Q-TJI CS.03.550-2011 车身焊点布置及焊点力计算标准
- 格式：pdf
- 大小：544.75 KB
- 文档页数：10
下载文档原格式
合集下载
2.焊点质量检测技术
电流较小，电极力较小
电流过大
电极力过大
因素复杂，如焊接规范 不当
电流过小
车身焊接技术培训课程
第 23 页
点焊超声无损检测
确定分析间隔 捕获极限值
缺陷门槛值 噪声门槛值
参考波形包含信息：
总厚度 最大回波数目 回波顺序衰减率
中间回波数目、位置以及相对振幅 中间回波的包络形状
车身焊接技术培训课程
第 24 页
其它
焊件表面质量 焊缝气密性 成分偏析 接头金属物相 接头残余应力 接头金属晶粒 度 断裂性质
表面接触电阻 测定 接头气密性试 验 电子探针、电 子显微镜检验 X射线衍射断 口分析
车身焊接技术培训课程
第6页
点焊质量检测与评价
焊点破坏性检测方法
焊点质量检测的传统方法为对焊点进行破坏性检测。
主要包括： ¾ 抽样进行破坏性撕裂或凿检； ¾ 破坏性拉剪测试焊点强度； ¾ 金相试验检测焊核微观组织
坏Sca焊nM点a信ste号r 的SysAt-e扫ms描显示（粘焊、 虚焊）
与好焊点相比粘焊有较低的衰减 通常上层板底面（中间）回波很明显
代Sca表nM有aste孔r S的ystAem-s扫描信号
有快速声衰减的信号（环状焊点）
点焊超声无损检测
点焊超声检 测回波波形 及回波特征 值数据库的 建立
1）超声波检测 2）其它检测方法 9 X射线检测 9 涡流检测 9 红外线检测
车身焊接技术培训课程
第5页
点焊质量检测与评价
目视检验
撕破试 验
破坏性试验
低倍试验
强度试 验
金相、化学成 无损试验 分分析
点、缝焊熔
电极压坑、局 点焊核心 核直径
汽车焊接技术标准(点焊)
上海同济同捷科技股份有限公司企业标准TJI／DG·0001·A1—2002汽车焊接技术标准(点焊)2002-04-28发布2002-05-01实施上海同济同捷科技股份有限公司发布TJI/DG·0001·A1-2002前言目的：本标准吸收了国外及国内汽车行业的技术标准而制订，为规范本公司在汽车产品设计、试制中焊接（点焊）的技术要求和质量。
非汽车产品的焊接（点焊）等效执行。
内容：1. 本标准的适用范围；2. 点焊接头设计原则；3. 焊点质量标准；4. 焊点质量的检验方法；5. 焊点接头的质量等级；本标准于2002年5月1日起实施。
本标准自生效之日起，本公司的点焊技术按本标准执行，原“试行”版本TJI/DG·0001·A1-2002作废，本版本为正式版本，电子版本由本版本覆盖。
本标准由上海同济同捷科技股份有限公司总师办提出。
本标准由上海同济同捷科技股份有限公司标准情报室归口管理。
本标准由上海同济同捷科技股份有限公司专家部起草。
本标准主要起草人：邬美华、薛永纯、江巧英。
上海同济同捷科技股份有限公司企业标准汽车焊接技术标准（点焊）TJI／DG·0001·A1—20021.适用范围1.1本标准是同捷公司负责确立或认可的汽车产品设计提供电阻点焊的焊接技术标准。
除非在焊接图纸上有特定的注释，确立不同的焊接要求，任何与本标准以外的特例，必须征得工艺人员同意。
1.2本标准适用于厚度6mm以下的低碳钢板(08、08AL、10、20、A2、A3等)、低合金高强度钢板（16Mn、09S iV）、含磷钢板（镀锌板、镀铝板、镀铅板等）的点焊。
1.3本标准未包括的材料厚度的点焊技术条件由现场工艺人员参照本标准自行在工艺技术文件中规定。
1.4本标准颁布前已有的产品图，如有不符合本标准之处可不作修改，新图纸设计或旧图纸换版时均符合本标准。
1.5 点焊种类：基本两种类型，结构点焊和工艺点焊。
车身焊点强度试验管理办法
汽车制造有限公司支持性文件1. 目的1.1 为了统一规范白车身焊接质量，能直观地观察白车身质量检查评价项目，规范员工的操作手法，特制订本管理规定。
2. 范围2.1 本规定适用于本公司焊装车间。
3. 要求3.1 白车身破坏检查：对生产的车型，周期性对焊装车间生产的白车身，进行以验证焊点强度为目的的，全破坏拆解检查。
3.2 白车身破坏检查周期：每10000台或半年3.3 白车身破坏检查判定标准：3.3.1 工艺文件关键工序所规定的关键焊点合格率达到100%为合格。
3.3.2 其他焊点为非关键焊点，合格率达到93%为合格。
4. 职责4.1总经理4.1.1 负责【工作联系单】的批准。
4.2 工艺技术部4.2.1 部长负责【工作联络单】的批准，及【白车身焊点强度测试报告】批准。
4.2.2 工艺技术部焊装室主任负责【工作联络单】的审核4.2.3 工艺技术部工艺员负责编制白车身破坏检查【工作联络单】编制，全程跟踪整个车身破坏检查过程，并记录，根据检查标准编制【白车身焊点强度测试报告】。
4.2.4 工艺技术部工艺员负责根据测试报告内容中不符合项内容进行整改。
