關(guān)于車身焊接工藝分析及工裝設(shè)計(jì)的分析

汪齊 秦小兵 孔苗德 陶雪棋 胡敏

摘要：車輛生產(chǎn)過程中需要復(fù)雜的工藝技術(shù)，車身作為汽車的保護(hù)層和框架，其實(shí)際的工裝設(shè)計(jì)和焊接效果對(duì)于車身質(zhì)量有著決定性影響。本文就車身焊接工藝以及工裝設(shè)計(jì)進(jìn)行分析，分別對(duì)二者進(jìn)行詳細(xì)的分析和討論，對(duì)其具體的實(shí)施方式和發(fā)展方向進(jìn)行探討，旨在為相關(guān)工作人員提供幾點(diǎn)參考。

關(guān)鍵詞：車身焊接;工藝技術(shù);工裝設(shè)計(jì)

引言：

焊接與工裝設(shè)計(jì)均屬于汽車生產(chǎn)加工過程中的必要階段，其不僅對(duì)汽車本身的質(zhì)量和安全性產(chǎn)生影響，同時(shí)影響車輛的美觀性。因此需要選擇合理的焊接技術(shù)，并根據(jù)實(shí)際的需求進(jìn)行工裝設(shè)計(jì)，保障車輛能夠在保證基本要求的情況下，實(shí)現(xiàn)全面化的提升，進(jìn)一步優(yōu)化汽車的生產(chǎn)和加工質(zhì)量。

1車身焊接工藝分析

1.1焊接流程分析

車身焊接的過程中，首先，應(yīng)對(duì)焊接任務(wù)進(jìn)行劃分，將車身的不同部位進(jìn)行分類，并將使用同樣焊接方法的部分歸為一類，以便后續(xù)進(jìn)行合理焊接，提升焊接效果。其次，按照相應(yīng)的順序進(jìn)行焊接。車身焊接時(shí)一般會(huì)從小到大的順序進(jìn)行焊接。先將較小的零件進(jìn)行焊接組合，再將其焊接到較大的構(gòu)件上，最終形成完整的車身形狀。最后，在焊接完畢后，應(yīng)對(duì)焊接的質(zhì)量進(jìn)行檢查，按照實(shí)際需求進(jìn)行補(bǔ)焊。補(bǔ)焊時(shí)應(yīng)注意保持車身兩側(cè)的對(duì)稱性，以便保持整體構(gòu)架符合標(biāo)準(zhǔn)。在補(bǔ)焊完畢后應(yīng)進(jìn)行機(jī)械檢驗(yàn)和矯正，確保車輛的整體形狀符合要求后進(jìn)行后續(xù)的加工管理。

1.2焊接方法探究

車身在進(jìn)行焊接的過程中，由于不同部位車身的材料種類和厚度以及標(biāo)準(zhǔn)要求不同。因此需要不同的焊接方式進(jìn)行組裝，確保符合車輛的焊接要求，這使得實(shí)際的車身焊接應(yīng)用技術(shù)種類較多。常見的焊接方法包括：電阻焊、二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊、螺柱焊、電弧焊以及機(jī)器人焊接等，需要相關(guān)的技術(shù)人員根據(jù)實(shí)際的作業(yè)需求進(jìn)行選擇，確保整體加工水平得到提升。

在車身焊接時(shí)，最常見的焊接方式為電阻焊，在電阻焊中由于技術(shù)的不同，分為點(diǎn)焊、縫焊、凸焊和對(duì)焊等。其中點(diǎn)焊在加工過程中的操作較為簡(jiǎn)單，并且生產(chǎn)效率較高，對(duì)車身工件的變形情況和質(zhì)量影響較小，因此，在車身焊接過程中的應(yīng)用概率最高。點(diǎn)焊加工過程中，將兩個(gè)或多個(gè)工件進(jìn)行搭接，利用電阻熱將焊接材料進(jìn)行融合，焊接時(shí)間較短，并且范圍較小，對(duì)周圍工件的影響相對(duì)較小。一般情況下，適用于0.5-3mm厚度的鋼板。由于點(diǎn)焊技術(shù)實(shí)施較為簡(jiǎn)單，因此，可將其向自動(dòng)化和智能化方向發(fā)展，利用自動(dòng)控制的方式，提高焊接效率，降低對(duì)人員的需求，進(jìn)一步加強(qiáng)車身焊接水平。

電弧焊同樣是車身焊接中的常見方式，但由于其在焊接過程中的熱量輸出較大，一般用來對(duì)車身底板等較大的構(gòu)件進(jìn)行焊接。常見的電弧焊技術(shù)中包括兩種焊接方法，其一為熔化極氣體保護(hù)焊，該方法進(jìn)行焊接時(shí)，使用氣體進(jìn)行保護(hù)，避免火氣產(chǎn)生的影響，保障焊接質(zhì)量。其二為鎢極氬弧焊。該焊接方法中以氬氣為保護(hù)氣體，使用電弧對(duì)工件進(jìn)行加熱熔接，實(shí)現(xiàn)焊接[1]。該技術(shù)一般在全鋁車身的焊接中使用較為頻繁。

2車身工裝設(shè)計(jì)分析

2.1工裝設(shè)計(jì)方案

在進(jìn)行車身工裝設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)將車身零件進(jìn)行合理裝配，保持相對(duì)完整的狀態(tài)后進(jìn)行工裝設(shè)計(jì)，確保整體的設(shè)計(jì)效果符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

