焊接与汽车车身结构
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完整版汽车车身结构分类汽车车身结构是指汽车的主体部分,包括车门、车窗、车顶、车尾等组成部分。
根据车身结构的不同,汽车可以分为几种不同类型。
1.刚性车身结构:刚性车身结构是最常见的一种车身结构,也是传统车身结构的一种。
刚性车身结构由一系列金属板材焊接或螺栓连接而成,具有很好的刚性和承载能力。
刚性车身结构的优点是安全性高、耐用性强,但制造和修复成本较高。
2.深抽空车身结构:深抽空车身结构是指通过在车身结构上切割出一定形状的凹陷部分来减轻车身重量的结构类型。
通过减轻车身重量,可以提高汽车的燃油经济性和操控性能。
深抽空车身结构常用于一些高性能跑车和赛车中。
3.空心底盘车身结构:空心底盘车身结构是指在车身结构内部采用一定形状的结构件,以减轻车身重量和改善车辆的稳定性和操控性能。
空心底盘车身结构多用于跑车和越野车等特种车辆中。
4.承载式车身结构:承载式车身结构是指将车身作为车辆的主要承载结构的一种结构类型。
承载式车身结构可以使车身更为紧凑,提高整车的刚性和稳定性。
承载式车身结构广泛应用于轿车和SUV等车型中。
5.悬置式车身结构:悬置式车身结构是指将车身结构悬挂在底盘结构上,通过悬挂系统来承载车身的一种结构类型。
悬置式车身结构可以提高汽车的乘坐舒适性和操控性能,常用于高端轿车和豪华车中。
6.自承载式车身结构:自承载式车身结构是指将车身作为整体承载车辆荷载的一种结构类型。
自承载式车身结构可以减少车身部件的数量,提高整车的刚性和安全性。
自承载式车身结构常用于小型轿车和紧凑型SUV 等车型中。
7.空气动力学车身结构:空气动力学车身结构是指通过优化车身的外形来减少空气阻力的一种结构类型。
空气动力学车身结构可以降低汽车的风阻系数,提高燃油经济性和行驶稳定性。
空气动力学车身结构常用于赛车和高性能跑车中。
以上是汽车车身结构的一些常见分类。
随着技术的不断发展和创新,车身结构也在不断进化和改进,以满足不同车型和市场的需求。
车身制造四大工艺定义及特点:§在汽车制造业中,冲压、焊装、涂装、总装合为四大核心技术即四大工艺;从结构上看,轿车属于无骨架车身,它的生产工艺流程大致为:焊装工艺:冲压好的车身板件局部加热或同时加热、加压而接合在一起形成车身总成;在汽车车身制造中应用最广的是点焊,焊接的好坏直接影响了车身的强度;汽车车身是由薄板构成的结构件,冲压成形后的板料通过装配和焊接形成车身壳体白车身,所以装焊是车身成形的关键;装焊工艺是车身制造工艺的主要部分;汽车车身壳体是一个复杂的结构件,它是由百余种、甚至数百种例如轿车薄板冲压件经焊接、铆接、机械联结及粘接等方法联结而成的;由于车身冲压件的材料大都是具有良好焊接性能的低碳钢,所以焊接是现代车身制造中应用最广泛的联结方式;焊装工艺点焊:通过导电,电阻加热,金属熔合;点焊的过程:预压-焊接-保压-休止;点焊相关工艺参数:电流/电压/电极压力/焊接时间/电极直径等;点焊设备:固定式点焊机,移动式点焊机,包括:供电系统变压器和二次回路、焊具部分机臂、电极夹持器、电极、加压机构气压、液压等、冷却系统、机体等;CO2气体保护焊接:一种熔化极气体保护电弧焊接法,利用焊丝与工件间产生的电弧来熔化金属,由CO2作为气体保护气,并采用光焊丝填充;焊接工艺参数:电源极性/焊丝直径/电弧电压/焊接电流/气体流量/焊接速度/焊丝伸出长度/直流回路电感等;§车身主体:主要由车前钣金、前围零件、地板总成、左/右侧围总成、后围总成、行李舱搁板总成和顶盖总成等零部件焊装而成§汽车车身部件焊接系列夹具§定位与夹紧,装配焊接三过程,一定位,二夹紧,三点固§定位是通过定位基准与夹具上的定位元件相接触而实现,定位元件有:挡铁,定位销,支承板,样板§夹紧:有力,稳定,避免焊接运动干涉涂装工艺§涂装有两个重要作用,第