4.3 焊装车间4.3.1 部长负责【工作联系单】的确认，并安排白车身拆解人员。
4.3.2 操作者负责对责任部分的总成、分总成进行全破坏检查。
5. 工作流程5.1 全破坏拆解流程：原则上按标杆白车身本体焊接流程的反向程序分解，但如有特殊的搭接关系则应特殊对待。
6.操作过程及要领6.1 准备工作6.1.1 劳保用品：安全帽、劳保鞋、围裙、护目镜、防护耳塞、帆布手套。
6.1.2 工具：榔头、铲子、游标卡尺、记号笔、磨光机、切割片。
6.2 操作要领6.2.1 白车身全破坏操作前操作人员应穿戴好劳保用品，保障作业安全。
6.2.2 白车身全破坏操作前应对作业设备进行目视检查，气动工具启动1分钟后进行拆卸工作。
6.2.3 白车身全破坏拆解顺序应该与车身焊接顺序相反进行拆解作业，在拆解过程中应严格按照不良焊点判定基准来确认。
点焊检测标准
文件编号：重庆长安索奇汽车零部件有限公司点焊检测标准制定日期2011年6月13日修订日期2011年6月13日点焊检测标准版本：A0（第0次修改）1、目的：保证公司产品的焊接质量，并加以规定，以便检查工作的顺利进行和实施。
2、适用范围：本标准适用于本公司所生产的所有需点焊产品，但是有特殊要求的产品除外。
3、适用钢材种类：冷轧钢板及钢带、热轧软钢板、汽车结构用热轧钢板、镀锌等施以表面处理的钢板。
4、检查及判定基准：序号检查项目检查方法判定基准备注1 焊点数目目测焊点数目如果未达到工艺要求着为不合格2 焊点间距量具测量·钢直尺标准间距板厚/mm 最小间距/mm0.4 80.5 90.6 100.8 121.0 181.2 201.6 271.8 312.0 352.3 403.2 50 1.当焊接材料料厚不同时，选取薄片为基准。
2.当焊接夹具上焊接位置有干涉时，焊点间距可不做严格规定，但是连续焊点处必须严格限制偏差。
点焊检测标准版本：A0（第0次修改）序号检查项目检查方法判定基准备注3 焊核直径破坏试片量具测量·游标卡尺R=（Rmin+Rmax）/2标准直径板厚/mm关重部位/mm普通部位/mm0.4 3.0 2.50.5 3.2 2.70.6 3.5 3.00.8 4.0 3.51.0 4.4 4.01.2 4.7 4.21.6 5.4 4.81.8 5.7 5.12.0 6.0 5.42.3 6.5 5.93.2 7.7 7.0对于板厚不同的材料，取用薄板一测的数值；对于表中未记载的中间板厚，则选择厚板数据为基准。
4 焊点压痕量具测量·外径千分尺H≤0.2板件厚度5 焊点表面裂纹目测不允许6 板件表面烧伤和飞溅目测允许不严重的个别烧伤和飞溅对不严重的个别烧伤和飞溅需进行适当的清理。
7 表面气孔或缩孔目测焊核周边不允许有允许个别焊点中心允许存在直径不大于焊核直径10%的气孔或缩孔一个。
车身焊接工艺标准及参数设置
焊二层板最小点距 15 焊三层板时要适当大些
5、电阻焊接头的其他参数（从车身结构设计上考虑） • 车身结构的点焊通常采用搭接接头和折边接头，接头可以 由两个或两个以上等厚度或不等厚度的工件组成。在设计 车身结构时，必须考虑电极的可达性，即电极必须能方便 地抵达工件的焊接部位。同时还应考虑诸如边距、搭接量、 点距、装配间隙和焊点强度诸因素
汽车车身常用的焊接方法见下表：
序号 1 焊接方法 电阻焊 分类 点焊 悬挂式点焊 应用范围 车身分总成 车身分总成 车身小型零部件 螺母板、小分装件（板厚比超过1：3） 分总成 分总成 仪表骨架总成、车身分总成 补焊车身分总成
机器人点焊 固定点焊 凸焊 螺柱焊 植钉焊 （螺栓） 2 熔化极 电弧焊 电弧、CO2气保焊 （弧焊机器人） CO2气体保护焊 (半自动)
氩弧焊
3 钎焊 氧-乙炔焊
补焊车身总成
改制、补焊车身及分总成
其中电阻点焊因为对低碳钢薄板适焊性强，在汽车车身制造 过程中被广泛应用； 下面针对这一典型工艺进行深入地讨论：
三、焊接接头和点距
1、焊接接头分为：搭接接头、对接接头、丁字接头，其中点焊接头主要是搭接接头。 2、点焊接头的最小搭边宽度经验计算公式：
•
• 焊接时间 见初选工艺规范表 • 预热电流预热时间 对于淬透性较大，电导率、热导率较高的、较厚 板材，可通过调整电流缓升或缓降以达到预热或缓冷的目的.一般 5~15周波 • 冷却保持时间 对于1～3mm的钢板，其冷却结晶时间一般为5~20周 波 • 休止时间 休止时间为电极开始提起到电极第二次开始下降的时间， 休止时间的长短影响连续打点的速度。一般5~8周波
八、焊接质量检验
