焊接工装夹具在汽车制造业的发展 摘要 东莞市三威柔性自动化装备有限公司专注于工装夹具、焊接工装、柔性组合工装、专用工装夹具、自动专机、智能焊接工装工艺装备及提高生产效率解决方案的研发和运营。装配夹具和焊接夹具在汽车车身装配和焊接生产线与生产制造优质的汽车设备息息相关，焊装夹具是焊接工艺的重要组成部分，装配和焊接夹具除了是完成这个过程中零部件装配的途径和定位，同时在生产线上也作为一个测试和校准程序，完成检测焊接配件和焊接质量的任务。因此焊装夹具的设计和制造，直接影响焊接过程中汽车的生产能力和产品质量。汽车焊装夹具是保证其制造质量，缩短制造周期的重要手段。因此，正确理解焊装夹具的设计要点，改善和提高焊装夹具的设计手段和设计水平，并提高夹具的调整和验证水平等三方面都是必不可少的，也是汽车制造公司在竞争中得以生存需解决的问题。汽车的风格不同，焊接夹具的形状，因而有着很大的不同，但在设计、制造和调整都是一样的可以借鉴的。 一.焊接工装夹具
焊接工装夹具就是将焊件准确定位和可靠加紧，便于焊件进行装配和焊接、保证焊件结构精度方面要求的工艺装备。在现代焊件生产中积极推广和使用与产品结构相适应的工装夹具，对提高产品质量，减轻工人的劳动强度，加速焊接生产实现机械化、自动化进程等方面起着非常重要的作用。 在焊接生产过程中，焊接所需的工时较少，而约占加工工时的2/3以上的时间是用于备料、装配及其他辅助的工作，极大地影响着焊接的生产速度。为此，必须大力推广使用机械化和自动化程度较高的装配焊接工艺装备。 焊接工装夹具的主要作用有以下几方面： （1）准确、可靠的定位和夹紧，可以减轻甚至取消下料和划线工作。减小制品的尺寸偏差，提高了零件的精度和可换性。 （2）有效地防止和减轻了焊件变形。 （3）是工件处于最佳的施焊部位，焊缝的成形性良好，工艺缺陷明显降低，焊接速度得以提高。 （4）以机械装置代替了手工装配零件部位时的定位、夹紧及工件翻转等繁重的工作，改善了工人的劳动条件。 （5）可以扩大先进的工艺方法的适用范围，促进焊接结构的生产机械化和自动化的综合发展。 二.汽车焊接工装夹具 中国汽车工业经历了从无到有、从小到大，从货车时代到轿车时代，从“公车”到“私车”的发展过程，其创建、成长的每一步都成为中国制造业发展与开拓的见证。而作为汽车生产四大工艺之一的车身焊装生产线，也经历了一个从低端到高端，从手动到自动的发展过程。为了赶上国际水平，在提高产量的同时，要求努力提高汽车制造质量，因此对焊装夹具也提出了新的要求，以满足更快的新品开发速度。在研发新车型的过程中，需要一种柔性化、模块化的三维组合工装替代传统的专用工装，可以大量缩短设计、制造时间，并可以反复使用，节约研制成本。同时，在专用车辆，工程车辆和大客车的生产中，由于批量小、客户要求不同，使用柔性化工装制造也是非常实用和经济的方法。
自行车车架焊接工艺设计说明书 成控0708班 070201214 高浩天
1 拟用的焊接方式 某车辆厂长久以来主要采用液化石油气焊从事自行车前叉、车架等的生产，积累了一定的经验，但产品成本较高且焊接质量有时不够稳定。近年来，随着生产的发展先后开发了BMX一20轻便自行车、人力三轮车和电动车车架等新产品，为了降低产品成本，提高生产效率，企业考虑改用其他焊接方法。首先考虑采用手工电弧焊，但因其飞溅多、电流易击穿管壁，焊接质量不能保证而被放弃。然后选用了CO2 气体保护焊，并首先在BMX一20轻便车车架上应用。 2 BMX一20自行车车架构件及其焊接要求 2.1 车架构件及焊缝 BMX一20自行车车架如图1所示。它由10种13 件管、板类零件构成，其配套零件见表1。需拼装施焊 的计有33条焊缝(直缝、环缝和曲线焊缝)，多数是“无 接头”(焊缝无堆起现象)的焊接结构。 2.2 对施焊的主要要求 (1)焊缝要有足够的强度，用250YPM 偏心度250 的凸轮，经4次冲击后，各焊接部位不得有裂纹、断裂 和脱焊现象。 (2)焊缝要均匀美观，无明显缺陷。 (3)焊后车架变形要小，能保证各零件与主管的几 何位置和相关尺寸公差；在施焊后免予校正或减少校 正工作量。
3 BMX一20自行车车架CO2气体保护焊的应用方案 3.1 拟用的焊接设备及辅助装置 主要设备由焊机(包括焊接电源、控制系统等)、送丝机构、焊枪、供气装置等几部分组成。 (1)焊机NBC一200型，其技术数据符合产品要求。 其中电源用硅整流式直流电源，它和旋转式电源相比具有性能好、无噪声、结构简单等优点。电源的技术数据如表2所示。 表 2 电源技术参数 电源电压工作电压调节范围焊接电流调节范围整流方式调压方式 380（V）14V~30V40A~200A三相桥全波抽头 控制系统主要是对供气、送丝和供电等实施控制。控制程序如下： (2)送丝机构采用等速送丝系统，送丝方式为推丝式。根据所选的焊丝直径(φ0．8 mm)，选用弹簧钢丝软管，内径为φ1．5 mm，长度取2．5 m左右。 (3)焊枪选用手枪式焊枪。使用前在喷嘴的内外表面涂以硅油，以便于清除飞溅物。 (4)供气系统包括气瓶和附属供气装置。附属供气装置包括电热式预热器、干燥器、减压器和3．01—1型浮标式流量计等，选用流量调节范围在0～15 L／min的气阀。 3.2 主要焊接材料 (1)CO2气体 液体状态的CO2采用钢瓶灌装，满瓶(80%容积)压力在5～7 MPa之间。CO2气体中的水气是主要的有害杂质，对焊缝质量有很大影响，过高的水气含量将导致焊缝产生气孔。为保证焊接质量，要求所购CO2气体的纯度>99．5% ，水、氮含量不得超过0．1 %。但实际所购CO2 气体一般达不到这一要求，含水量偏高，故规定施焊前现场采取下列措施：a．将新灌气瓶倒 置放水(放水结束仍将气瓶放正)；经倒置放水后的气瓶仍需先放气2～3 min。b．当瓶中气压降至980 kPa时，该气瓶不再使用。这是因为当瓶中液态CO2。全部挥发后气体压力降至