一车防腐蚀,第二增加美观;涂装工艺过程比较复杂,技术要求比较高;主要有以下工序:漆前预处理和底漆、喷漆工艺、烘干工艺等,整个过程需要大量的化学试剂处理和精细的工艺参数控制,对油漆材料以及各项加工设备的要求都很高,因此涂装工艺一般都是各公司的技术秘密;概述汽车车身的涂装质量要求最高,要长期在各种气候条件下使用而不发生漆膜劣化和锈蚀,还要能维持其光泽、色彩和美观;典型的轿车车身涂装工艺是电泳底漆、中涂、面漆3C3B3Coat3Bake体系;在电泳底漆与中涂之间有焊缝密封和底板防护涂层的喷涂,以保证车身的密封、降噪声和防锈,面漆后涂内腔防锈蜡;§表面涂层属于一级装饰精度,具有美丽的外观,光亮如镜或光滑的表面,无细微的杂质、擦伤、裂纹、起皱、起泡及肉眼可见的缺陷,并应有足够的机械强度;底面涂层属于优良保护层,应有优良的防锈性和防腐蚀性,很强的附着力;局部或全部刮涂附着力好、机械强度高的腻子,使用数年也不会出现锈蚀或脱落等现象;§总装工艺总装就是将车身发动机变速器仪表板车灯车门等构成整辆车的各零件装配起来生产出整车的过程;一、冲压车间的设备:单点单动机械压力机、闭式双点单动机械压力机、闭式四点单动机械压力机、闭式单点双动拉伸压力机、闭式双点双动拉伸压力机、闭式四点双动拉伸压力机、三座标闭式多工位压力机、大公称力的数控液压机、各种冷挤压机及多工位冷挤压机等锻压设备;钢板清洗涂油机、垛料翻转机、数控液压转塔冲床;二、焊装车间:单面双点点焊机、点焊机、点熔接机、二氧化碳保护焊机、硅整流弧焊机、硅镇流电焊机、气动X形悬挂焊机、直流弧焊机、压装机、自动校直点定机、机械手、传送线、CO2焊机、液压站、龙门框架合装设备、电热涨拉设备、等离子切割机、微电脑焊接控制焊机、进口数字式水平仪;发动机装配线专用设备:清洗机、打号机、总成装配输送线、单层自由辊道、双层柔性机动滚道托盘、缸体缸盖输送车、升降机、翻转机、涂胶机、组合式螺栓拧紧机、轴承外环振动压装机、油封压装机、间隙测量机、导向拧紧装置、发动机密封性能检验机、活塞加热机、总成综合性能试验台、扭矩校准仪、气动扳手、装配线计算机控制系统、吊装式LED大屏幕显示装置、单轴气动定扭矩扳手;变速箱装配线专用设备:变速器箱体打号机、总成装配输送线、涂胶机、组合式螺栓拧紧机、变速器轴承外环振动压装机、左油封压装机、变速器间隙测量机、导向拧紧装置、变速器密封性能检验机、变速器润滑油循环系统、总成综合性能试验台、变速器右箱体六头组合压装机、差速器间隙测量机、差速器轴承压装机双压头、变速器中间轴轴承压装机、变速器中间轴轴承压装机、变速器输入轴压装机、变速器主轴压装机、变速器输入轴油封及排气塞压装机双压头、变速器油封压装机、变速器离合器拨叉轴气动压装机、变速器换挡拨叉轴气动压销机、叉轴气动压销机、清洗机、变速器换挡轴气动压销机、扭矩校准仪、气动扳手、装配线计算机控制系统、辊道输送线、翻转机、单轴气动定扭矩扳手、电动单梁悬挂起重机;三、涂装车间:前处理设备、烘干固化设备、电泳设备、静电设备、喷枪、喷涂机、纯水设备、喷漆室、烘箱、阀门、防静电、燃烧器、抛丸机、高粘度喷涂机、高压清洗机、鼓风干燥箱;四、总装车间:带剪式升降机的地面平台式输送系统、旋转台、地面穿梭机、下行升降机、悬挂电气单轨系统、底盘结合系统、链式输送系统、地面平台交叉传递输送系统、铭牌制作机、底盘打号机、涂胶机、防冻液加注机、四轮定位仪、前照灯检测仪、转毂试验台、怠速排放分析仪、四柱液压整车举升机及空调加注机;。
汽车机械制造中的车身制造工艺在汽车制造的过程中,车身制造是其中一个重要的环节。
汽车的外观设计和车身结构直接影响着汽车的外观美观、结构强度以及安全性能。
为了满足市场需求和提高车辆的性能,汽车制造商们不断创新车身制造工艺,下面我们将介绍一些在汽车机械制造中常见的车身制造工艺。
1. 压铸工艺压铸工艺是一种常用的金属制造工艺,适用于制造汽车车身中的一些零部件。