1、检验方法有：目视ຫໍສະໝຸດ 验，磁粉探伤、X射线探伤，气密试 验、液压试验、机械性能试验、金相检验（低倍）。 其中生产中常用的检查方法为目视检验、机械性能试验 当需要对焊接工艺进行焊接质量验证时，使用低倍检验 及抗剪强度试验。 2、机械性能试验在实际生产中只做焊点的抗剪切强度实验， 主要形式有两种：一种对试片做剥离试验主要由操作者完 成 。另一种对工件做剔除半破坏性抽检。在焊件上做检 验时，用扁铲或一字头螺刀对焊点撬开，部位限定在焊件 内表面，并且补焊后不影响外表美观的部位，此项检验只 做随机抽检。主要由检验人员完成 。
焊装车身质量评审标准Q-FTQ003解析
Q/F T ？？？？？股份有限公司企业标准Q/FT Q003－2006焊装车身质量评审标准2006—09—21发布2006—10—25实施发布Q/FT Q003－2006目次前言 (Ⅱ)1 范围 (1)2 规范性引用文件 (1)3 评审条件 (1)4 评审缺陷定义及扣分原则 (1)5 质量目标限额分值 (2)6 抽样规定 (2)7 评审缺陷改进流程 (3)8 评审区域划分 (4)9 评审标准 (7)10 考核 (9)11 评审记录 (9)附录A（规范性附录）焊装车身质量评审报告 (10)附录B（规范性附录）焊装车身质量评审记录表 (12)IQ/FT Q003－2006I I前言本标准规定了本公司车辆产品车身焊装质量评审的条件、程序以及缺陷评定细则。
本标准是基于下述目的制订的：——与前期的产品质量水平比较，分析产品质量水平变化趋势，验证企业质量职能的落实情况及管理的有效性；——提前发现产品缺陷，避免将有缺陷的产品交付给用户，并且通过对产品缺陷的调查，分析产生的原因，采取纠正措施，提高出厂产品质量，从而提高企业的竞争力；——暴露产品与有关标准、规范和用户适应性需求之间的差距，为修订现行标准提供依据，以便有效地控制产品质量；——研究？？？？的产品状况与国内外同行业同类产品的差距，寻找问题点，进行改进。
本标准的附录A、附录B为规范性附录。
本标准由北汽？？？？汽车股份有限公司质量管理部提出。
本标准由北汽？？？？汽车股份有限公司汽车工程研究院归口。
本标准起草单位：北汽？？？？汽车股份有限公司质量管理部。
本标准主要起草人：陈志平。
本标准由北汽？？？？汽车股份有限公司质量管理部负责解释。
Q/FT Q003－2006车身焊装质量评审标准1 范围本标准适用于本公司各汽车生产工厂/事业部自制焊装车身的质量评审，外协厂家焊装车身质量评审可参照本标准。
2 评审条件2.1 评审人员：只有被认定具有评审员资格的人员才能从事车身焊装总成评审工作；评审员必须经过培训获得评审员资格。
汽车车身点焊工艺参数的优化
AUTOMOTIVE TECHNOLOGY I汽车技术汽车车身点焊工艺参数的优化刘爱君中国重汽济南卡车股份有限公司车身部山东省济南市250116摘要：本文主要介绍了正确选取点焊工艺参数，提高点焊质量的方法。
点焊工艺参数的确定与优化步骤包括：根据所焊材料厚度从标准中选取焊接规范；对焊接规范进行试验，通过观察焊接过程、焊点外观以及试片试验的结果优化参数；最终通过点焊拉力试验确定所选参数的合理性及可行性。
关键词：点焊；焊接规范；工艺参数；焊接试验1引言电阻点焊作为焊接科学技术的一个重要 分支，在航空航天、能源电子、汽车车辆等 方面都有广泛的应用[1]。
特别是在汽车制造 领域，电阻点焊是白车身裝配焊接的最主要 方式，占据焊接总数的95%以上[2]。
因此电 阻点焊质量的好坏对车身装配焊接质量以及 投资成本的控制有着重要的意义。
电阻点焊是使工件处在一定电极压力作 用下并利用电流通过工件时所产生的热量将 两工件之间的解除面熔化而实现连接的焊接 方法[3]。
电阻点焊焊接工艺参数主要包括焊 接电流、电极压力和焊接时间，需要按照所 焊材料的性质、板厚以及所用设备特点等进 行选取。
点焊工艺参数的合理化是保证焊接 质量的重魏件。
2点焊工艺参数试验2.1点焊工艺参数卡车车身焊接所用材料为低碳钢，不同 部位所用的钢板厚度不同，为满足不同焊接 位置和不同厚度材料的需求选取相应型号的 悬挂电焊机及焊接规范。
本文以外观面薄板 焊接及非外观面厚板焊接为例对点焊工艺参 数的确定方法进行说明。
地板纵梁焊接作为非外观面厚板焊接的 示例定为例，所用焊钳型号为UX-C2593,焊 接板厚3*3mm0根据企业点焊技术条件中所确实的点焊 工艺规范选取合适的规范。
焊接参数应为：焊接电流12800A，焊接时间50周波，焊接压力5000N。
由于实际生产中存在诸多的变量例如设备因素、焊接材料状态等，焊接参数的选取往往不能以点焊工艺规范作为唯一依据。
需要在规范的基础上对工艺参数进行调整配合凿检试验、拉力试验等手段确定最为合理的焊接工艺以满趙产需求，提升焊接质量。
奇瑞A3轿车白车身点焊的质量保证
点焊强度质量 ，是奇瑞公司焊接质量保 证的一 个显著特点 。Ｎ Ｑ ｓ Ｔ 计算方法如下 ： Ｎ Ｑ Ｓ Ｔ ＝（ 缺陷焊 数倒凇 旱 点 营 数）Ｘ １ ０ ０ ％
焊点缺陷是指 ：焊点虚焊 、弱焊 、漏焊 、
错位、烧穿等。