车架焊接过程焊接变形控制方法 发表时间：2018-11-17T18:50:44.317Z 来源：《建筑模拟》2018年第24期作者：柏静 [导读] 笔者先分析焊接变形产生的模式，并且进一步分析焊接变形的控制。 柏静 身份证号：3429231987****1710 安徽江淮汽车集团股份有限公司轻型商用车分公司安徽合肥 230000 摘要：笔者先分析焊接变形产生的模式，并且进一步分析焊接变形的控制。 关键词：焊接变形；焊接顺序；刚性固定；反变形法 前言： 纵向收缩变形、横向收缩变形、角变形、弯曲变形、扭曲变形和波浪变形都属于焊接变形。对于汽车车架而言，它的变形的主要形式有横向收缩变形和弯曲变形。收缩变形主要发生在车架纵梁之间（前段与后段），弯曲变形主要发生在纵梁与横梁中。 1 焊接变形产生的模式 1.1 横向收缩变形产生的模式 焊件焊后沿垂直于焊缝长度方向上产生的收缩变形称为横向收缩变形。因为车架分为前段、中段和后段，前中段连接处与中后段连接处，焊缝分布比较集中，也就是焊缝分布在车架中性轴的对称位置，焊后焊件将产生横向收缩变形，它的焊缝位置及焊接变形. 1.2 弯曲变形产生的模式 弯曲变形是由焊接方向偏心收缩产生的。产生车架弯曲变形的最主要原因是焊缝在结构上布置不对称，现车架前段与后段即是如此，焊缝布置不对称且为满焊，弯曲变形也就较大。 2 焊接变形的控制 2.1 选择合适的焊缝形状及尺寸避免焊缝集中 在确保结构有足够承载能力的前提下，尽量采用小的焊缝尺寸，特别是最容易盲目加大的角焊缝。第4横梁通过CAE 分析，由满焊更改为段焊，使焊接变形大大降低了，第 4 横梁焊缝[1]。 在焊缝的布置上，尽量避免焊缝集中，不允许有 3 条焊缝交叉的现象出现，这样的地方应力集中最为突出。第 2 横梁出现焊缝集中部分，导致焊接变形较大。第 2 横梁焊缝。 2.2 采用合理的焊接顺序 车架应选择合理的焊接顺序，使焊接变形减小。焊接应先定位点焊，再对称焊接，且焊接应按相应顺序进行。对于纵梁焊缝的焊接，文章选择3 种较优焊接顺序，从中选取最佳方案。 1）由纵梁外侧到内侧依次焊接，焊接顺序如下图所示： 2）由纵梁内侧到外侧依次焊接，焊接顺序，如图 6所示。 3）从一侧到另一侧跳焊，焊接顺序，如图 7 所示。 在自由状态下进行焊接，焊接后测量其相应点尺寸，相比初始数据，确定其变形量[2]。 2.3 刚性固定法 焊件被夹紧，在不能自由变形的条件下施焊，这样可以减小焊后变形。车架通过夹具实施固定。 1）夹具夹紧。现车间焊接都需夹具固定，能有效防止焊接变形的产生，然而夹具有相应的夹紧力，而焊接变形力非常大，对此更改夹具定位结构，由普通夹紧机构更改为夹具夹紧自锁结构，此种结构能有效防止焊接变形的产生。 2）采用液压装置。液压气缸特点为动作缓慢和夹紧力大，适合于焊接变形大的部位。 刚性固定优点是夹固后，可以自由实施焊接而不必考虑焊接顺序，缺点是只能减小变形，因为去除夹固后，焊件仍有回弹现象。因此刚性固定与反变形同时配合使用，其效果最好[3]。 2.4 合理的工艺参数 能量集中和热输入较低的焊接方法，可以有效降低焊接变形。现车架焊接采用 CO2 焊，焊机热输入是影响变形量的关键因素，在保证熔透和焊缝无缺陷的前提下，应尽量采用小的焊接热输入。
焊接支架的尺寸优化 T943-4刘仲仁20090430412 一、焊接支架问题描述 焊接支架的尺寸优化实例，模型的载荷和约束如图所示。通过实例介绍如何 对壳单元模型的焊接支架模型进行尺寸优化。优化目的是在指定某一应力约束条 件下达到使用材料最少。支架的厚度变化是相互关联的，即在达到最优设计时， 支架两侧构件的厚度相同。 优化问题描述如下： （1）目标质量最小化。 （2）约束支架上Von Mises Stress的最大值小于100Mpa。 （3）设计变量支架的厚度。 二、尺寸优化设计步骤及结果 1、Analysis→optimization→size→desvar（desvar=part1，initial value=2.5，lower bound=1，upper bound=2.5）→creat 2、nalysis→optimization→size→desvar（desvar=part2，initial value=2.5，lower bound=1，upper bound=2.5）→creat 3、Analysis→optimization→size→generic relationship（name=gpart1，点 prop=part1，Thickness T，点designvars=part1=1=Ci，C0=0）→creat 4、Analysis→optimization→size→generic relationship（name=gpart2，点 