这种工艺通过将金属加热至液态,然后将其注入预先制作好的模具中,使得模具内部形成所需的零部件形状。
经过冷却和固化,零部件形成后可以具备较高的强度和精确的尺寸。
压铸工艺可以用于制造车身的铝合金零部件,例如发动机罩、车门等。
2. 冲压工艺冲压工艺是常用的车身制造工艺之一,它主要用于制造车身板件和车身组件。
冲压工艺通过在金属板材上施加高压力,使其发生塑性变形以形成所需的零部件形状。
这种工艺具有生产效率高、成本相对较低的优点。
在车身制造中,冲压工艺可以用于制造车门、车顶、引擎盖等零部件。
3. 焊接工艺焊接是汽车车身制造过程中非常重要的工艺。
汽车车身通常由多个零部件组成,这些零部件需要通过焊接技术进行连接。
常见的焊接工艺包括点焊、氩弧焊、激光焊等。
这些焊接工艺可以用于连接钢材、铝材等不同材质的零部件。
通过焊接技术,汽车的车身可以实现结构刚性和强度的要求。
4. 铆接工艺铆接工艺是一种常用的连接技术,在汽车车身制造中广泛应用。
铆接是通过在要连接的零部件之间使用铆钉,通过对铆钉施加力量以拉紧零部件并形成连接。
铆接工艺可以用于连接薄板、复杂形状的零部件,例如车厢和车架的连接。
这种连接方式可以提供良好的强度和可靠性,也方便后续的拆卸和维修。
5. 粘接工艺粘接工艺是一种采用粘接剂将车身零部件连接在一起的工艺。
这种工艺可以在不破坏材料表面的情况下实现零部件的连接。
粘接工艺具有连接面广泛、连接强度高、吸音性好等优点。
在汽车制造中,粘接工艺常用于连接玻璃、塑料件以及车身板件等,确保车身的整体性和美观性。
汽车车身焊装工艺技术(DOCX 51页)汽车车身焊装工艺汽车车身装配主要采用焊接方式,在汽车车身结构设计时就必须考虑零部件的装配工艺性。
焊装工艺设计与车身产品设计及冲压工艺设计是互相联系、互相制约的,必须进行综合考虑,它是影响车身制造质量的重要因素。
第一节焊装工艺分析工艺性好坏的客观评价标准就是在一定的生产条件和规模下,能否保证以最少的原材料和加工劳动量,最经济地获得高质量的产品。
影响车身焊装工艺性的主要因素有生产批量、车身产品分块、焊接结构、焊点布置等。
一.生产批量车身的焊装工艺主要由生产批量的大小确定的。
一般来说,批量越小,夹具的数量越少,自动化程度越低,每台夹具上所焊的车身产品件数量越多;反之,批量越大,焊装工位越多,夹具数量越多,自动化程度越高,每台夹具上所焊的车身产品件数量越少。
1.生产节拍的计算生产节拍是指设备正常运行过程中,单位产品生产所需要的时间。
假设某车年生产纲领是30000辆份 / 年工作制:双班,250个工作日,每个工作日时间为8小时设备开工率:85%则生产节拍的计算为:2.时序图设计时序图(TIME CHART)是指一个工位从零部件上料到焊好后合件取料的整个过程中所有动作顺序、时间分配以及相互间互锁关系,这些动作包括上下料(手动或自动),夹具夹紧松开,自动焊枪到位、焊接、退回以及传送装置的运动等。
生产线上每个工位的时序图设计总时间以满足生产节拍为依据,同时时序图也是焊装线电气控制设计的技术文件和依据,是机电的交互接口。
如图4-1所示为一张时序图,它的内容包括:(1)设备名称,它是以完成动作的单元来划分。
例如移动装置,夹具单元1,焊接,车身零部件名称等。
其中车身零件名称表示上料动作,组件名称表示取料动作。
2)相应设备的动作名称,它是以动力源的动作来划分的。
例如移动装置是由气缸驱动上下运动和电机驱动工位间前后运动组成,它的动作名称分别为上升,下降,前进,后退;再例如夹具是由夹紧气缸驱动夹紧,它的动作名称分为夹紧,打开等。
编辑此次参观了第二工厂的焊装车间、总装车间、试车场,以及襄樊动力总成厂的发动机生产车间。
值得一提的是,后续我们还探访了位于襄樊的国家汽车质量监督检验中心,这里是国内众多汽车厂商对车辆性能进行试验、路试的重要基地,在后续报道中我们会为大家带来该检验中心的详细信息。
