復(fù)運(yùn)動(dòng)來(lái)輸送制件。每當(dāng)一個(gè)制件的裝焊循環(huán)完成后，吊具自動(dòng)抓住制件，使其脫離升降臺(tái)，并將制件送到下一工位的升降臺(tái)面上，然后吊具回位。如圖2-141為夏利X121地板線的吊式輸送線。②可提升夾具平移式輸送線。這種輸送方式是在每個(gè)工位上方安裝一套帶提升裝置的夾具。每當(dāng)一個(gè)制件的裝焊循環(huán)完成后，提升裝置下降，通過(guò)夾具將工件夾緊提升至平移高度，平移裝置帶動(dòng)提升裝置及制件平移至下一工位，提升裝置再下降，夾具松開(kāi)，制件落于定位夾具上，提升裝置再上升至平移高度，平移裝置將提升裝置移送回初始位置。這種輸送方式對(duì)于某些底面形狀復(fù)雜、不宜用往復(fù)桿輸送的大大總成，如轎車底板、中輕型載重貨車的駕駛室等，比較通用。但是，因?yàn)檩斔脱b置整體安裝在空中帶架上，位于制料的上方，故對(duì)廠房高度上有要求。同時(shí)，從安全角度考慮，應(yīng)該在空中設(shè)置安全護(hù)網(wǎng)，防止制件掉落傷害工作人員。（2）底置輸送線。此類輸送線一般分為滑滾輸送、鏈?zhǔn)捷斔汀⑼鶑?fù)桿直送式、可升降往復(fù)桿輸送、滑橇輸送等幾種方式。①滑滾輸送。這種輸送方式是在各個(gè)工位之間用一些滾輪和帶斜坡的滑道連接，制件在滾輪或滑道上靠自重或手推的方法被送到下一工位。這種生產(chǎn)線勞動(dòng)強(qiáng)度較大，占地面積也較大，適用于產(chǎn)量不大的成批生產(chǎn)。如圖2-142為華普海域506車型側(cè)圍線輸送裝置。②鏈?zhǔn)捷斔汀＿@種輸送方式是在鏈條上鋪放板條，構(gòu)成鏈板式輸送裝置；也可以將夾具固定在鏈條上，隨鏈條一起循環(huán)回轉(zhuǎn)，構(gòu)成夾具式鏈條輸送裝置。前者常用于車身、駕駛室的補(bǔ)焊調(diào)整線，后者常用于車架裝鉚、后橋裝焊等生產(chǎn)線。這種輸送方式可以是間歇的，也可以是連續(xù)的。圖2-143為傳動(dòng)帶輸送線，圖2-144為轎車公司M2主焊線用鏈?zhǔn)捷斔途€。（3）往復(fù)桿直送式。往復(fù)桿直送式靠?jī)蓷l并列的輸送桿往復(fù)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)制件的輸送，這種方式多用在工作臺(tái)可升降的多點(diǎn)焊機(jī)上。當(dāng)往復(fù)桿前進(jìn)到位時(shí)，多點(diǎn)焊機(jī)工作臺(tái)升起，制件落在工作臺(tái)的夾具里定位；同時(shí)，往復(fù)桿向后運(yùn)動(dòng)。焊接完畢，多點(diǎn)焊機(jī)工作臺(tái)下降，將焊完的制件落在往復(fù)桿上，往復(fù)桿再次向前移動(dòng)將制件輸送到下一個(gè)工位。（4）可升降往復(fù)桿輸送。這種輸送方式靠?jī)蓷l并列的可升降的往復(fù)桿做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)制件的輸送，這種方式常用于固定夾具組成的裝焊線。當(dāng)往復(fù)桿升起時(shí)將制件托起離開(kāi)夾具，然后向前運(yùn)動(dòng)，將制件輸送到下一工位，往復(fù)桿下降，將制件落在夾具里定位，同時(shí)，往復(fù)桿后移復(fù)位，如圖2-145所示。（5）滑橇輸送。這種輸送方式是靠滑橇（可拖帶制件移動(dòng)的夾具)實(shí)現(xiàn)制件的輸送。