奇瑞Ａ ３ 轿车白车身点焊强度质量控制 目 标， 就是在合理的质量成本下 ，将Ｎ Ｑ Ｓ Ｔ ｛ ￣控制在 目 标值之 内。随着产品质量的不断改进 和顾客需 求 的不断提高 ，Ｎ Ｑ ｓ Ｔ 值不断调整和降低 。奇瑞 公 司焊装车间每月从生产线上抽取２ 台车身 （ 白 车身或 电泳车身 ），对全部焊点进行破坏性检 查。为此奇瑞公 司付 出了一定 的质量成本 ，但
３ 白车身电阻点焊质量控制
３ ． １ 白车身 点焊 质 量检 查
装质检通过对点焊质量进行三级检查 （ 包括焊点 强度质量和外观扣分 ），填写焊点度质量和外观
扣分 ，填写焊点缺陷信息反馈卡，及时将各种焊
奇瑞Ａ ３ 白车身点焊质量检查和改进由焊装车
间、焊装质检和焊接实验室共同负责实施。焊接
车身既要有足够的焊接强度 ，又要有合格 的外 观质量。奇瑞特色的白车身点焊质量保证体系，
就是 由焊点强度质量保证 和焊点外 观质量保证
（ １ ） 焊点外观缺陷。包括焊点压痕 、焊点 变形、过烧／ 烧穿 、飞溅和毛刺等４ 个方面 。 （ ２ ）焊点外观扣分。焊点外观等级要求根 据焊点在轿车车身所处 的区域确定 。
理 ，焊接质量问题预防、改进负全面责任。 ３ ． １ ． １ 白车身焊点质量三级检查
果， 计算出焊点强度质量水平 ，整理Ｎ Ｏ ｓ ｒ 月报 ， 并分发各相关职能部门分析改进 。 ３ ＿ ２ 白车身焊点质量检查标准
焊点 的三级检查均按一定 的频次进行 ，监
焊点质量特征参数定义
焊点质量特征参数定义1.点焊焊件装配成搭接接头，并压紧在两电极之间，利用电流通过焊件时电阻产生的热量使焊件熔合焊接在一起。
点焊过程如下图所示，一般包括预压阶段、焊接阶段、保持阶段。
2.焊点质量影响因素焊枪参数是影响焊点质量的重要因素。
相关试验表明，参数设计合理与否会直接影响到焊点质量的好坏。
如电流过大会导致焊点过烧，压力过小会导致脱焊等。
目前SGMW焊枪可调参数有三个：压力、周波及电流。
各参数可调范围：压力：1.5-5.0KN，周波：4-18Cycle，电流：4.0-12.0KA。
对于不同的焊点，相应工程师都会给出这三个参数值的标准值，常用标准值为2.4KN/12Cycle/9.5KA。
但是，即使在合理的标准参数下，也不能保证焊点质量绝对合格。
这是因为焊点质量还与焊接偶然因素相关，包括：工人熟练程度、工件与电极头角度、焊钳老化程度等等，甚至相同参数下，不同焊钳的焊点质量也有会细微差别。
3.焊点质量评价标准焊点质量评价手段有：外观目测、超声波检测、非破坏性检测、破坏性检测、凿锤/撕裂试验、金相试验、显微镜观测等。
各种评价手段的应用有其自身特点和局限性。
点焊质量评价标准：对于车身上不同区域焊点，评价标准可能有所差别。
总的来说，是以影响质量与否作为焊点质量的评价标准。
注：本项目中对于焊点质量的定义均是建立在该焊点适于超声波检测，且外观无损的基础上之上。
4.焊点质量定义焊点质量定性如下：1）合格焊点：熔核厚度直径正常，中间无孔洞2）压痕过深/过浅：焊点压痕过深/过浅3）脱焊：熔核厚度极小，甚至没有4）薄焊核：熔核的厚度小5）小焊核：熔核的直径小6）过烧焊点：熔核尺寸过大7）虚焊：熔核中间有孔/洞5.各种质量焊点的超声波信号定义由于各种质量焊点特征定义量化难度较高，且不具备可操作性，因此本节基于以上焊点质量的定性描述，进行超声波信号特征量定义。
5.1超声波特征量定义1）底面回波个数N1：一个超声波焊点检测信号波形中，若底面回波幅值高于预设底面回波阀值（上表面回波幅值的10%~15%），则为一个有效底面回波，波形中有效底面回波个数即为底面回波个数，记为N1。
(整理)SMT焊接检验标准及元器件推力标准
不合格图示合格图示不合格图示
101
错
误
不合格图示102正确
器件浮起>0.3 mm，不允许；器件一端倾斜>0.3 mm
0.3mm 0.3mm
<03mm
不合格图示
不合格图示合格图示
不合格图示合格图示器件脚与锡未完全融合。
不合格图示合格图示不应导通而导通的。
不合格图示
应导通而未导通的。
不合格图示
缺陷定义描述及图示
不合格图示
以器件脚的宽度为准，偏移不可0.1mm
0.3mm
器件水平偏移不可PAD
W
<1/2W
<1/2W
焊点四周及PCB板面上不得有锡球或其他焊锡
残渣等。
PCB板面不得有划伤。
不合格图示
合格图示单面不允许>0.5mm，
不合格图示
不合格图示
正负极性反向。
黑
线
是
负
极不合格图示黑
线
是
负
极合格图示
不合格图示合格图示不合格图示合格图示
不合格图示合格图示不合格图示合格图示不合格图示合格图示不合格图示合格图示不合格图示合格图示
不合格图示合格图示
5mm
不合格图示2.5mm
合格图示。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