『在后续的报道中我们还将带来总成车间和襄樊工厂的更多内容』汽车制造基本工艺:介绍焊装工厂之前,我们先来简单叙述一下汽车的基本制造流程。
汽车制造流程中主要有四大工艺,即车身冲压、车身焊装、车身涂装、整车总装。
这四大工艺流程一般都是在整车厂内完成,但发动机、变速器、车桥、车身附件、内饰件等部件一般都是在整车厂外完成制造,然后运输到整车厂与车身一起组装成整车。
『此图为神龙公司第一冲压车间,东风雪铁龙C5的冲压在这里完成』需要说明的是,在神龙第二工厂没有冲压车间,东风雪铁龙C5的钢板的冲压是在第一工厂完成后运送到第二工厂来的,在第二工厂东风雪铁龙C5要进行的第一个步骤就是焊接工艺。
通过了解,从目前的生产状况来看,第二工厂焊装车间的柔性化成型技术、在线激光三座标检测是较为先进的技术,不过在机器人的使用率等方面并没有明显的优势。
话不多说了,我们来看看东风雪铁龙C5的焊接工艺吧。
●神龙公司武汉第二工厂焊装分厂介绍:焊装分厂厂房面积4.66万平米,有ALW航空激光焊接、柔性化车身成型工艺、激光在线三座标测量等焊接和检测工艺,目的是为了打造东风雪铁龙C5的“救生舱式高强度车身”。
其供应商与欧洲新雪铁龙C5相同,属于PSA集团下的设备供应商CFER。
在神龙第二工厂的焊装车间,基本的工艺流程是先将各个冲压好的零部件分别焊装,其中包括了车身前后端等部件;然后是地板线的焊装,这里完成了车身前后侧围等部分的焊装过程;地板部分焊装好后,就进入了车身成型线的焊装,经过这个工序之后,我们可以看到,一辆东风雪铁龙C5的雏形已经基本诞生了,东风雪铁龙C5的车主们是否看着有种亲切感呢?成型工装之后,东风雪铁龙C5进入焊装的最后一道工序——调整装配线。
汽车零件生产中的焊接技术与方法在汽车制造中,焊接技术是不可或缺的环节。
焊接可以将零件牢固地连接在一起,确保汽车的结构强度和稳定性。
本文将介绍汽车零件生产中常用的焊接技术和方法。
一、常见的焊接技术1. 电弧焊接电弧焊接是最常见的焊接技术之一。
它通过产生高温电弧来融化工件表面并形成焊缝。
电弧焊接适用于不同材料的焊接,包括钢铁、铝、铜等。
在汽车零件生产中,电弧焊接广泛应用于底盘结构、车身框架等部位。
2. 气体保护焊接气体保护焊接包括氩弧焊和氩弧钨极焊(TIG焊接)。
氩弧焊使用惰性气体(如氩气)来保护焊缝周围的熔融金属,防止氧气和氮气的污染。
氩弧钨极焊是一种非常精细的焊接技术,适用于对焊缝质量要求较高的零件,如汽车发动机零件和排气系统。
3. 电阻焊接电阻焊接是利用电流通过接触电阻产生热量进行焊接的方法。
在车体制造中,电阻焊接常用于连接车身结构件和底盘组件,如车门、车顶等。
电阻焊接速度快,焊接质量高,适用于大批量生产。
4. 拉丝焊接拉丝焊接是一种用于连接金属零件的特殊技术。
它通过将焊丝引入接头中,同时施加拉力,使焊丝横过接头并形成焊缝。
这种焊接技术常用于连接不同类型的材料,如汽车制动系统中的不锈钢和铜制零件。
二、焊接方法选择1. 自动焊接自动焊接是指使用焊接机器人或自动焊接设备进行焊接的方法。
它具有高度的精确性和稳定性,并且可以进行连续和大规模焊接。
自动焊接在汽车制造中得到广泛应用,特别是在车身制造和焊接装配线上。
2. 手工焊接手工焊接是指操作工人手持焊接工具进行焊接的方法。
虽然手工焊接需要更多的人力和时间,但在一些复杂的焊接任务中,它可以提供更高的灵活性和控制性。
手工焊接常用于汽车维修和修复领域。
三、焊接质量控制无论是自动焊接还是手工焊接,焊接质量控制都是非常重要的。
以下是一些常见的焊接质量控制措施:1. 检查焊接设备和工具的状况,确保其正常工作。
2. 选择合适的焊接参数,如电流、电压和焊接速度,以确保焊接质量。
汽车制造四大关键工艺:冲压、焊接、涂装、总装汽车研发的五大阶段包括:①市场调研阶段②概念设计阶段③工程设计阶段(数模构建)④样车试验阶段⑤量产阶段汽车制造的四大工艺包括冲压、焊装、涂装以及总装。