滑橇拖帶著制件在機(jī)動(dòng)滾道上移動(dòng)，將制件輸送到下一工位，到了指定工位機(jī)動(dòng)滾道下降，將滑橇落入下夾具定位。當(dāng)焊接完畢后，機(jī)動(dòng)滾道升起時(shí)將滑橇托著上升到位后，繼續(xù)在機(jī)動(dòng)滾道上移動(dòng)，重復(fù)上述循環(huán)。圖2-146為奇瑞汽車H13商務(wù)車側(cè)圍線輸送裝置，氣動(dòng)舉起制件后水平行走由人推動(dòng)滑橇將制件送到下一工位；圖2-147為天津夏利X121車型側(cè)圍的摩擦輪輸送式滑撬。圖2-148為M2主焊線輸送裝置，滑橇的水平行走由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)齒輪齒條實(shí)現(xiàn)。這幾種輸送方式都能實(shí)現(xiàn)總成的間歇輸送?；凛斔统Ｓ糜诠の惠^多、尺寸較大的工藝總成，如轎車底板總成、車身駕駛室總成等。對(duì)滑橇制造的精度要求較高，一條裝焊線上所有的滑橇定位尺寸都必須保證完全一致，才能獲得穩(wěn)定的產(chǎn)品質(zhì)量。【提問(wèn)】1.了解車身焊裝生產(chǎn)線?2.了解汽車典型焊裝生產(chǎn)線？【布置作業(yè)】了解汽車典型焊接生產(chǎn)線結(jié)構(gòu)和原理？【總結(jié)】授課方案授課教師課程名稱汽車制造工藝技術(shù)1單元31授課時(shí)間年月日年月日年月日第周第周第周星期星期星期第節(jié)第節(jié)第節(jié)班班班授課章節(jié)任務(wù)三汽車焊裝夾具教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)：了解焊裝夾具結(jié)構(gòu)；了解焊裝夾具設(shè)計(jì)過(guò)程能力目標(biāo)：能概述汽車焊裝夾具結(jié)構(gòu)素質(zhì)目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生愛(ài)動(dòng)腦、善于查資料的素質(zhì)重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)：焊裝夾具結(jié)構(gòu)難點(diǎn)：焊裝夾具設(shè)計(jì)過(guò)程教學(xué)地點(diǎn)普通教室□一體化教室R多媒體教室R實(shí)訓(xùn)室□實(shí)驗(yàn)室□企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)□其他教學(xué)方法及手段常規(guī)教學(xué)□啟發(fā)式教學(xué)√現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)□案例教學(xué)□問(wèn)題教學(xué)√項(xiàng)目教學(xué)√多媒體教學(xué)□演示教學(xué)□其他教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)一、復(fù)習(xí)二、導(dǎo)入三、講授新課四、提問(wèn)五、布置作業(yè)六、總結(jié)教學(xué)后記教案用紙No授課內(nèi)容備注任務(wù)三汽車焊裝夾具【復(fù)習(xí)】1.了解車身焊裝生產(chǎn)線?2.了解汽車典型焊裝生產(chǎn)線？【導(dǎo)入】【講授新課】一、焊裝夾具常識(shí)