prop=part2，Thickness T，点designvars=part2=1=Ci，C0=0）→creat 5、Analysis→optimization→desvar link→dlink（dlink=link，C0=0，CMULT=1，dependent（designvar=part2），independment（designvar=part1=1.5）） 6、Analysis→optimization→responses（response=mass，response type=mass，total）→creat 7、Analysis→optimization→responses（response=stress，response type=static stress，点击prop选择part1，part2→select，no regionid， von mises，z1）→creat 8、Analysis→optimization→objective（min，response=mass）→creat 9、Analysis→optimization→dconstraints（constraint=const，勾选upper bound=100，response=stress，loadstype=STEP）→creat （注意：Material=card edit=RHO=7.9e-9吨/mm3）
车架以及底盘小件以及薄板件电泳线技术要求 甲方(需方)： 乙方(供方): 乙方向甲方提供车架、底盘小件以及薄板件电泳线设备 1 台(台套)，由乙方进行设备的设计、制造、安装、调试，验收合格后一次性交付甲方使用。为确保项目质量，需满足如下要求： 一、技术要求 1、项目总体要求 1.1涂装工件名称：车架以及底盘小件以及薄板件； 1.2零件最大组挂尺寸：长12米*宽1.1米*高1.6米， 1.3最大重量：1500KG 1.4动力来源：电、压缩空气、天然气； 1.3生产纲领： 车架产量50000台/年，底盘小件和薄板件25000挂/年； 1.4工作制度： 工作制度：每年300天，每天工作20个小时，三班制； 生产节拍：4.8分钟/件 1.5工艺过程： 工艺温度：预脱脂、脱脂温度不低于45℃；磷化温度为35～45℃；电泳温度为28～32℃； 电泳烘干工件表面温度为180℃以上，其余工序常温。
（以上处理方式厂家可按照投标方的最优方案来制定）（每个工位有几个工作点根据工艺平面图确定） 1.6输送方式： 空中输送部分单独招标、地面输送包含在电泳线内 1.7作业点：每个工位有几个工作点根据工艺平面图确定 1.8厂房参数：210×18，厂房高度： 13米 1.9能源: 动力电： 380 Ｖ三相 50HZ 照明电： 220 Ｖ单相 50HZ 自来水：2～3 Kg/cm2（以实际情况为准） 压缩空气：5～6 Kg/cm2（以实际情况为准） 加热源：天然气 1.10有在著名工程机械单位或者汽车行业设计和建设大型阴极电泳涂装线的工程案例，且所承制的单个涂装线项目规模不小于1000万（出具合同证明）； 2、项目内容 2.1项目工作流程 1）工件在上件点上件； 2）工件经前处理、电泳； 3）电泳后转挂至地面链，进入电泳烘房进行烘烤、强冷； 2.2分项工程
车架焊接过程焊接变形控制方法 摘要：笔者先分析焊接变形产生的模式，并且进一步分析焊接变形的控制。 关键词：焊接变形；焊接顺序；刚性固定；反变形法 前言： 纵向收缩变形、横向收缩变形、角变形、弯曲变形、扭曲变形和波浪变形都 属于焊接变形。对于汽车车架而言，它的变形的主要形式有横向收缩变形和弯曲 变形。收缩变形主要发生在车架纵梁之间（前段与后段），弯曲变形主要发生在 纵梁与横梁中。 1 焊接变形产生的模式 1.1 横向收缩变形产生的模式 焊件焊后沿垂直于焊缝长度方向上产生的收缩变形称为横向收缩变形。因为 车架分为前段、中段和后段，前中段连接处与中后段连接处，焊缝分布比较集中，也就是焊缝分布在车架中性轴的对称位置，焊后焊件将产生横向收缩变形，它的 焊缝位置及焊接变形. 1.2 弯曲变形产生的模式 弯曲变形是由焊接方向偏心收缩产生的。产生车架弯曲变形的最主要原因是 焊缝在结构上布置不对称，现车架前段与后段即是如此，焊缝布置不对称且为满焊，弯曲变形也就较大。 2 焊接变形的控制 2.1 选择合适的焊缝形状及尺寸避免焊缝集中 在确保结构有足够承载能力的前提下，尽量采用小的焊缝尺寸，特别是最容 易盲目加大的角焊缝。第4横梁通过CAE 分析，由满焊更改为段焊，使焊接变形 大大降低了，第 4 横梁焊缝[1]。 在焊缝的布置上，尽量避免焊缝集中，不允许有 3 条焊缝交叉的现象出现， 这样的地方应力集中最为突出。第2 横梁出现焊缝集中部分，导致焊接变形较大。第 2 横梁焊缝。 2.2 采用合理的焊接顺序 车架应选择合理的焊接顺序，使焊接变形减小。焊接应先定位点焊，再对称 焊接，且焊接应按相应顺序进行。对于纵梁焊缝的焊接，文章选择3 种较优焊接 顺序，从中选取最佳方案。 1）由纵梁外侧到内侧依次焊接，焊接顺序如下图所示： 2）由纵梁内侧到外侧依次焊接，焊接顺序，如图 6所示。 3）从一侧到另一侧跳焊，焊接顺序，如图 7 所示。 在自由状态下进行焊接，焊接后测量其相应点尺寸，相比初始数据，确定其 变形量[2]。 2.3 刚性固定法 焊件被夹紧，在不能自由变形的条件下施焊，这样可以减小焊后变形。车架 通过夹具实施固定。 1）夹具夹紧。现车间焊接都需夹具固定，能有效防止焊接变形的产生，然而夹具有相应的夹紧力，而焊接变形力非常大，对此更改夹具定位结构，由普通夹