首先，在進(jìn)行定位的過程中，應(yīng)選擇恰當(dāng)?shù)幕鶞?zhǔn)進(jìn)行合理定位。設(shè)計(jì)人員應(yīng)在車身兩側(cè)縱梁上進(jìn)行定位，或者將前輪中心線作為定位基準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)置，確保定位與車身的設(shè)計(jì)操作標(biāo)準(zhǔn)符合。

其次，對(duì)車身縱梁進(jìn)行工裝設(shè)計(jì)。在定位基準(zhǔn)的基礎(chǔ)上對(duì)車身縱梁進(jìn)行定位和安裝[2]。在進(jìn)行定位時(shí)，需要保障整體工件位置的準(zhǔn)確性。由于車身縱梁及相關(guān)工件的剛性較強(qiáng)，在設(shè)計(jì)和安裝過程中難度相對(duì)較大，需要使用新技術(shù)輔助完成。目前常用技術(shù)為氣動(dòng)夾緊技術(shù)，在實(shí)施的過程中較為便捷，并且能夠進(jìn)行避免發(fā)生工件和車身變形的情況發(fā)生。在對(duì)車身縱梁進(jìn)行定位設(shè)計(jì)安裝時(shí)，需要針對(duì)車身內(nèi)部結(jié)構(gòu)的位置對(duì)外部車身工件位置進(jìn)行設(shè)計(jì)和安裝，確保內(nèi)外的工件和軟件具有良好的定位和安裝效果。

最后，對(duì)車身橫梁進(jìn)行工裝設(shè)計(jì)裝配。在對(duì)車身橫梁進(jìn)行工裝定位時(shí)，應(yīng)根據(jù)整體的工裝位置進(jìn)行設(shè)計(jì)，結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行定位安裝。在調(diào)節(jié)橫梁時(shí)，需要根據(jù)縱梁和車身的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，并按照標(biāo)準(zhǔn)的方式進(jìn)行定位和移動(dòng)，使整體定位效果保持良好狀態(tài)[3]。

2.2車身工裝設(shè)計(jì)原則

為保障車身質(zhì)量和生產(chǎn)成本，在進(jìn)行工裝設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)按照一定的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)和裝配。

首先，通用性，車身的工裝設(shè)計(jì)過程中，可根據(jù)實(shí)際需求選擇已有的工裝設(shè)計(jì)，或進(jìn)行重新設(shè)計(jì)。一般情況下選擇已有車型時(shí)能夠直接使用，車型工裝具有通用性，并且不需要額外進(jìn)行成本支出，使工裝設(shè)計(jì)和安裝的周期得到縮短，從而提高對(duì)成本的控制效果。

其次，簡(jiǎn)便性，在進(jìn)行工裝設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)盡量保持車身結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)單化，通過使用質(zhì)量輕巧、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單并且裝卸容易的工裝零件對(duì)車身進(jìn)行設(shè)計(jì)和安裝。使整體的車身加工過程更加簡(jiǎn)單。保持工裝的簡(jiǎn)便性能夠提高后期車身安裝固定質(zhì)量，避免發(fā)生工裝脫落的情況，保障車身的質(zhì)量。

再次，耐久性。為使工裝與車身的結(jié)合效果得到提升，避免工裝出現(xiàn)容易脫落和變性的情況，在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)使工裝的設(shè)計(jì)保持較高的耐久性。調(diào)整其形狀設(shè)計(jì)，使其能夠具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性，不輕易發(fā)生形變，同時(shí)對(duì)工裝的加工方式進(jìn)行設(shè)計(jì)，如通過高溫處理，提高工裝的穩(wěn)定性，使其能夠在長(zhǎng)時(shí)間使用或存放的條件下，仍然能夠保持良好的狀態(tài)。

最后，無害性，車身工裝在使用過程中應(yīng)具有無害性。一方面在進(jìn)行使用和裝配過程中，應(yīng)避免對(duì)車身和環(huán)境造成不良的影響，確保車身的形狀不會(huì)隨著工裝的裝配發(fā)生形變。另一方面，在設(shè)計(jì)工裝加工方式時(shí)，應(yīng)盡量選擇高溫或酸堿處理，避免使用無硅酮等材料，對(duì)車身的漆膜產(chǎn)生不良的影響。

3 結(jié)論

綜上所述，在對(duì)車身進(jìn)行焊接和工裝設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)深度分析車身設(shè)計(jì)和安裝要求，按照標(biāo)準(zhǔn)的方式進(jìn)行焊接和工裝設(shè)計(jì)與裝配，保障整體車身的質(zhì)量不受影響，從而使汽車的質(zhì)量得到提升。

參考文獻(xiàn)：

[1]高杰.現(xiàn)代科技在汽車焊接工藝中的應(yīng)用分析[J].南方農(nóng)機(jī)，2018，49（07）：175.

[2]張忠東.白車身焊裝夾具主線的設(shè)計(jì)與仿真研究[D].山東理工大學(xué)，2018.

[3]侯順華，錢春平，夏良俊，耿勇.白車身激光焊接工藝淺析[J].中國(guó)設(shè)備工程，2018（05）：160-161.

作者簡(jiǎn)介：汪齊（1996.02～），男，漢族，安徽省亳州市人，大專，從事汽車加工制造工作。