在焊接结构设计时，应该贯彻“对称地布置焊缝、焊点，并避免汇交、聚集、重迭，次要的焊缝、 焊点可中断，主要的焊缝、焊点应连接。 6.1.3.1 点焊接头形式及焊接空间
在零件设计时，点焊接头应尽可能设计成敞开式,同时还要考虑周边空间，以保证焊钳能够接近。
（附图1点焊接头形式）
图1 点焊接头形式 6.1.3.2 焊接边宽度
0.8-1.39
5.5-6.5
4.0
16-25
20-32
1.4-1.99
6.0-7.0
4.5
25-40
33-50
2.0-2.49
6.5-7.5
5.0
40-50
50-63
6.1.3.6 点焊零件的板材层数及料厚比 点焊零件的板材的层数一般为2层，最多三层，点焊接头各层板材的料厚比应在1/3—3之间。
如因结构要求确需3层焊接，首先应检查料厚比，如果合理可以焊接，如果不合理，应考虑开工艺孔 或工艺缺口，错开焊点，以保证点焊处料厚比在允许的范围内。 6.1.3.7 零件定位、夹紧是否方便可靠
结构应能满足材料较省、工序较少、夹具加工较易、寿命较高、操作较方便及产品质量稳定等要求。 6.1.2 部件分块
车身覆盖件的分块，应该在冲压工艺允许的前提下，零件越少越好，这样可以减少焊接面和装配误 差。
车身上所有的孔洞，如门框和前后风窗框都是非常重要的装焊部位，要求这 些门框洞尽量采取整 体结构，若孔洞部分采用双层结构，则至少一层为整体结构，以减少装焊误差。 6.1.3 结构的工艺性
式中： Di ——每级载荷下产生的损伤； Ni ——每级载荷的循环次数； Nif——每级载荷对应的疲劳极限次数。 6.3.2 车身焊点建模及工程应力计算 车身上的焊点有上万个，如图4 所示。在有限元前处理建模时可通过刚性梁单元、CWeld单元或ACM （Area Contact Method 面接触方法）等形式来模拟焊点，这里采用ACM 方式，如图5所示。
图2 典型点焊连接件 从计算所得的数据结果文件中分别提取点1、2、3的力Fx、Fy、Fz和弯矩Mx、My、Mz， 依此来计算板1和板2内表面以及焊核在与两板交接点处的结构应力(沿焊核圆周方向每10o取 一个点来计算)。点1和点2上的力和弯矩是焊核作用到板上的，而点3上的力和力矩为上层板作 用于下层板的。上述结构应力计算如下： 对于点1，板内表面上的等效应力n s 为焊核沿周向方位角q 的函数，如式1所示：
2 规范性引用文件
无。
3 术语及定义
3.1 焊接 焊接是通过加热或者加压，或者两者并用；用或不用填充材料；使两分离的金属表面达到原子间的
结合，形成永久性连接的一种工艺方法。 3.2
点焊 将被焊工件压紧于两电极之间，并通以电流，利用电流流经工件有限接触面(即所谓“点”)及邻近 区域产生的电阻热将其加热到熔化而形成扁球形的熔核，达到金属结合的一种方法。 3.3 关键焊点 指在车身中起着对各个关键件的承载、连接作用，以及在整车动态或静态工况中承受着各个方向的 拉应力、压应力、剪切应力，从而对整车安全、性能、可靠性影响非常严重的焊点。 3.4 一般焊点 在车身中起着结构连接、尺寸固定的作用，对安全、性能影响相对较小的焊点。
本文针对上述问题，基于在国内汽车企业已经开始成熟运用的六分力轮测试技术实测获得的某乘用 车在试车场的道路载荷谱数据[2]，以此作为输入，驱动建立好的整车多刚体动力学仿真模型，获取作用 在白车身各连接点上的载荷谱，同时对车身焊点传递的力/力矩进行有限元分析。综合上述结果，调用 焊点疲劳损伤模型对车身焊点的疲劳寿命进行了计算，从而建立起一套较为可行的更符合真实工况的焊 点疲劳寿命分析技术流程。
图 4 车身上焊点实物图
图 5 有限元模拟车身焊点模型
对车身承载点处施加单位力/力矩，计算所有焊点中传递的力/力矩，然后通过上述方法来获取焊点
中传递的工程应力，作为疲劳损伤计算的参数。
6.3.3 整车多体动力学分析和载荷谱提取
显然，对车身焊点的疲劳寿命分析需要提供作用在车身各连接点处的载荷谱，这里采用半实物方法，
在车身上要尽量采用相同的标准件（焊接螺母、螺钉）。以利于减少装焊工艺的工种和管理工作。
6.3 焊点力的计算 6.3.1 焊点疲劳计算简单原理 6.3.1.1 结构应力计算
如图2所示为一个典型的焊点连接件示意图，阴影部分是焊核。通过有限元方法来计算结构应力时， 模拟焊核的刚性梁单元长度为0.5(s1+s2)，其中s1和s2分别为板1和板2的厚度，点1、2分别为梁单元在 两层壳单元上的端点，点3为焊核中心线与两板连接面的交点。梁单元传递的力和力矩被用来计算焊核 和连接板周围的结构应力，依此通过S-N法预测焊点的疲劳寿命。
本标准由上海同捷科技股份有限公司第六研发中心提出。 本标准由上海同捷科技股份有限公司技术标准分院归口。 本标准由上海同捷科技股份有限公司第六研发中心负责起草。 本标准主要起草人：刘海龙、于立剑。
I
Q/TJI CS.03.550-2011