电动观光车车架结构及设计优化 【摘要】电动观光车的车架是整个汽车的基体，其核心在于车架及其覆盖件。本文首先具体分析了其结构设计及优化设计，最后对选材及安全系数进行了优化设计。 【关键词】电动观光车；车架；结构 1.引言 电动观光车主要使用在旅游景区及大型休闲场地。当今社会，石油资源不断匮乏、环境污染严重加剧；因此，从环保和节能的角度出发，汽车行业必须发展清洁无污染的电动型汽车。车架的结构在各种振动源的作用下会产生振动，如果这些振源的振动频率与车架的固有频率接近，便会产生共振现象，导致剧烈的振动和较大的噪声，甚至造成车辆结构的破坏。为了提高电动观光车在行驶过程中的安全，必须分析好车架结构的固有频率，在进行结构设计时做好优化。 2、车架结构及其优化设计 2.1主梁结构设计 车架的前后主梁是最关键的部位，分别连接前后桥的悬挂系统。前后桥板的簧距不一样，导致前后主梁的连接结构也不一样。 2.1.1车架前部结构 车架前部由平头驾驶室和转向机构组成，为防止观光车在行驶过程中，车辆的转向结构因为车架的挠曲产生扭动变形影响其转向特性和操纵稳定性，在车架结构的前端布置了两根抗弯强度值较大的横梁（前横梁及前下横梁）。 2.1.2车架中部结构 车架前后部的刚性较大，大部分车架的变形，如弯曲及扭转变形一般集中在车架中部，结构设计时应允许车架中间有一定的挠曲变形。中部可布置两根与纵梁连接的横梁，一方面有缓冲的作用，另外也可避免应力集中。此外，根据零件结构的工艺性要求，左右纵梁的外侧安装了两根角铁侧梁，从而增加纵梁的抗弯强度；侧梁与主纵梁用四根短横梁连接，增加了抗扭强度。 2.1.3 车架后部结构 车架后部采用弹簧钢做成平衡悬架，悬架的支座与侧梁及短横梁的下翼面进行连接。为确保车辆操纵的稳定，减少轴向转动，提高侧倾时的稳定，车架后部的设计刚性较大。因此，结构设计时可增加短横梁的截面积，与平衡悬架组成框
车架装焊通用工艺守则范文 1 目的 为规范焊接车架装焊工艺过程及稳定车架装焊质量，特制订本工艺守则。 2 适用范围 本守则适用于车架车间生产的四轮车车架、三轮车车架的装焊。 3 引用文件 3.1 Q/FTB026-1999 四轮农用运输车车架总成技术条件 3.2 GB6417-86 金属熔化焊焊缝缺陷分类及说明 3.3 GB8110-95 二氧化碳气体保护焊用钢焊丝 3.4《焊接手册》机械工业出版社 3.5《焊接技术手册》山西科学技术出版社 4焊接设备 4.1各车型车架焊接均采用CO2气体保护焊。 4.2焊接设备由电源与控制系统、送丝机构、供气系统、联接电缆、送气管道、焊枪、调节旋钮及指示表组成。 4.3焊接设备及其配套装置上的仪表、开关、按钮、旋钮、阀门、指示灯等元件必须完好，设备调节灵活，指示数据清晰、准确，使用方便。 4.4焊接设备的外壳必须有良好的接地，且地线截面积大于12mm2，其接地线不能随意拆除，并应经常检查接地的可靠性。 4.5焊机接到配套装置和工件的电缆线、送丝软管、气管等附件应保持完好，联接牢固，并便于操作和检查。 4.6经常检查导电嘴、送丝滚轮的磨损情况，导电嘴内径过大与焊丝接触不良、送
丝滚轮过度磨损都会影响焊接质量和正常送丝，必须更换。 4.7要随时检查、及时清理喷嘴内部附着飞溅物，以免喷嘴与导电嘴短路而烧损元件。 4.8应经常保持焊接设备的清洁完好，并有日保记录，保持工作环境良好，满足焊机的使用要求。 5 工装焊胎 5.1焊胎必须保证焊合件的装配尺寸，使用安全、可靠，操作要灵活、方便。 5.2焊胎上的定位元件应正确牢固、夹紧装置动作正常。 5.3夹具、气缸上的夹紧和定位部件应经常紧固，防止松动，未经维修人员同意，不得随意拆除。 5.4夹具的气缸及滑动部件应经常维护，并添加润滑剂。 5.5严禁在焊胎上试焊或引弧。 5.6焊胎中气路、阀门不得漏气，若有漏气应及时处理。 5.7定位销等易损件若有磨损，应及时更换。 6 焊接材料 6.1装焊零部件必须经过检验，符合产品图纸要求。 6.2装焊零部件必须清洁，无油污、锈蚀、氧化皮等，对不干净的须经清理后方可焊接。 6.3焊丝应符合GB8110-1995的规定，并经有关部门检验合格，严禁使用不符合规定的材料。 6.4焊丝表面必须光滑、平整、清洁、无油污锈蚀、无毛刺划痕，对不干净的焊丝须经擦试后方可焊接。 6.5 CO2气体纯度不应低于99.5%（体积法）。
电动车车架焊缝外观质量要求 1 主题内容与适用范围 本标准规定了对电动车车架焊缝的外观质量要求。 本标准适用于钢质电动车车架、铝合金电动车车架及电动车护杠、扶手支架、靠背支架、车筐支架、车把、车梯、衣架等焊缝外观质量检验。 2 焊缝外观质量检验 2.1 车架结构的所有焊缝都应进行外观质量检验，焊缝表面成型应均匀致密，焊道与焊道，焊道与母材之间应平滑过渡，不应有突然变化的截面。 2.2 外观质量检验应在把焊缝表面及两侧附近的焊渣、飞溅物及污物清除干净的前提下进行。焊缝在外观检验合格之前不得涂漆。我公司要求的外露位置焊接质量要求如第本标准第5页图1、2、3、4。外露部位为：前叉、护杠、简易车把、扶手支架、靠背支架、车筐支架、支架（车梯），车架的外露位置以车架图为准，车架图纸上标注的鱼鳞焊纹要求即为外露位置。 2.3 焊缝外观质量主要靠目测及使用焊缝焊角检验尺，必要时可以借助放大镜检验。 2.4 在外观目测检验合格后，方可对焊缝的内部质量进行检验。 3 角焊缝 3.1角焊缝的剖面形状见图1 图1 在满足焊喉h值的情况下，图1中三种型式都允许采用。其中以微凸型角焊缝(有焊缝增强的)推荐采用。 3.2 对角焊缝剖面尺寸的要求见表1。