下面将详细讲解:那么这些部分都是怎么来的呢?答案就是冲压,汽车制造的第一道工序。
开卷钢板从钢厂出来是卷料,如下图第一步就是把这些卷料切割成合适的钢板。
这其中要经过如下几步:开卷 → 清洗 → 校平 → 切割等步骤。
最后形成可以直接用于冲压的板材。
②冲压这一步才是冲压工厂的核心工艺,冲压车间进去你会看到一排像平房一样的东西,里面是各个不同的压机,压机非常大,模具也很大。
不同的车型模具也不相同,如果有需要换模的工艺会非常浪费时间。
我们看一下视频了解下压机是怎么工作的吧。
钢板被自动送入压机,冲压完成后会有搬运机器人搬走,最后码垛,大概如下面这个样子,图中所示即为上文说到的侧围件。
最终冲压车间会冲出组成车体框架的各个部分,这些零散的车体会被运往焊装车间,经过焊接,拼接成一个完整的白车身。
汽车制造工艺--焊接最终冲压车间会冲出组成车体框架的各个部分,这些零散的车体会被运往焊装车间,经过焊接,拼接成一个完整的白车身。
焊装车间也是自动化程度最高的车间,几百台机器人同时工作,场景很壮观。
焊装车间都干些什么。
下图是焊装产线一角。
图源:易车网从冲压车间出来的是车门、左右侧围、机舱盖、前后地板、顶盖、后背门及各种冲压小件。
那么焊装车间就是负责把这些东西焊接在一起,组成车体。
除此之外还有涂胶、车门包边等步骤就不细说了。
所以焊装车从冲压出来的冲压件是不能直接用来焊接的,要先经过焊接车间的处理,某些细节部分需要人工焊来完成。
所间线体也分为侧围、机舱前地板、后地板、主焊线、补焊线、车装线。
如下,是车门焊接区。
图源:智能制造社区从冲压车间出来的车体部件进入焊装车间后分别在各自的线体加工完成后,全部运送到主焊线进行合拼。
说到运送,一般是通过车间二层的EMS输送小车来运送。
汽车车身焊装工艺汽车车身装配主要采用焊接方式,在汽车车身结构设计时就必须考虑零部件的装配工艺性。
焊装工艺设计与车身产品设计及冲压工艺设计是互相联系、互相制约的,必须进行综合考虑,它是影响车身制造质量的重要因素。
第一节焊装工艺分析工艺性好坏的客观评价标准就是在一定的生产条件和规模下,能否保证以最少的原材料和加工劳动量,最经济地获得高质量的产品。
影响车身焊装工艺性的主要因素有生产批量、车身产品分块、焊接结构、焊点布置等。
一.生产批量车身的焊装工艺主要由生产批量的大小确定的。
一般来说,批量越小,夹具的数量越少,自动化程度越低,每台夹具上所焊的车身产品件数量越多;反之,批量越大,焊装工位越多,夹具数量越多,自动化程度越高,每台夹具上所焊的车身产品件数量越少。
1.生产节拍的计算生产节拍是指设备正常运行过程中,单位产品生产所需要的时间。
假设某车年生产纲领是30000辆份/ 年工作制:双班,250个工作日,每个工作日时间为8小时设备开工率:85%则生产节拍的计算为:2.时序图设计时序图(TIME CHART)是指一个工位从零部件上料到焊好后合件取料的整个过程中所有动作顺序、时间分配以及相互间互锁关系,这些动作包括上下料(手动或自动),夹具夹紧松开,自动焊枪到位、焊接、退回以及传送装置的运动等。
生产线上每个工位的时序图设计总时间以满足生产节拍为依据,同时时序图也是焊装线电气控制设计的技术文件和依据,是机电的交互接口。
如图4-1所示为一张时序图,它的内容包括:(1)设备名称,它是以完成动作的单元来划分。
例如移动装置,夹具单元1,焊接,车身零部件名称等。
其中车身零件名称表示上料动作,组件名称表示取料动作。
2)相应设备的动作名称,它是以动力源的动作来划分的。
例如移动装置是由气缸驱动上下运动和电机驱动工位间前后运动组成,它的动作名称分别为上升,下降,前进,后退;再例如夹具是由夹紧气缸驱动夹紧,它的动作名称分为夹紧,打开等。
焊接与车身结构作为汽车车身产品结构与焊接之间是相辅相成的,好的产品结构,在满足强度和功能的基础上,焊接工艺相对简单,实施较为容易,而车身结构又与装配关系息息相关,目前我们在前期同步工程中针对产品本身主要需处理的两大类工作:一为车身装配关系,二为车身焊接工艺性。