车身焊点布置及焊点力计算标准
1 范围
本标准适用于现有车型和正在开发的新车型；设计、制造部门可以参照此标准，制定出各个车型的 具体点焊操作规范，以及制造的控制重点等
式中：
……………………（1）
4
Q/TJI CS.03.550-2011
；
；
。 当（FZL>0）时，σ（FZL）=0；当（FZL≤0）时，这样只有焊核轴向力中的拉伸分量对损伤有贡献， 且：
上述应力计算公式计入了通过大量试验得到的经验因子，式中1 1
(作为对弯曲
应力梯度效应的补偿)，d 为焊核直径。 点 2 的结构应力计算与点1 类似，不重复。 点 3 的结构应力计算用绝对最大主应力作为损伤参量，这样的计算规模会比较小，如下：
两个（或三个）相焊接零件的焊接边重叠部分的直边宽度,一般应不小于13mm，且相焊接零件的焊接 边要平齐。因冲压或装配等工艺要求，允许1-2个焊点焊接处焊接边的宽度为10-13mm。具体参照表1（若 板材为不同厚度组合，按较薄的板选取）
2
板厚(最薄板)t mm
0.6-0.79
表1 电阻点焊的焊点尺寸
Q/TJI
上海同捷科技股份有限公司企业标准
Q/TJI C焊点力计算标准
2011-11-01 发布
2011-11-01 实
上海同捷科技股份有限公司 发布
Q/TJI CS.03.550-2011
前言
本标准对车身焊点布置及焊点力计算进行详细说明总并对焊点布置及焊点力计算进行分析和验证， 确认是否符合设计要求，对不符合要求的根据仿真结果进行优化。特制定此校核标准。
6.1.3.4 覆盖件的焊接面要求 尽量布置在平直面上，非焊接面要留足够的空间，以免零件间相互干涉。
6.1.3.5 焊点间距的合理性 在实际生产中，当焊接小尺寸零件时，可参考表5-2中的数据。在焊接大尺寸零件时，点距可以适
当加大，一般不小于40-50 mm。在有些非受力的部位，则焊点的距离还可以加大到70-80 mm。 板厚t、焊点直径d、设计时可选取的最小焊点直径dmin及焊点间的最小距离e，详见表2。若板材为
不同厚度组合，按较薄的板选取。特殊情况下必须超出表5-2规定设计点焊接头时应经与客户工艺人员 商讨。
表2 电阻点焊的焊点尺寸
板厚(最薄板)t mm
焊点直径d mm
最小焊点直径 dmin mm
二层板焊点间 最小距离e
mm
三层板焊点间 最小距离e
mm
0.6-0.79
5.0-6.0
3.5
12-16
15-20
在多体动力学软件MSC.ADMAS 平台上对该整车建立多体动力学模型，如图6所示。以上述实测获得的四
个车轮的六分力作为输入，驱动建立好的整车多体动力学模型运行一定时间长度，即可提取出车身与底
盘各连接点上相应的力和力矩的时间历程。如图7所示，给出右前纵梁与底盘联接点处的三向力/力矩时
间历程，此即疲劳计算时所需的载荷谱。需要说明的是，由于整车多体动力学计算的限制，很难一次完
……………………（2）
式中：
……………………（3）
；
；
。
当 FZ3>0 时：σ（FZ3）=0；当（FZ3≤0）时， 面内的主应力可以从焊核中的剪应力和正应力求得：
……………………（4）
5
式（4）中应力绝对值最大的主应力将作为损伤参量。
6.3.1.2 材料疲劳性能 焊核和母材具有不同的疲劳特性，对应的 S-N 曲线如图 3 所示：
6
Q/TJI CS.03.550-2011
成实测的1720 秒时间长度的计算，同时出于考察各特征路面对车身焊点疲劳的影响程度大小的目的， 将实测载荷谱按各特征路面情况进行了分割，这里给出的是车辆行驶于石块路面上所受到的载荷谱，共 40秒长度。
图6建立的整车多体动力学模型
图7车身右前纵梁与底盘联接点力/力矩时间历程
3
Q/TJI CS.03.550-2011
在零件的设计时，应考虑合适的焊接夹具定位孔和定位基准面，以便设计制造低成本、高质量的焊 接定位夹具。尽量利用凸包、切口来代替样板定位。这不但能方便操作和提高效率，而且有利于产品质 量的提高。 6.1.3.8 焊接加工工艺
1) 检查焊接空间是否合理。焊接间隙最大应在0.5—0.8mm。 2) CO2气体保护焊,检查可见区域内焊接处是否开有塞焊工艺孔及凹坑，以保证焊接后有较好的外 观质量。塞焊工艺孔尺寸一般取φ10左右。 6.2 其他装焊的工艺性 6.2.1 焊接工艺的选择 对于某些有外观有求的车身外覆件，其点焊表面不允许有凹坑，在产品结构设计中，应考虑在固定 点焊机上或采用单面焊枪来完成焊接，所要求的表面应能与下电极相接触。因为这时采用大平面的电极， 以而使点焊凹陷不明显。 6.2.2 焊接辅具的选用 在车身装焊工艺中，由于结构形式不同，需使用各种各样的焊接辅具（如焊钳），选用这些焊接辅 具的品种，尽量利用标准的或适用的焊接辅具也是衡量车身结构工艺性的一项内容。（如大批量生产中 采用大焊钳来焊接某个件，而在小批量生产中，这焊钳是不经济的，应尽量采用适用的焊接辅具或其它 方法。） 6.2.3 标准件的使用