L,e—间断焊实际的 焊段长度及间距尺寸 Lo,e。- 设计焊段长度 及间距尺寸 4 对接焊缝 对接焊缝的形状和尺寸要求见表2
5 焊缝表面缺陷及其修正见表3
6 焊缝修正 6.1 所有完工的焊缝表面，若存在上述缺陷时，应在焊缝内部质量检验和可靠试验之前修补完毕。 6.2 在车架酸洗、磷化后发现焊缝缺陷，应在上烤漆线加工之前，修补完毕。这里的修补是检查焊接质量，不合求的缺陷焊接件必需清理出来。对焊接部位外露的，有飞溅、过度不平滑、焊瘤、焊疤、夹渣、毛剌、飞边必须上烤漆线前打磨，本标准第5页、第6页有图示标准。 6.3 焊缝修正后必须进行再次检验，再次检验仍需符合本标准要求。 附加说明: 本标准由****电动车制造有限公司天津分公司品质部提出。 本标准由****电动车制造有限公司天津分公司技术部负责起草。 本标准主要起草人：***
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/bf9728493.html, 汽车车架焊接工艺分析及工装设计 作者：刘丽斌 来源：《中国新技术新产品》2013年第03期 摘要：汽车车架焊接工艺和工装设计是汽车制造与加工过程中的关键步骤，只有把握住 焊接和工装的关键技术，才能实现汽车车架的稳固和美观。本文以国内北汽福田的一款轻型载货汽车为例，分析了这种型号汽车的车架特点，然后分析了焊接工艺性，再探讨了焊接流程和工艺应该注意的关键点，并且以图例说明了工装设计方案。良好的焊接工艺和工装设计方案是关系到我国汽车工业健康发展的关键，只有不断的实践和科学的研究探讨，才能为实现我们国家工业化生产做出一份努力。 关键词：焊接工艺；汽车车架；工装设计 中图分类号：TE972+.5 文献标识码：A 1 焊接车架前分析 车架是承受汽车重量的关键部位，就和人体的骨骼一样，没有健全并且运转良好的骨骼支架，就不能健康的站立、行走和生活。汽车车架是联系汽车其他各个部分的一个重要结构，也是承受载荷的基础部件。在汽车生产成功后，它不仅仅需要承受汽车的静载荷，更要承受汽车不断行驶过程中的动载荷。所以，一个汽车使用寿命的长短，和汽车车架有很大的关系。 边梁式焊接是目前国内载货汽车一般会使用的车架焊接方式。本文主要是以北汽福田的一种货车为例来分析。北汽福田是国内轻型载货汽车行业的主要生产企业之一，而时代轻卡作为其主导产品，自然有特殊和值得学习的地方。主要分析的是它的结构特点。其中七根横梁和两根槽型纵梁，是由它们焊接而成的该车架的闭合式架构。为增加车架的强度，纵梁内部焊接加强纵梁，车架总长约6500毫米，外宽760毫米，车架上平面的平面度要求不得大于2毫米，左右纵梁对角线长度最大偏差不超过3毫米，板簧支架对角线最大偏差不超过2毫米。车架上的发动机支架、驾驶室支架、板簧支架等焊接在相应的位置。焊接接头共有几百处，接头处焊缝多，每一条焊缝的焊接质量都直接影响到整个车架的强度和刚度，影响外观要求和后续工艺的装配精度，因此，必须设计合理的焊接工艺和车架焊合台，以能保证车架总成的质量。 2 焊接工艺性分析 2.1 车架结构材料一般用Q235A或16Mn低合金钢，焊接性好，加之材料的厚度适中，在合理的装焊工艺条件下，一般不容易产生气孔和裂纹，不需要采用特殊的焊接工艺措施和焊后热处理。 2.2 车架是整车的载体，车架的焊缝主要承受汽车运行过程中的动载作用，而车架刚性大，焊后接头的收缩力较大，因此必须选用合理的焊接方法及工艺参数，控制线能量。
基于拓扑优化方法的牵引车车架优化设计 龙凯覃文洁左正兴 （北京理工大学机械与车辆工程学院）
基于拓扑优化方法的牵引车车架优化设计Optimal Topology Design for Tractor Frame 龙凯覃文洁左正兴 (北京理工大学机械与车辆工程学院) 摘要:建立了牵引车车架的有限元模型并进行了多工况静力学分析，基于OptiStruct软件，对多工况拓扑优化常见问题提出了工程实用的解决方法，实现了牵引车车架结构优化设计。通过优化前后计算结果的对比分析，说明基于变密度法的拓扑优化技术能有效进行牵引车车架优化设计，避免了结构设计的盲目性，优化结果为同类产品结构设计提供参考。 