1.焊裝夾具的用途焊裝夾具（圖2-149）在車身生產(chǎn)中的作用包括：通過(guò)夾具上的定位銷（基準(zhǔn)銷）、S面型塊（基準(zhǔn)面）、夾緊臂等組件的協(xié)調(diào)作用，將工件（沖壓件或總成件）安裝到工藝設(shè)定的位置上并夾緊，不讓工件活動(dòng)位移，保證車身焊接精度的一致性和穩(wěn)定性。

2.焊裝夾具基本構(gòu)造夾具的基本構(gòu)造如圖2-150所示，主要由臺(tái)板、支座、L板、基準(zhǔn)銷、基準(zhǔn)面、夾緊機(jī)構(gòu)（氣缸、夾緊臂、U形限位塊等）等組成。3.常用焊裝夾具組件（1）臺(tái)板臺(tái)板用于安裝夾具組件，上表面加工有坐標(biāo)刻度線，用于夾具基準(zhǔn)狀況的檢測(cè)，如：三坐標(biāo)檢測(cè)儀檢測(cè)用。（2）支座支座用于支撐夾具臺(tái)板、夾具高度調(diào)節(jié)和安放水平調(diào)整，使夾具按工藝布置要求定置安放。（3）L板L板用于安裝夾具型塊（S面型塊）、基準(zhǔn)銷組件、夾緊機(jī)構(gòu)、導(dǎo)向裝置等夾具組件。（4）基準(zhǔn)面（S面型塊，圖2-151）基準(zhǔn)面將零件支撐在正確的位置上，并承受夾具夾緊機(jī)構(gòu)的夾緊力。（5）基準(zhǔn)銷基準(zhǔn)銷將工件安裝到正確的位置上，以保持后續(xù)工序定位基準(zhǔn)的一致性，保證產(chǎn)品焊接精度的一致性和穩(wěn)定性。（6）夾緊機(jī)構(gòu)（圖2-152）夾緊機(jī)構(gòu)由U形塊、夾緊臂、氣缸或手動(dòng)夾等組成，用于矯正變形的工件，縮小工件間的搭接間隙，將工件夾緊固定在正確的位置上（基準(zhǔn)面），避免焊接作業(yè)時(shí)工件錯(cuò)位或變形，確保工件焊接精度的穩(wěn)定性。

二、焊接夾具的設(shè)計(jì)夾具的主要目的是為了將工件快速、準(zhǔn)確地定位以及提供適合的支撐、維持，使在同一夾具上生產(chǎn)的所有工件都固定在特定的范圍內(nèi)，保證產(chǎn)品的精度和互換性。首先，夾具的設(shè)計(jì)要滿足汽車車身零件的定位要求，所謂定位要求就是設(shè)計(jì)的夾具能很好地將工件定位，保證良好的焊接質(zhì)量。要滿足這些定位要求，在設(shè)計(jì)夾具的時(shí)候就要嚴(yán)格按照廠家提供的定位夾緊信息去設(shè)計(jì)夾具。定位夾緊信息在不同項(xiàng)目中有不同的名稱：大眾項(xiàng)目

RPS、AUDI

項(xiàng)目

RPS、寶馬項(xiàng)目

ASP、通用項(xiàng)目

GDΣT（主定位銷）+CD

點(diǎn)（定位面）。1.夾具設(shè)計(jì)小常識(shí)（1）盡量選擇車身定位中靠左、靠下、靠前的部位作為定位定位體系分為主定位、從定位和輔助定位參考3種。主定位：車身底部的3個(gè)主定位點(diǎn)由加工工藝和設(shè)計(jì)工藝、質(zhì)量容易保證等三個(gè)方面一同確定，能夠用來(lái)進(jìn)行三坐標(biāo)測(cè)量，定位部位上不允許有焊接。任何一個(gè)主定位要求能夠支撐整車重量的2/3。如果沒(méi)有特殊情況，車身主定位需要用車身底部的孔、長(zhǎng)圓孔、面來(lái)標(biāo)注。一般而言，孔的直徑需要采用25.4mm和16.3mm。主定位的符號(hào)如圖2-153所示。主定位孔在圖樣中的符號(hào)如圖2-154所示。主定位面的要求：主定位面要求平面度小于0.2mm，定位面區(qū)域小于1100mm2，如圖2-155所示。（2）夾具的設(shè)計(jì)要滿足焊接要求1）操作高度。操作高度是指地面到焊槍把手之間的高度，當(dāng)操作者身高為4375px時(shí)，焊槍平放時(shí)操作高度一般為800～1100mm