在零件设计时，点焊接头应尽可能设计成敞开式,同时还要考虑周边空间，以保证焊钳能够接近。
（附图1点焊接头形式）
图1 点焊接头形式 6.1.3.2 焊接边宽度
0.8-1.39
5.5-6.5
4.0
16-25
20-32
1.4-1.99
6.0-7.0
4.5
25-40
33-50
2.0-2.49
6.5-7.5
5.0
40-50
50-63
6.1.3.6 点焊零件的板材层数及料厚比 点焊零件的板材的层数一般为2层，最多三层，点焊接头各层板材的料厚比应在1/3—3之间。
如因结构要求确需3层焊接，首先应检查料厚比，如果合理可以焊接，如果不合理，应考虑开工艺孔 或工艺缺口，错开焊点，以保证点焊处料厚比在允许的范围内。 6.1.3.7 零件定位、夹紧是否方便可靠
结构应能满足材料较省、工序较少、夹具加工较易、寿命较高、操作较方便及产品质量稳定等要求。 6.1.2 部件分块
车身覆盖件的分块，应该在冲压工艺允许的前提下，零件越少越好，这样可以减少焊接面和装配误 差。
车身上所有的孔洞，如门框和前后风窗框都是非常重要的装焊部位，要求这 些门框洞尽量采取整 体结构，若孔洞部分采用双层结构，则至少一层为整体结构，以减少装焊误差。 6.1.3 结构的工艺性
式中： Di ——每级载荷下产生的损伤； Ni ——每级载荷的循环次数； Nif——每级载荷对应的疲劳极限次数。 6.3.2 车身焊点建模及工程应力计算 车身上的焊点有上万个，如图4 所示。在有限元前处理建模时可通过刚性梁单元、CWeld单元或ACM （Area Contact Method 面接触方法）等形式来模拟焊点，这里采用ACM 方式，如图5所示。
图2 典型点焊连接件 从计算所得的数据结果文件中分别提取点1、2、3的力Fx、Fy、Fz和弯矩Mx、My、Mz， 依此来计算板1和板2内表面以及焊核在与两板交接点处的结构应力(沿焊核圆周方向每10o取 一个点来计算)。点1和点2上的力和弯矩是焊核作用到板上的，而点3上的力和力矩为上层板作 用于下层板的。上述结构应力计算如下： 对于点1，板内表面上的等效应力n s 为焊核沿周向方位角q 的函数，如式1所示：
2 规范性引用文件
无。
3 术语及定义
3.1 焊接 焊接是通过加热或者加压，或者两者并用；用或不用填充材料；使两分离的金属表面达到原子间的
结合，形成永久性连接的一种工艺方法。 3.2
点焊 将被焊工件压紧于两电极之间，并通以电流，利用电流流经工件有限接触面(即所谓“点”)及邻近 区域产生的电阻热将其加热到熔化而形成扁球形的熔核，达到金属结合的一种方法。 3.3 关键焊点 指在车身中起着对各个关键件的承载、连接作用，以及在整车动态或静态工况中承受着各个方向的 拉应力、压应力、剪切应力，从而对整车安全、性能、可靠性影响非常严重的焊点。 3.4 一般焊点 在车身中起着结构连接、尺寸固定的作用，对安全、性能影响相对较小的焊点。
本文针对上述问题，基于在国内汽车企业已经开始成熟运用的六分力轮测试技术实测获得的某乘用 车在试车场的道路载荷谱数据[2]，以此作为输入，驱动建立好的整车多刚体动力学仿真模型，获取作用 在白车身各连接点上的载荷谱，同时对车身焊点传递的力/力矩进行有限元分析。综合上述结果，调用 焊点疲劳损伤模型对车身焊点的疲劳寿命进行了计算，从而建立起一套较为可行的更符合真实工况的焊 点疲劳寿命分析技术流程。
图 4 车身上焊点实物图
图 5 有限元模拟车身焊点模型
对车身承载点处施加单位力/力矩，计算所有焊点中传递的力/力矩，然后通过上述方法来获取焊点
中传递的工程应力，作为疲劳损伤计算的参数。
6.3.3 整车多体动力学分析和载荷谱提取
显然，对车身焊点的疲劳寿命分析需要提供作用在车身各连接点处的载荷谱，这里采用半实物方法，
在车身上要尽量采用相同的标准件（焊接螺母、螺钉）。以利于减少装焊工艺的工种和管理工作。
6.3 焊点力的计算 6.3.1 焊点疲劳计算简单原理 6.3.1.1 结构应力计算
如图2所示为一个典型的焊点连接件示意图，阴影部分是焊核。通过有限元方法来计算结构应力时， 模拟焊核的刚性梁单元长度为0.5(s1+s2)，其中s1和s2分别为板1和板2的厚度，点1、2分别为梁单元在 两层壳单元上的端点，点3为焊核中心线与两板连接面的交点。梁单元传递的力和力矩被用来计算焊核 和连接板周围的结构应力，依此通过S-N法预测焊点的疲劳寿命。
本标准由上海同捷科技股份有限公司第六研发中心提出。 本标准由上海同捷科技股份有限公司技术标准分院归口。 本标准由上海同捷科技股份有限公司第六研发中心负责起草。 本标准主要起草人：刘海龙、于立剑。
I
Q/TJI CS.03.550-2011
车身焊点布置及焊点力计算标准
1 范围