关键词:拓扑优化；有限元法；车架；结构优化 Abstract A finite element model for tractor frame is established. The stress and displacement of the frame are calculated and analyzed under multiple loading conditions. Some common problems in continuum topology optimization under multiple loading cases are studied and methods are implemented on frame structure based on OptiStruct software. Results are shown to demonstrate the feasibility of the method by comparison between original structure and improved structure, optimal topology design can be referenced by similar frame. Key words: topology optimization; finite element method; frame; structural optimization 1 概述 拓扑优化技术作为以提高结构性能或减轻结构重量为目标的一种新兴结构设计方法，目前已已经广泛在国外汽车企业得到成功应用[1]。例如Altair公司技术报告表明，在SUV车架轻量化设计中，结构优化技术涵盖了从概念设计阶段、基本设计阶段到详细设计阶段的全流程，而在概念设计阶段起主要作用的拓扑优化技术得到了全面展示。国内汽车行业在拓扑优化应用研究开展较晚，王健等[2]研究了薄板应力约束下的变厚度法，并给出了运输车车架拓扑优化设计的工程应用实例。随着商业有限元分析软件如ANSYS、NASTRAN中拓扑优化功能的实现，以及商品化结构优化软件如OptiStruct、TOSCA等在国内的逐步普及，拓扑优化技术在国内汽车工业上的应用逐渐展开。例如李红建等[3]以发动机罩内板动态优化为对
某重型卡车车架优化设计 张建1，戚永爱1，唐文献1，张攀2 1 江苏科技大学 机电与汽车工程学院 江苏 张家港 215600； 2 澳汰尔工程软件（上海）有限公司 200120 摘要：本文以HyperWorks软件为平台，建立某卡车车架有限元分析模型，并进行了相应的试验验证。再针对车架第一、五横梁进行拓扑优化，最后对主梁进行尺寸优化，得出最优化的车架结构。结果表明：计算结果与试验结果相吻合，验证了模型的正确性。根据拓扑优化结果，第一、五横梁侧面多个圆孔调整为单个椭圆孔结构，质量减少0.53%；由尺寸优化得，主梁厚度减小了3mm，主梁质量减少8.74%。与原始车架相比，最终优化后车架的刚度变化不大。最大应力增加了0.15 %，最大应力的位置由第三横梁转移到主梁。 关键词：卡车车架，拓扑优化，尺寸优化，有限元分析 1 前言 随着科学技术的进步，汽车工业飞速发展，汽车在人们的生活中占据越来越重要的位置。作为汽车总成的一部分，车架承受着来自道路及复杂载荷的作用。车架上安装着发动机、传动系、悬架、货厢等有关部件，承受着传递给它的给种力和力矩，工作状态比较复杂。因此车架要有足够的刚度和强度以及可靠性与寿命。寻求到一种优化设计车架的方法非常重要，不仅可以简短汽车的设计周期还能够提高汽车安全性能的可靠性。 传统的设计方法]1[多是依据经典力学理论对车架进行大量的简化计算，再依靠设计者的经验来设计车架。方案完成后试制样车，对其进行试验以判断设计是否合理。这种方法具有一定的可靠性，但使得设计带有盲目性，汽车的开发周期比较长。随着有限元方法的发展，可以运用复杂的数学方法对车架进行抽象，建立数学模型，计算方面交于计算机，车架的优化设计得到很大提升。 在国外，从60年代起就开始运用有限元法进行汽车车架结构强度和刚度的计算。国内大约是在七十年代末才将有限元法应用于车架的结构强度设计分析中。有限元法为复杂车架结构分析设计提供重要的基础，同时也促进车架结构的分析和设计的飞速发展。2006年，韩同群]2[对重型自卸汽车车架作了模态和刚度分析并对其中一横梁进行了优化。2007年，黄贵东]3[等人采用梁单元和壳单元模拟车架，对车架进行了有限元分析。2008年，王国林]4[等人在探索车架梁连接方法上采用GAP单元模拟接触并进行了实验验证。2008年，徐兆勇]5[等人利用虚拟样机技术对一搬运车之间进行分析优化。2008年，叶勤]6[等人在车架建模时采用螺栓和刚性梁单元，对一轻型货车车架进行了有限元分析和刚度优化。2009年，扶原放、金峰达]7[等人将惯性释放原理运用到车架的结构优化中，先进行拓扑优化得到车架整体结构再进行形状优化得到车架的厚度。2009年，钟佩恩]8[等人对一中型货车车架进行了刚度强度分析，采用了加厚纵梁和添加加强板的方法提高车架强度。2010年，Marco Cavazzuti]9[运用拓扑优化方法对一高性能汽车底盘进行设计。2010年，蒋玮]10[对一轿车
电动汽车车架设计规范 编制： 审核： 批准： 日期： 1 / 20
前言 为使本公司车架设计规范化，参考国内外车架设计的技术要求，结合本公司已经开发车型的经验，编制车架设计指导书。意在对本公司设计人员在车架设计的过程中起到一种指导操作的作用，提高车架设计的效率和精度。本规范将在本公司所有车型开发设计中贯彻，并在实践中进一步提高完善。 本规范由安徽天康特种车辆装备有限公司技术部提出。 本规范由安徽天康特种车辆装备有限公司技术部批准。 本规范主要起草人：李劲松 本规范于2015年8月首次发布。