，焊槍立放時(shí)操作高度一般為1200～1500mm，如圖2-156所示。2）焊槍通過(guò)性。焊槍通過(guò)性是指焊槍在焊接時(shí)是否便于操作，評(píng)判焊槍通過(guò)性好壞主要從以下幾個(gè)方面來(lái)進(jìn)行考慮。①盡可能少地進(jìn)槍與退槍。要滿足此要求，設(shè)計(jì)時(shí)就應(yīng)考慮焊槍操作側(cè)盡量少布置定位器，盡量將定位器設(shè)計(jì)在另外一側(cè)，在焊槍操作側(cè)盡量留出操作空間，如圖2-157所示。②焊接過(guò)程中容易焊接且不與夾具干涉。應(yīng)注意熔核附近的定位塊與壓塊的位置設(shè)定，定位塊和壓塊盡可能地避開(kāi)焊鉗，如圖2-158所示。（3）夾具的設(shè)計(jì)要滿足汽車生產(chǎn)的規(guī)劃要求。夾具的設(shè)計(jì)要滿足汽車生產(chǎn)的規(guī)劃要求，例如生產(chǎn)的節(jié)拍、熔核的分布、夾具在廠房的布置、車身零件的焊接順序、使用夾具焊接的過(guò)程分拆等，這些都是設(shè)計(jì)夾具時(shí)所要考慮的因素，也是夾具設(shè)計(jì)所要必須滿足的要求。當(dāng)夾具設(shè)計(jì)與這些因素發(fā)生矛盾時(shí)，要及時(shí)地與規(guī)劃部門進(jìn)行溝通和協(xié)調(diào)，必要時(shí)做出適當(dāng)?shù)母?。更改夾具或者調(diào)整相應(yīng)的規(guī)劃內(nèi)容，如圖2-159所示。

2.夾具設(shè)計(jì)的定位元件（1）定位銷。定位銷是夾具設(shè)計(jì)中最基本元件，一般一個(gè)車身零件銷孔的定位需要一個(gè)圓形定位銷和一個(gè)菱形定位銷。定位銷圖樣及一般性說(shuō)明如圖2-160所示。定位銷按使用形式分為如下幾種類型。1）固定銷。定位銷的使用方式是固定的，夾具的設(shè)計(jì)中如果有兩個(gè)或兩個(gè)以上的定位銷時(shí)，一般有兩個(gè)定位銷是固定的，其余的定位銷則為伸縮的或者是擺動(dòng)的。固定銷使用舉例如圖2-161所示。圖2-161a固定銷3個(gè)方向調(diào)整，定位銷起定位和支撐的作用。圖2-161b和圖2-161c所示定位銷兩個(gè)方向調(diào)整，定位銷只起定位作用。固定銷銷子的種類及與銷座之間的配合要求如圖2-162所示。銷座和定位銷之間的配合為基孔制配合H7/g6。標(biāo)記1

和3之間是相互配合，其作用是防止定位銷的轉(zhuǎn)動(dòng)。標(biāo)記2和4之間在銷子安裝后留出15mm的距離用于安裝緊固螺母。2）伸縮銷。定位銷的使用方式是伸縮的，伸縮銷在以下情況下使用。當(dāng)一套夾具在設(shè)計(jì)時(shí)需要有兩個(gè)以上定位銷定位時(shí)，為了焊接完畢取件方便，一般設(shè)計(jì)時(shí)最多只允許有兩個(gè)定位銷是固定的（視項(xiàng)目情況而定，非絕對(duì)，有時(shí)規(guī)定有一個(gè)定位銷是固定的，其他的為伸縮銷，有時(shí)規(guī)定所有的定位銷都是伸縮的），而其他定位銷是伸縮的如圖2-163所示。圖2-163a所示伸縮銷3個(gè)方向調(diào)整，定位銷起定位和支撐的作用。圖2-163b和圖2-163c所示定位銷兩個(gè)方向調(diào)