本标准适用于现有车型和正在开发的新车型；设计、制造部门可以参照此标准，制定出各个车型的 具体点焊操作规范，以及制造的控制重点等
式中：
……………………（1）
4
Q/TJI CS.03.550-2011
；
；
。 当（FZL>0）时，σ（FZL）=0；当（FZL≤0）时，这样只有焊核轴向力中的拉伸分量对损伤有贡献， 且：
上述应力计算公式计入了通过大量试验得到的经验因子，式中1 1
(作为对弯曲
应力梯度效应的补偿)，d 为焊核直径。 点 2 的结构应力计算与点1 类似，不重复。 点 3 的结构应力计算用绝对最大主应力作为损伤参量，这样的计算规模会比较小，如下：
两个（或三个）相焊接零件的焊接边重叠部分的直边宽度,一般应不小于13mm，且相焊接零件的焊接 边要平齐。因冲压或装配等工艺要求，允许1-2个焊点焊接处焊接边的宽度为10-13mm。具体参照表1（若 板材为不同厚度组合，按较薄的板选取）
2
板厚(最薄板)t mm
0.6-0.79
表1 电阻点焊的焊点尺寸
Q/TJI
上海同捷科技股份有限公司企业标准
Q/TJI C焊点力计算标准
2011-11-01 发布
2011-11-01 实
上海同捷科技股份有限公司 发布
Q/TJI CS.03.550-2011
前言
本标准对车身焊点布置及焊点力计算进行详细说明总并对焊点布置及焊点力计算进行分析和验证， 确认是否符合设计要求，对不符合要求的根据仿真结果进行优化。特制定此校核标准。
6.1.3.4 覆盖件的焊接面要求 尽量布置在平直面上，非焊接面要留足够的空间，以免零件间相互干涉。
6.1.3.5 焊点间距的合理性 在实际生产中，当焊接小尺寸零件时，可参考表5-2中的数据。在焊接大尺寸零件时，点距可以适
当加大，一般不小于40-50 mm。在有些非受力的部位，则焊点的距离还可以加大到70-80 mm。 板厚t、焊点直径d、设计时可选取的最小焊点直径dmin及焊点间的最小距离e，详见表2。若板材为
不同厚度组合，按较薄的板选取。特殊情况下必须超出表5-2规定设计点焊接头时应经与客户工艺人员 商讨。
表2 电阻点焊的焊点尺寸
板厚(最薄板)t mm
焊点直径d mm
最小焊点直径 dmin mm
二层板焊点间 最小距离e
mm
三层板焊点间 最小距离e
mm
0.6-0.79
5.0-6.0
3.5
12-16
15-20
在多体动力学软件MSC.ADMAS 平台上对该整车建立多体动力学模型，如图6所示。以上述实测获得的四
个车轮的六分力作为输入，驱动建立好的整车多体动力学模型运行一定时间长度，即可提取出车身与底
盘各连接点上相应的力和力矩的时间历程。如图7所示，给出右前纵梁与底盘联接点处的三向力/力矩时
间历程，此即疲劳计算时所需的载荷谱。需要说明的是，由于整车多体动力学计算的限制，很难一次完
……………………（2）
式中：
……………………（3）
；
；
。
当 FZ3>0 时：σ（FZ3）=0；当（FZ3≤0）时， 面内的主应力可以从焊核中的剪应力和正应力求得：
……………………（4）
5
式（4）中应力绝对值最大的主应力将作为损伤参量。
6.3.1.2 材料疲劳性能 焊核和母材具有不同的疲劳特性，对应的 S-N 曲线如图 3 所示：
6
Q/TJI CS.03.550-2011
成实测的1720 秒时间长度的计算，同时出于考察各特征路面对车身焊点疲劳的影响程度大小的目的， 将实测载荷谱按各特征路面情况进行了分割，这里给出的是车辆行驶于石块路面上所受到的载荷谱，共 40秒长度。
图6建立的整车多体动力学模型
图7车身右前纵梁与底盘联接点力/力矩时间历程
3
Q/TJI CS.03.550-2011
在零件的设计时，应考虑合适的焊接夹具定位孔和定位基准面，以便设计制造低成本、高质量的焊 接定位夹具。尽量利用凸包、切口来代替样板定位。这不但能方便操作和提高效率，而且有利于产品质 量的提高。 6.1.3.8 焊接加工工艺
1) 检查焊接空间是否合理。焊接间隙最大应在0.5—0.8mm。 2) CO2气体保护焊,检查可见区域内焊接处是否开有塞焊工艺孔及凹坑，以保证焊接后有较好的外 观质量。塞焊工艺孔尺寸一般取φ10左右。 6.2 其他装焊的工艺性 6.2.1 焊接工艺的选择 对于某些有外观有求的车身外覆件，其点焊表面不允许有凹坑，在产品结构设计中，应考虑在固定 点焊机上或采用单面焊枪来完成焊接，所要求的表面应能与下电极相接触。因为这时采用大平面的电极， 以而使点焊凹陷不明显。 6.2.2 焊接辅具的选用 在车身装焊工艺中，由于结构形式不同，需使用各种各样的焊接辅具（如焊钳），选用这些焊接辅 具的品种，尽量利用标准的或适用的焊接辅具也是衡量车身结构工艺性的一项内容。（如大批量生产中 采用大焊钳来焊接某个件，而在小批量生产中，这焊钳是不经济的，应尽量采用适用的焊接辅具或其它 方法。） 6.2.3 标准件的使用