1.概述 汽车车架是整个汽车的基体，是将汽车的主要总成和部件连接成汽车整体的金属构架，对于这种金属构架式车架，生产厂家在生产设计时应考虑结构合理，生产工艺规范，要采取一切切实可行的措施消除工艺缺陷，保证它在各种复杂的受力情况下不至于被破坏。 车架作为汽车的承载基体，为货车、中型及以下的客车、中高级和高级轿车所采用，支撑着发动机离合器、变速器、转向器、非承载式车身和货箱等所有簧上质量的有关机件，承受着传给它的各种力和力矩。为此，车架应有足够的弯曲刚度，以使装在其上的有关机构之间的相对位置在汽车行驶过程中保持不变并使车身的变形最小；车架也应有足够的强度，以保证其有足够的可靠性与寿命，纵梁等主要零件在使用期内不应有严重变形和开裂。车架刚度不足会引起振动和噪声，也使汽车的乘坐舒适性、操纵稳定性及某些机件的可靠性下降。 本说明书只是叙述非承载式车身结构形式中单独的车架系统。承载式汽车，前、后悬架装置，驱动电机等传动系部件施加的作用力均由车架承受，所以，车架总成的刚性、强度及振动特性等几乎完全决定了车辆整体的强度、刚度和振动特性。设计时在确保车架总成性能的同时，还应对车架性能和匹配性进行认真的研究。车架结构很多都是用电弧焊焊接而成，容易产生焊接变形。在设计方面对精度有要求的部位不得出现集中焊接，或者从部件结构方面下工夫，尽量确保各个总成的精度。另外，与其他焊接方法相对比，采用电弧焊的话，后端部容易出现比较大的缺口，出现应力集中现象。所以，应对接头位置和焊接端部进行处理。 车架受力状态极为复杂。汽车静止时，它在悬架系统的支撑下，承受着汽车各部件及载荷的重力，引起纵梁的弯曲和偏心扭转（局部扭转）。如汽车所处的路面不平，车架还将呈现整体扭转。汽车行驶时，载荷和汽车各部件的自身质量及其工作载荷（如驱动力、制动力和转向力等）将使车架各部件承受着不同方向、不同程度和随机变化的动载荷，车架的弯曲、偏心扭转和整体扭转将更严重，同时还会出现侧弯、菱形倾向，以及各种弯曲和扭转振动。同时，有些装置件还可能使车架产生较大的装置载荷。 随着计算机技术的发展，在产品开发阶段，对车架静应力、刚度、振动模态以至动应力和碰撞安全等已可进行有限元分析，对其轻量化、使用寿命，以及振动和噪声特性也可以做出初步判断，为缩短产品开发周期创造了有利条件。
pu车架焊接工艺规范
车架装焊通用工艺 守则 文件编号：BC-998-001 编制：会签： 校对：标准化： 审核：批准：
奔驰汽车股份有限公司 奔驰汽 车股份 有限公 司北京汽车厂车架装焊通用工 艺守则 第1 页 共6 页
1 目的 为规范焊接车架装焊工艺过程及稳定车架装焊质量，特制订本工艺守则。 2 适用范围 本守则适用于车架车间生产的四轮车车架、三轮车车架的装焊。 3 引用文件 3.1 Q/FTB026-1999 四轮农用运输车车架总成技术条件 3.2 GB6417-86 金属熔化焊焊缝缺陷分类及说明 3.3 GB8110-95 二氧化碳气体保护焊用钢焊丝 3.4《焊接手册》机械工业出版社 3.5《焊接技术手册》山西科学技术出版社 4焊接设备 4.1各车型车架焊接均采用CO2气体保护焊。 4.2焊接设备由电源与控制系统、送丝机构、供气系统、联接电缆、送气管道、焊枪、调节旋钮及指示表组成。 4.3焊接设备及其配套装置上的仪表、开关、按钮、旋钮、阀门、指示灯等元件必须完好，设备调节灵活，指示数据清晰、准确，使用方便。 4.4焊接设备的外壳必须有良好的接地，且地线截面积大于12mm2，其接地线不能随意拆除，并应经常检查接地的可靠性。 4.5焊机接到配套装置和工件的电缆线、送丝软管、气管等附件应保持完好，联接牢固，并便于操作和检查。 编制（日期）校对 （日 期） 审核 （日 期） 标准化 （日 期） 会签 （日 期） 批准 （日 期） 标记处 数 更改文 件号 签字 （日 期） 奔驰汽车股份车架装焊通用工 艺守则 第2 页
有限公 司北京汽车厂共6页 4.6经常检查导电嘴、送丝滚轮的磨损情况，导电嘴内径过大与焊丝接触不良、送丝滚轮过度磨损都会影响焊接质量和正常送丝，必须更换。 4.7要随时检查、及时清理喷嘴内部附着飞溅物，以免喷嘴与导电嘴短路而烧损元件。 4.8应经常保持焊接设备的清洁完好，并有日保记录，保持工作环境良好，满足焊机的使用要求。 5 工装焊胎 5.1焊胎必须保证焊合件的装配尺寸，使用安全、可靠，操作要灵活、方便。 5.2焊胎上的定位元件应正确牢固、夹紧装置动作正常。 5.3夹具、气缸上的夹紧和定位部件应经常紧固，防止松动，未经维修人员同意，不得随意拆除。 5.4夹具的气缸及滑动部件应经常维护，并添加润滑剂。 5.5严禁在焊胎上试焊或引弧。 5.6焊胎中气路、阀门不得漏气，若有漏气应及时处理。 5.7定位销等易损件若有磨损，应及时更换。 6 焊接材料 6.1装焊零部件必须经过检验，符合产品图纸要求。 6.2装焊零部件必须清洁，无油污、锈蚀、氧化皮等，对不干净的须经清理后方可焊接。 6.3焊丝应符合GB8110-1995的规定，并经有关部门检验合格，严禁使用不符合规定的材料。 6.4焊丝表面必须光滑、平整、清洁、无油污锈蚀、无毛刺划痕，对不干净的焊丝须经擦试后方可焊接。 编制校对审核标准化会签批准