车身装配关系关系到生产线的长度、生产组织方式,物流储运等,以下重点就车身结构与装配关系作一描述。
一车身结构从车身结构上划分,车身分承载式车身、半承载式车身、非承载式车身三类。
第一类:非承载式车身卡车、大中型客车、越野车等车身通常采用非承载式车身,有独立的车架,车架与车身之间通过装配形式连接。
车架部分采用铆接、弧焊、电阻点焊方式连接的都有,弧焊方式居多,并且单独进行涂装,而后在总装与车身相互连接;而车身本体部分因车型相异而截然不同,客车多为骨架蒙皮式,由车身骨架加上外覆盖件组成,因而采用电阻点焊+铆接方式的居多,卡车由驾驶舱和车厢组成,驾驶舱多采用电阻点焊方式,车厢采用电阻点焊+弧焊的连接方式,越野车类似于轿车,车身本体由各块装焊,多采用电阻点焊,如现规划中的P11车型,属于越野车。
第二类:承载式车身轿车(专指乘用车)车身通常为承载式车身,没有独立的车架,悬架装置直接装配于车身轮罩上,如现生产的A11、B11、规划中的M11、B12等车型,车身在总拼时按照模块化生产一般包括侧围、地板、顶盖、后围等,因车型的不同,在局部构成上有较大区别,在焊接方式上大都采用电阻点焊,零星位置采用弧焊。
第三类:半承载式车身半承载式车身介于承载与非承载之间,一般在车身后半部有单独的车架构成,但与承载式车身不同的是,此车架在焊装即与车身焊接形成一个整体,随着汽车设计的发展,有无单独的车架概念已越来越模糊,但是否为半承载式的一个根本性的标准,是判断后部悬架装置是装配在轮罩上还是车架上,小型客车、面包车、SUV、MPV通常为半承载式车身,如规划中的A18、B13等车型,其模块化组成与承载式轿车基本相同,焊接方式大都采用电阻点焊,零星位置采用弧焊连接。
二车身装焊组成除卡车、大中型客车车身结构组成迥然、其它类型车如面包车、小型客车、轿车、SUV、MPV、越野车等在车身本体(不包含车架)组成上小异,作为一些大的焊接总成组焊原则,如车身总成、地板总成因大都采用流水线生产输送方式,为达到柔性好、共用性强、投资小的目的,要求在这些总成工位尽可能实现一次装焊、分步焊接,零件上线工位尽可能少。
以下主要就轿车车身装焊各模块组成做一介绍。
1、车身总成通常车身总成由侧围总成、地板总成、顶盖总成、后围总成、包裹架总成等共五块构成,再增焊部分小件(如前围左右加强件),但因为各车型的设计不同而相异。
A、包裹架总成(焊接件)越野车、两厢车、舱背式三厢车、SUV、小型客车、面包车、MPV就没有包裹架总成,只有传统的三厢车有包裹架总成。
B、后围总成部分车型后围总成与车身下部联成一体。
C、顶盖总成顶盖总成上线分两种形式,一种为分步上线,即顶盖前横梁、后横梁先与车身焊接,而后顶盖与车身焊接,也有所有顶盖横梁先与车身焊接,再焊接顶盖的形式;另一种为整体上线,顶盖与横梁形成一个整体,再与车身焊接,采用此方式通常侧围与顶盖横梁形成的空腔的焊点很难处理,因为顶盖不能开焊接工艺孔,而横梁开焊接工艺孔对强度影响较大,且焊接困难,部分车型采用CO2焊连接,也有采用螺栓连接的,但对此处强度都有损失,随着国家法规的加强,越来越多的车型抛弃了顶盖模块化生产方式,而采用第一种焊接上线方式。
D、空气盒总成空气盒总成在日系车中习惯于在车身总成位置焊接,有很多车型也把它放在发动机舱总成焊接,越来越多的事实表明,将空气盒总成放在车身总成上焊接,空气盒的高低、前后位置精度较差,随之影响发动机盖、前翼子板的装配,对发动机盖、前翼子板的面差影响突出,类似车型有B11、BLUEBIRD,后续调整工作量较大。
E、侧围总成侧围总成大都采用整体上线,即侧围、外板合成一个整体,但也有部分车型侧围、外板在车身总成上分步上线,同时顶盖横梁配合与侧围板先共同焊接,这种上线方式单纯的从焊接实现角度考虑,较容易实现,但需在车身总成部位设置两套大型夹具,而且板的强度问题也值得商榷,在模块化生产的道路上,只要不是强度及功能的必须要求,生产组织方式会变得越来越简单,因此侧围分步上线方案被逐渐摒弃。
F、地板总成图1 地板总成是车身总成的一个基础,承载式轿车地板多采用图1结构,半承载式轿车地板多采用图2结构,因此相对图1车身底盘较低,图2图2底牌较高,若按此两种车型共线生产,共线生产困难较大,投资较大。
为满足节拍的要求,很多车型在车身组焊前都设置预装工位,以减少夹具的投入,提高生产效率,因此在车身结构设计上,侧围与地板的搭接,前、后顶横梁与侧围的搭接都要增加相应的搭扣设计,当然应结构需要,也可采用孔配合、销连接的支撑连接设计。
2、侧围模块A、侧围总成侧围总成由侧围板、侧围外板、后轮罩三大部分组成,在此模块组成变化最大的是后轮罩,依车型不同,装配顺序也不同,主要有三种装焊方式,其一是:后轮罩与地板焊接组成,后外轮罩与侧围合成侧围总成,再进行组焊;其二是:后、外轮罩形成轮罩总成,与地板焊接形成总成,侧围部分没有后轮罩;其三是:后外轮罩形成轮罩总成,与侧围连接,而地板总成上没有后轮罩,在这三种方式中,半承载式车身(MPV、SUV、轻型客车等)采用方式一的居多,焊接实现难度低;承载式与非承载式车身采用第二、第三种方式的都有,采用方式二焊接实现相对容易,而采用方式三焊接实现难度较高,劳动强度大,通常采用机器人焊接,较方式二后悬位置精度相对要低,后风窗框尺寸控制要好。
B、侧围板总成侧围板总成的形成有两种方案,一种为形成一个侧围板总成整体,另一种是侧围板分块,形成后轮罩总成、前门框加强板(包括A柱、B柱铰链加强板)、侧围盖板(包括B柱板、前后门框上板)三块,依节拍要求在侧围总成上分步上线,两种方案相比较,前一种是以侧围板、侧围外板两条线为核心集成模块化生产,再进行拼装,后一种是以侧围外板一条线为核心集成模块化生产,生产组织方式相对简单,但覆盖件工艺流程较方案一增长,为解决此矛盾,以及降低操作难度,前、后门框一圈的焊点在侧围总成上进行点定,在车身合装主线上补焊实现,减少外覆盖件工艺流程,所以后一种方案已越来越多被汽车厂家所采用。
3、地板模块地板总成由发动机舱总成、前地板总成、后地板总成三大块组成,另增焊门槛等件,而半承载式车身与有、无承载式车身在装焊组成上有明显区别。
非承载式车身地板相对承载式要简单的多,但均可以按照三大块组成来进行组焊,在装配搭接顺序上,发动机舱总成、后地板总成先装配,而后装配前地板总成。
A、发动机舱总成发动机舱总成由前纵梁+前轮罩的合件、前挡板总成、散热器支架总成、空气盒总成四个部分组成,除空气盒总成是在发动机舱工位还是在车身总成工位焊接,其余部分在各车型中基本上是完全一致的,关于空气盒总成焊接工位变化的影响在车身总成分析中已说明,不再赘述。
B、前地板总成前地板总成由中纵梁、道、前地板面板及座椅支架等组成。
C、后地板总成后地板总成由后纵梁、后地板面板总成,部分车型根据生产线需要增焊后轮罩、后围板总成。
但随着汽车法规强度越来越严格的要求,在纵梁搭接位置增加了加强板设计,于是三大块搭接缝焊接处理变得更加困难,在结构分块上中纵梁从前地板总成中分离出来,发动机舱总成、后地板总成、中纵梁及其加强板焊接形成车身下部骨架,再焊接前地板面板、门槛等零件。
半承载式车身地板根据有无侧滑门(或者说有无踏步板)而区分,是形成前、后地板总成还是前、后车架(包括后围总成),从强度设计角度来说,踏步板位于前、后车架搭接缝中间,在地板面板之下,与车身骨架相连,因此有侧滑门半承载式车身下部装焊顺序为,发动机舱总成与后车架、前车架拼合成车身下部骨架,再依次焊接踏步板总成,前、后地板面板、门槛总成和后轮罩,因此焊接工位数量相对要多,零件上线工位相对要多,车身下部焊接线相对要长。
而无侧滑门半承载式车身,车身装焊顺序可按有侧滑门形式进行,也可按非承载式车身进行,要根据所在的生产线和车身地板结构具体分析。
4、“四门两盖”根据车型的不同,外装覆盖件部分所含容也不同,包括发动机盖、前翼子板、前门、后门、侧滑门、尾门、尾箱等,采用的装焊方式基本为:点焊→包边→点焊(或弧焊)→装配,但为减少外板件的焊接、储运、装配工程中的磕碰伤,应尽可能减少外覆盖件的工艺流程,外覆盖件的最短工艺流程为包边→装配,一般外板件的工艺流程不能超过四道工序(包括凸焊、夹具上点焊、弧焊、装配),最好控制在三道或三道工序以,避免大型板件(极限尺寸超过1m)凸焊。
三车身焊接1、车身焊接的难点位置A、前挡板与前地板搭接处由于冲压不能实现搭接处前挡板结构深度要求,且此处需要加强,因此导致了该位置人工点焊较为困难。
B、后轮罩与后地板搭接处此处搭接缝隙大、零件材料厚,连接强度要求高,受空间限制,人工点焊实现困难。
C、侧滑门上滑轨上方顶盖与侧围搭接处此处受上滑轨零件遮挡,焊接空间狭小,无论是人工焊接,还是机械焊接,难以实现。
D、后顶横梁与侧围搭接处由于搭接零件较多,焊接空间受限,点焊实现困难,经常会出现三层以上板料搭接。
A、B两处可通过机器人焊接,降低焊接强度,需要考虑焊钳进出空间,还要避免与夹具干涉;C、D两处必须在结构上设计改善,实现点焊要求。
2、车身点焊的板厚、搭接要求A、板厚要求≥440MPa高强度钢板以双面镀锌钢板计,超出以上围的钢板搭接,要求采用固定点焊或弧焊连接实现。
B、三层板搭接顺序要求考虑到三层板搭接点焊过程中焊核偏移对焊接质量的影响,在设计过程中尽量采用搭接形式①。
3、弧焊要求弧焊每段焊缝长度控制在20mm以,要求尽可能实现塞焊连接形式,在相应零件上开圆孔或椭圆孔,不可采用长距离、不间断弧焊连接,以防止焊接后翘曲、变形。
为减少零件变形,车身外覆盖件弧焊,车身A级、B级面弧焊均采用MIG氩弧铜焊形式。
弧焊焊接位置不可设计在板厚小于0.8mm以下零件处,以防止焊接熔穿。
4、螺母凸焊板厚要求由于凸焊螺母为标准件设计,螺母凸台大小固定,不能随零件板厚而进行选择,为保证螺母凸焊质量,因此对凸焊螺母大小与所焊零件料厚对应关系做以下规定:四车身定位1、定位孔大小要求2、零件定位形式零件基本定位形式采用圆孔+椭圆孔的定位形式,所用定位销采用圆销,零件定位孔所在面需为平面设计,不可在曲面上,切要考虑定位支撑强度3、凸焊螺母、螺钉对应零件孔径和凸焊平台要求五车身装配基本工艺流程. 1、普通轿车A、车身装配(调整线)B、车身总成装焊CO2焊小件装配后门装配机罩装配前门装配前翼子板装配尾箱装配钣金修整油漆件悬挂检查、下线车身预装车身拼焊车身补焊顶盖装焊前挡板装焊车身低位补焊车身高位补焊1 2 3 4 5 6 7 81 2 3 4 5 6 7 811 2 3 4 5 67后门机罩前门尾箱前翼子板侧围包裹架车身下部2 3顶盖4 5 6若结构、强度允许,顶盖与前后顶横梁合成一个整体上线也可以,作为两厢车和微面等,不含包裹架总成,顶梁先与车身焊接为宜.C、车身下部装焊D、发动机舱装焊E、前地板装焊F、后地板装焊地板装焊补焊门槛装焊补焊1 2 3 4123 4发动机舱后地板中纵梁中纵梁加强板前地板前竖板门槛发动机舱骨架装焊1前挡板装焊空气盒装焊若确实因结构、强度无法满足要求,中纵梁及其加强板先与发动机舱、后地板焊接,之后再焊接前地板面板2 3前纵梁+轮罩1 2 3散热器支架前挡板上连接板前挡板下连接板前挡板空气盒部分散热器支架采用装配形式,此处不需要焊接前地板面板装焊1中纵梁装焊补焊2 3前地板面板中通道加强板座椅支架1 2 3因结构、强度无法满足要求,中纵梁及其加强板可以挪至车身下部进行装焊G 、侧围装焊作为普通两厢、三厢式轿车基本装配关系如上,在局部位置零件会调整,同时根据生产线的设计,生产纲领的要求、大型通用工装设备的工作方式,装配关系需要做部分适应性调整,如侧围与地板,侧围与顶盖的搭接搭扣设计,在进行车身预装时是非常有用的,在直接上线的车身夹具上是多余的,当然还存在更好的设计,通用性更强。