科学技术创新2019.23 AOD移动车架的优化设计 查勇 （中冶华天南京工程技术有限公司，江苏南京210019） 1概述 主要有两种基本形式：固定式和移动式。移动式AOD是后发展起来，只是将固定的AOD设备整体安装到移动车架上，可随移动车架来回行走，相对于固定式AOD最大优点是：更换AOD炉壳方便，节省维护时间，提升生产效率，所以很多厂家宁愿投资多也要上移动式AOD。但要把整个AOD设备全部安装在移动车架上，移动车架设计非常关键，因AOD在冶炼时有侧吹，造成的不均衡振动非常大，故其安全可靠性设计要求很高。国内某钢厂就是因车架设计强度不够，导致设备投产后部分薄弱环节焊缝撕裂，造成巨大安全隐患。 2建模分析 图1为移动AOD总装图，主要是由上部AOD本体设备和承载AOD本体的下部移动车架组成。AOD移动车架采用钢板焊接箱梁结构，分别由传动侧车架、自由侧车架和两横梁组装而成，每个车架底部两侧各有一传动机构，同时支撑整个车架和AOD设备。如100吨AOD移动车架整体承受尖峰载荷约655吨，传动侧车架上有倾动机构和扭力杆等设备，故载荷比自由侧车架大，经受力计算：自由侧车架垂直载荷约280t，传动侧车架垂直载荷约375t。两车架主结构和尺寸大致相同，因此主要是对传动侧车架进行简化受力分析，根据结果再做出优化改进，从而达到设计要求。初步设计的传动侧车架如图2所示： 车架采用钢板焊接箱体结构，箱体内部设人孔检修，同时内部还有其他设备及各种线缆管路，建模时全部按设计尺寸构建，材质Q345-A。车架两侧底部各有一行车机构，在校核车架时，AOD设备垂直载荷是通过耳轴轴承座直接作用在车架上，通过车架再作用在行车机构上，因此行车机构建模时简化为固定支点。加载荷和自身重力后（忽略温度影响），应力分析如图3所示： 从图3等效应力图结果看，最大等效应力达154.8MPa，很显然应力偏高，车架的安全系数低，设计存在隐患。通过查看最大应力处，发现车架顶部支座两侧与车架连接处应力最大（如图3右侧上部引线），另外车架底部两侧固定处附近，车架高度变化拐点处应力也较大（如图3左侧下部引线），其他部位均符合设计要求，因此针对两处薄弱环节进行优化改进，措施如下：顶部底座与车架连接处加宽同时加横向筋板，这样应力载荷分布范围更大，同时底部局部增加三角形筋板，使车架高度变化时过渡更加缓慢，防止应力集中，优化后设计如图4所示： 传动侧车架优化设计后重新加载荷进行受力分析，结果如图5所示： 摘要：随着不锈钢市场的需求旺盛，各大钢厂陆续投资建设AOD项目，其中移动AOD因其独特的优势而发展迅速，而AOD移动车架用来承载整个AOD设备，因此设计非常关键。本文主要针对AOD移动车架在实际工程应用中出现敏感部位开裂变形等情况，根据其特征进行三维建模，运用有限元分析车架在最大静载荷下的应力状态，找出车架的薄弱点，进而提出优化设计方案，结果表明优化设计后车架性能符合预期要求，并满足实际工程应用，且效果良好。 关键词：移动AOD；有限元分析；AOD移动车架 中图分类号:TF748文献标识码:A文章编号:2096-4390(2019)23-0182-02 自由侧车架 传动侧车架图1移动AOD总装图 图2传动侧车架三维模型 图3传动侧车架应用分析图 图4传动侧车架优化后三维模型 图5传动侧车架优化后应用分析图（转下页） 182 --
铆接工艺规范 一、目的 为加强公司的质量管理，完善焊接工艺，提高焊接质量，为顾客提供优质的产品质量，最终提高公司产品的质量和顾客满意度，根据工艺规范及相关标准制定本规范。 二、范围 本规范适用于本公司所有的焊接过程 三、内容 3.1备料 3.1.1备料需求矩形管表面无锈蚀，两端无毛刺，无铁屑，发现问题及时反馈上道工序进行整改，后按《车间内部索赔考核制度》处理； 3.1.2备料要求矩形管长度误差-2mm，角度误差-1°，超出范围禁止使用； 3.1.3备料要求冲压件必须校平尤其是平板类冲压件，长度误差-2mm，超出范围禁止使用； 3.1.4如有些件需要现场气割时，要求操作工对气割件按要求进行划线处理后再进行气割，气割公差-1mm，气割后将气割处段面打磨平整； 3.1.5如有些件带弧度需要用样板对弧度进行验证，样板与弧度的误差-1mm，确定来件合格后在进行后续工序。 3.1.6如有些件弧度是对接的小料拼焊而成的，在备料时必须用弧板保证对接后的整件弧度，整件长度的误差-2mm。 3.1.7如有两件以上的截面对焊时，这些件料厚均≥5 mm，则这些件的料厚截面须用砂轮机开坡口。
备料：矩形管表面无锈蚀，两端无毛刺，无铁屑，长度公差-2mm，角度公差-2°3.2拼焊 3.2.1铆工应根据焊件的大小厚薄考虑到焊接变形，预留出收缩尺寸； 3.2.2焊工在无特殊焊件的条件下，焊接工艺参数应将电流保持在140—220A之间，电压保持在18—24V之间，铆焊时必须在铆焊工作台上进行； 3.2.3铆焊时，要求焊件对接缝隙不大于4mm，严禁操作工对焊缝超出范围的单片进行拼焊，如有特殊需要气割时，需经技术确认后，要求操作工对气割件按要求进行划线处理后再进行气割，另需保证气割后打磨平整； 3.2.4根据图纸找长、宽、高三个方向的定位基准件，确定基准件后把这些件在铆焊工装平台上铆焊牢固； 3.2.5片梁、总成中各矩形管搭焊时以矩形管端面四边角搭焊，不允许在其它面上搭焊，焊接后用检具检查片梁、总成是否平整，各平面误差3 mm ，焊点要牢固，要保证在转运过程中不发生位移。 铆焊方式如图: