白车身的焊装工艺性技术指导书
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文/广州汽车集团乘用车有限公司 徐文康白车身焊装工艺规划问题解决思路及方法作者简介:徐文康(1984-),男,焊接工艺工程师,目前从事白车身焊装工艺开发的工作,主要负责焊装同步工程,焊装工艺规划,焊装工艺工装导入,量产前工艺问题解决及节拍达成。
摘要:白车身焊装工艺规划过程中需要解决很多问题,这些问题囊括了焊接品质、成本控制、 节拍保证、标准化生产、安全生产保证五个方面(QCDMS)。
本文详细介绍了这五个方面可能遇到的常规问题,有针对性地分析了这些问题,并提出问题解决的思路及方法,为工艺人员提供参考。
关键词白车身;焊接;工艺: 白车身焊装工艺规划是焊装工艺导入前期对车间作业人员、生产设备、生产物料、工艺路线及生产线进行合理配置,以达成高品质、低成本、高效率、高标准、更安全地生产白车身的目的。
前期规划做的越充分,后期工作开展越顺利,风险更小,并且大大缩短达成量产的时间。
工艺规划是白车身焊装工艺导入前期一项复杂的系统工程,此时白车身设计基本定型,需要结合现有生产条件对车身数据作全面分析以及工艺仿真,期间可能会遇到各种工艺问题,关键是如何做出合理的对策。
工艺问题可能影响焊接品质、成本控制、节拍保证、标准化生产、安全生产保证五个方面,合理的对策首先必须满足高品质的要求,虽然品质是第一要素,但是其他方面同样需重视,而且要进行层层检讨,有问题分别作对策以及实施,对实施效果进行仿真或验证。
下面从这五个方面入手,充分阐述其思路及方法。
1 焊接品质 工艺规划跟品质是息息相关的,不合理的焊接工艺可能导致焊接出错或产生焊接缺陷,甚至造成工件损坏。
为节约白车身焊装生产线投入,一条生产线将生产好几款车型,而每种车型的白车身又包含了两种以上的派生,从而导致派生零件之间焊点数量及焊点位置的差异,如果没有对这些差异做出正确的区分,则很容易造成焊接出错。
焊接出错是白车身焊接过程中较为严重的品质问题,如果不及时发现加以制止,有可能造成批量不良,还会带来严重的生产损失,甚至造成零件报废。
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。
白车身焊装焊接工艺The saying "the more diligent, the more luckier you are" really should be my charm in2006.车身焊接工艺一、车身装焊工艺的特点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;表1列举了车身制造中常用的焊接方法:表1 车身制造中常用的焊接方法及典型应用实例焊接方法典型应用实例电阻焊点焊单点焊悬挂式点焊机车身总成、车身侧围等分总成固定式点焊机小型板类零件多点焊压床式多点焊机车身底板总成C形多点焊接车门、发动机盖总成缝焊悬挂式缝焊机车身顶盖流水槽固定式缝焊机油箱总成凸焊螺母、小支架电弧焊CO2气体保护焊车身总成亚弧焊车身顶盖后两侧接缝手工电弧焊厚料零部件气焊氧—乙炔焊车身总成补焊钎焊锡钎焊水箱特种焊微弧等离子焊车身顶盖后角板激光焊车身底板车身制造中应用最多的是电阻焊,一般占整个焊接工作量的60%以上,有的车身几乎全部采用电阻焊;除此之外就是二氧化碳碳气体保护焊,它主要用于车身骨架和车身总成的焊接中;由于车身零件大都是薄壁板件或薄壁杆件,其刚性很差,所以在装焊过程中必须使用多点定位夹紧的专用装焊夹具,以保证各零件或合件在焊接处的贴合和相互位置,特别是门窗等孔洞的尺寸等;这也是车身装焊工艺的特点之一;为便于制造,车身设计时,通常将车身划分为若干个分总成,各分总成又划分为若干个合件,合件由若干个零件组成;车身装焊的顺序则是上述过程的逆过程,即先将若干个零件装焊成合件,再将若干个合件和零件装焊成分总成,最后将分总成和合件、零件装焊成车身总成;轿车白车身装焊大致的程序图为如图1所示:电阻焊1.电阻焊及其特点将置于两电极之间的工件加压,并在焊接处通以电流,利用电流通过工件本身产的的热量来加热而形成局部熔化,断电冷却时,在压力继续作用下而形成牢固接头;这种工艺过程称为电阻焊;电阻焊的种类很多,按接头形式可分为搭接电阻焊和对接电阻焊两种;结合工艺方法,搭接电阻焊又可分为点焊、缝焊和凸焊三种,对接电阻焊一般有电阻对焊和闪光对焊两种;特点:(1)利用电流通过工件焊接处的电阻而产生的热量对工件加热;即热量不是来源于工件之外,而是内部热源;(2)整个焊接过程都是在压力作用校完成的,即必须施加压力;(3)在焊接处不需加任何填充材料,也不需任何保护剂;形成电阻焊接头的基本条件只有电极压力和焊接电流;2.点焊点焊是利用在焊件间形成的一个个焊点来联接焊件的;两焊件被压紧于两柱形电极之间并通以强大的电流,利用电阻热将工件焊接区加热到形成应有尺寸的熔化核心为止;然后切断电流,熔核在压力作用下冷却结晶形成焊点;点焊在车身制造中应用最广;点焊的形式很多,但按供电方向来分只有单面点焊和双面点焊两种;在这两种点焊中按同时完成的焊点数又可分为单点、双点和多点焊;点焊是车身制造中应用最广的焊接方法,一辆轿车的车身上有3500~5000个焊点,可以说,汽车车身是一个典型的点焊结构件;(1)点焊的机械性质A.与铆接和螺栓紧固相比,点焊无松动且刚性高,但滑动系数小,在设计时必须注意可能会出现的应力集中;B.点焊没有像铆接和螺栓紧固那样的铆钉头和螺帽,所以剥离方向的抗拉强度不如铆接和螺栓紧固,但剪切强度可以选取较大的焊点直径的以保证,因为可以说点焊优于铆接和螺栓紧固;C.点焊的疲劳强度,对于单纯的剪切载荷而言语铆接等差别不大,但在板有变形时及承受剥离方向重复的载荷时,其疲劳强度软弱;D.由于点焊焊点部分的金属组织不均匀,所以机械强度也不相同,一般周边强度大,中心部强度小;(2)点焊工艺要求A.焊点质量的一般要求点焊结构靠单个或若干个合格的焊点实现接头的连接,接头质量的好坏完全取决于焊点质量及点距;焊点质量除了取决于焊点尺寸外,还与焊点表面与内部质量有关;焊点外观上要求表面压坑浅、平滑呈均匀过渡,无明显凸肩或局部挤压的表面鼓起;外表面没有环状或颈项裂纹,也无熔化、烧伤或粘附的铜合金;从内部看,焊点形状应规则、均匀,无超标的裂纹和缩孔等内部缺陷及热影响区金属的组织与力学性能有无发生明显的变化等;不同厚度板和多层板的焊接,点焊和板厚的关系两层点焊时:图2所示;图2三层焊点时:图3所示;图3点焊的使用范围由板厚方面来看:点焊用于薄板重叠搭接,虽然损失了重叠部分的材料,但使总成装配加工变得容易;如果板厚较大的话,重叠部分的材料也随之增大,如果用对接接缝,熔焊焊接也不困难;与之相反,随着点焊板厚的增加,由于焊机电气设备等机械电气容量成倍增大,点焊变得十分不利;根据上述理由,一般点焊的板厚为1.6mm以下,板厚在~3.2mm之间,很难判定是采用熔焊还是采用点焊,但在板厚为3.2mm以上,多数结构不采用点焊;汽车车身覆盖件大都是低碳钢的薄板;表2为低碳钢板点焊的最小间距,最小搭接及强度,可供选取焊接规范时参考;表2注:a.本表所示的被焊件材料的抗拉强度为30~32kgf/mm2b.强度为剪切强度c.强度是按焊接手册的数值,并按焊点直径成比例计算出来的,不是实验数据;d.最小焊点间距表示了实质上能忽略相邻点点焊分流效应的极限值;e.最小搭接是如图4所示尺寸表示的长度;f.不等厚板焊接时,按薄板考虑;图4B.点焊所需的最小空间:图5所示;图5(3)点焊设备焊件的点焊是在点焊机上完成的;点焊机的种类很多,按用途可分为通用的和专用的两大类;专用的点焊机主要是多点点焊机;通用式点焊机按安装方法又可分为固定式、移动式或悬挂式点焊机;按电源性质分为Ⅰ频、脉冲及变频点焊机;按加压机构的传动装置分为脚踏式、电动凸轮式、气压传动式及液压传动式点焊机等;但不论哪一类点焊机,一般均由供电系统、控制系统、加压机构和冷却系统等几部分组成;固定式点焊机在车身焊接中主要用来点焊合件、分总成和一些较小的总成;焊机不动,每焊完一个焊点后,焊件移动一个点距,以进行下一个焊点的焊接;移动式点焊机可以用在不便用固定式点焊机焊接的外形尺寸大的车身零部件;悬挂式点焊机是将焊接变压器和焊接工具悬挂在空中,移动方便灵活,适合于装焊大型薄板件;按变压器与焊具连接方式,分为有缆式和无缆式两种;有缆悬挂式点焊机的焊钳与变压器之间用一种特殊的电缆连接,其优点是移动方便,适合于大总成的点焊,劳动强度低;缺点是二次回路长,功率损耗大;无缆悬挂式点焊机,它的焊接工具部分与变压器直接连接,其优点是由于没有二次回路中电缆损耗,功率利用充分,在焊接同样厚度的材料时,变压器的功率和体积均可减小;缺点是移动起来不方便;3.缝焊缝焊类似于连续点焊,是以旋转的滚盘状电极代替点焊的柱状电极;所以缝焊的焊缝实质上是由许多彼此互相重叠的焊点组成;缝焊按滚盘转动与馈电方式可分为连续缝焊,断续缝焊和步进式缝焊等;缝焊主要用于要求气密性的焊缝.缝焊也是电阻焊,焊接原理跟点焊一样,只不过是缝焊用滚盘代替了点焊的电极,焊件置于两滚盘之间,靠滚盘转动带动焊件向前移动;同时通以焊接电流,形成类似连续点焊的焊缝;缝焊按滚盘转动与馈电方式分为:连续缝焊、断续缝焊和步进式缝焊;按供电方向或一次成缝条数也可分为单面缝焊、双面缝焊、单缝缝焊和双缝缝焊等;断续缝焊时,滚盘连续转动,焊件在两滚盘间连续移动,而焊接电流断续接通;由于焊接电流间断地接通,滚盘和焊件有冷却的机会,滚盘损耗小,焊缝也不易过热,因此应用最广泛;由于缝焊的分流较大,故焊接电流一般比点焊增加20~60%,具体数值视材料厚度和点距而定;要求气密性的缝焊接头,各焊点之间必须有一定的重叠,通常焊点间距应比焊点直径小30~50%,焊点间距可按下列经验公式选取;对于低碳钢 C=~t对于铝合金 C=~t式中 C——缝焊焊点间距mm; t——两焊件中较薄焊件的厚度mm;对于非气密性接头,焊点间距可在很宽的范围内变化,甚至可以使各相邻焊点相互分离,成为缝点焊;缝焊工艺参数主要是根据被焊金属的性能、厚度、质量要求和设备条件来选择,通常可参考已有的推荐数据初步确定表3,再通过工艺试验加以修正;表3 低碳钢的缝焊规范凸焊是点焊的一种变型,它是利用零件原有的能使电流集中的型面、倒角或预控制的凸点来作为焊接部位的;凸焊时,一次可在接头处形成一个或多个熔核;在汽车车身制造中,凸焊主要用于将较小的零件如螺母、垫圈等焊到较大的零件上;凸焊与点焊相比,其不同点是在焊件上预先加工出凸点,或利用焊件上原有的能使电流集中的型面、倒角等作为焊接时的局部接触部位;因为是凸点接触,提高了单位面积上的压力与电流,有利于板件表面氧化膜的破裂与热量的集中,减小了分流电流,一次可进行多点凸焊,提高了生产率,并减小了接头的变形;凸焊的特征:(1)即使热容量明显不同的组合也很容易得到良好的热平衡焊接厚板和薄板时,厚板上加上突点,厚板的热容量就等于薄板的热容量;(2)可得到与板厚无关的低强度焊接点焊时根据板厚决定焊点的大小;(3)电极寿命长,操作效率高;(4)能进行焊点间距小的点焊;凸焊的标准凸起形状如表4和图6所示;表4注:凸起的大小取决于薄板的板厚,凸起在厚板上加工;图6凸焊由于需要预先冲制出凸起部分,所以比点焊多一些焊前准备的工序和设备;因而,在选用凸焊时,必须全面考虑; 为了使各个凸点熔化能均匀一致,凸焊时电极压力和焊接电流应均匀地分布在同时焊的各个凸点上;为此,凸点冲制必须精确,尺寸稳定,且焊件必须仔细清理;5.二氧化碳气体保护焊二氧化碳气体保护焊是一种熔化极气体保护电弧焊接法,它利用焊丝与工件间产生的电弧来熔化金属,由CO2气体作为保护气体,并采用光焊丝作为填充金属; 1CO2气体保护焊与其他电弧焊相比,具有以下优点:生产率高;操作性能好;焊接质量高;对铁锈的敏感性小;成本低;易于实现机械化和自动化;气体保护焊的适应性强,应用范围广; 2二氧化碳气体保护焊的规范参数,主要有电源极性、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;选择这些参数的原则是:要在保证焊接质量的前提下,尽可能提高劳动生产率,并要注意焊接规范参数对飞溅,气孔、焊缝形成及焊接过程稳定性的影响,在汽车车身焊接中,常用的CO2气体保护焊焊接规范列于表5中;表5 CO2气体保护焊焊接规范气体保护焊自动焊机是由焊接电源、送丝机构、行走机构、焊矩、气路系统和控CO2制系统等部件组成;气路系统包括减压阀、预热器、干燥器和流量计等;CO气体保护焊2半自动焊机中设有行走机构,其余部分与自动焊机相同;CO焊电源有如下几种:抽头式硅整流电源、高漏抗式硅整流电源、自调电感式硅2整流电源、自饱和和电抗器式硅整流电源、可控硅式整流电源和晶体管式整流电源等;为了获得较高的焊接质量,现在大都采用可控硅整流电源;送丝机构的作用是将焊丝按要求的速度送至焊接电弧区,以保证焊接的正常进行,一气体保护焊半自动焊机根据其送丝方式的不同,有推丝式、般都采用等速送丝方式;CO2拉丝式和推拉丝式三种送丝机构,推丝式送丝机构用于直径较粗的焊丝;拉丝式送丝机构稳定可靠,焊工操作范围也不受限制,推拉丝式结构复杂,制作技术要求高,国内很少应用;国内焊机常采用双主动式送丝辊轮,辊轮直径一般为30~40mm;焊枪是直接施焊的工具,起到导电、导丝、导气的作用;常用的半自动焊枪有拉丝焊枪、推丝式手枪形焊枪和推丝式鹅颈形焊枪;二、激光焊接激光焊接是本世纪汽车工业上应用的新技术;它的原理是利用原子受辐射,使工作物质受激而产生的一种单色性高、方向性强、亮度高的光束,经聚焦后把光束聚焦到焦点上可获得极高的能量密度,利用它与被焊工件相互作用,使金属发生蒸发、融化、熔合、结晶、凝固而形成焊缝;1.激光焊接特点A.由于激光束的频谱宽度窄,经汇聚后后的光斑直径可小到0.01mm,功率密度可达109W/cm2,它和电子束焊同属于高能焊;可焊~50mm厚的工件;B.脉冲激光焊加热过程短、焊点小、热影响区小;C.与电子束焊相比,激光焊不需要真空,也不存在X射线防护问题;D.能对难以接近的部位进行焊接,能透过玻璃或其他透明物体进行焊接;E.激光不受电磁场的影响;F.激光的电光转换效率低;工件的加工和组装精度要求高,夹具要求精密,因此焊接成本高;激光焊接的特点是被焊接工件变形极小,几乎没有连接间隙,焊接深度/宽度比高,例如焊缝宽1毫米,深为5毫米,因此焊接极为牢固,表面焊缝宽度很小,连接间隙实际为零,焊接质量比传统方法高;所以在一些用激光焊接的汽车顶壳是不用装饰条遮蔽焊接线的;在汽车制造中,激光焊接主要用于车身框架结构的焊接,例如顶盖与侧面车身的焊接,传统焊接方法的电阻点焊已经逐渐被激光焊接所取替;用激光焊接技术,既提高了工件表面的美观,又降低了板材使用量,由于零件焊接部位几乎没有变形,不需要焊后热处理,还提高了车身的刚度;2.激光焊接设备激光焊接设备的关键是功率激光器,主要有两大类,一是固体激光器,又称Nd:YAG激光器;Nd钕是一种稀土族元素,YAG代表钇铝柘榴石,晶体结构与红宝石相似;Nd:YAG激光器波长为μm,优点是产生的光束可以通过光纤传送,因此可以省去复杂的光束传送系统,适用于柔性制造系统,通常用于焊接精度要求比较高的工件;汽车工业常用输出功率为3-4千瓦的Nd:YAG激光器;另一类是气体激光器,又称CO2激光器,分子气体作工作介质,产生平均为μm的红外激光,可以连续工作并输出很高的功率,激光功率在2-5千瓦之间,目前已有2 0千瓦在实验运用;。
白车身焊装工艺规划浅析摘要:随着国民经济的飞速发展,居民生活水平不断提高,其对汽车的需求也在不断上升,汽车市场进一步扩大,越来越多的企业开始步入汽车生产领域,并在该领域内收获大量经济利益。
然而与之相对的,居民对汽车生产质量的要求也在不断提高,为满足居民高质量汽车需求,汽车生产企业必须进一步优化产品设计,革新生产模式,以全面优化汽车生产成效。
基于此,本文从白车身这一汽车生产的基础环节入手,白车身焊装工艺规划展开研究,指出其规划要点,以期为白车身生产及其焊装工艺的优化与发展提供一点理论参考。
关键词:白车身;焊装;工艺规划;方法;引言:白车身是汽车的重要组成部分,是汽车其他部件以及系统的重要承载者,白车身的结构稳定性以及结构强度直接决定着它所能加载的设备数量,要想进一步优化汽车性能,加装更多的功能系统,企业就必须对白车身生产模式展开革新。
而焊装工艺作为白车身生产的重要工艺,对该工艺的规划与分析自然是重中之重。
因此,本文针对白车身焊装工艺规划的研究是尤其研究价值和研究必要性的。
一、焊装工艺规划的作用与意义焊装工艺规划在整个焊装项目中发挥着重要作用,其是焊装施工的首要环节,尤其是在白车身生产环节中,焊装是主要的施工工艺,做好焊装规划可以有效提升焊装施工成效,并优化焊装生产线结构,削减不必要的焊装流程,从而有效降低焊装施工成本,做好焊装工艺规划是保证焊装施工有效性的首要前提。
具体而言,焊装工艺规划的作用与意义主要包括以下几个方面:第一,优化产品设计。
焊装工艺是白车身产品生产的主要工艺,白车身主要是指车身结构件及覆盖件焊接总成,在白车身的基础上加装汽车外饰、电子电气系统、底盘系统以及动力总成系统后,才能组装完成一辆成车,白车身的生产质量直接决定着整辆汽车的生产质量,而焊装施工作为白车身生产施工的首要工艺,对其焊装施工工艺的规划也会对整辆汽车的生产质量产生重要影响[1]。
而开展焊装工艺规划,可以帮助焊装施工人员选择合理的焊装施工技术以及施工设备,并对整个焊装施工流程进行仔细规划,减少不必要的焊装施工步骤,优化白车身产品结构,从而有效提高白车身产品的整体质量。
焊装防错技术在白车身制造中的应用□奇瑞新能源汽车技术有限公司/张伟随着社会经济的发展,汽车生产企业逐步自动化与现代化,白车身的车型不断增加,不同型号共线生产存在漏装、混装等风险。
而防错技术则是利用防错装置减少缺陷的一种工程技术。
在白车身装配过程中应用防错技术,可以对汽车制造质量起到较高的保障作用。
本文通过对防错技术的概念以及特征的探讨,阐述了防错技术在乘用车白车身制造中的应用措施,提出白车身制造中防错技术的管理措施,为防错技术在白车身制造中的进一步应用提供参考。
在批量化、快节奏的生产过程中,操作者长时间的重复动作,难免出现注意力不集中,造成错装、漏装、漏加工、错误加工等情况,导致零件返工或返修,甚至车身报废,极大降低生产效率,加长生产周期,增加生产成本。
而防错技术则是在保证员工误操作率降低到最低的一种办法。
防错技术概述1. 防错控制技术所谓防错技术,是指利用防错装置,防止人、材料以及机器产生产品缺陷,从而实现零缺陷的一种质量工程技术。
防错技术起源于日本,由质量管理专家、著名的丰田生产体系创建人新乡重夫先生,根据其长期从事现场质量改进的丰富经验,首创了POKA-YOKE的概念。
防错技术集自动检测、自动化等先进技术于一体,能够有效防止人为的差错,利用简单的方法提升产品的质量。
防错类别的表现方式有相像:零件结构相似,局部型面有变化,即使放在一起,也难以识别,只能通过检具或三坐标识别;相似:结构有不同,差异较小,不放在一起无法识别;相近:零件虽在结构、大小上有不同,但差异较小,有识别特征,但不明显,不能快速、清晰识别,容易混淆。
2. 防错整体思路防错整体思路一般分为四个等级,不同的等级对应着不同的对象。
在焊装中主要体现在第二等级以下。
第一等级:产品策划时从零件自身形状及装配出发,考虑并解决后续工艺及生产时可能出现的错误(产品+规划思考)。
第二等级:工艺策划时从设备及工艺布置出发,考虑并解决后续生产时可能出现的错误(规划+生产思考)。
焊装质量控制焊装作为轿车的四大工艺之一,是一个非常重要的工序,白车身表面和配合间隙影响整车的外观,尺寸偏差将严重影响着总装装配和整车性能,焊接质量则关系着整车的安全性能,并且因为焊装的质量问题对后序的影响将是后工序不可修复或难以改善的,所以整车的冲焊工序质量控制就尤为重要。
焊装的质量控制可分为四部分,白车身尺寸控制、白车身焊接质量控制、白车身外观质量控制、白车身扭矩控制。
一、白车身尺寸控制1、夹具的控制焊装白车身尺寸控制主要由现场夹具来保证,而夹具的精度和状态是首先必须保证的。
夹具的检查、点检由车间操作者执行,工艺员进行工艺检查,质保科监控;检查内容包括夹具上定位销、定位面等是否磨损、松动,有无异常等,设备科工装班和生产车间共同维护。
建立夹具工作状态清单,对易受影响产生精度下降的夹具定期标定与校正,保证车身尺寸的变动处于受控范围内。
质检组根据工序检查表对相关工位夹具进行工位审核,审核工位滚动调整。
凡涉及车身尺寸的问题需调整夹具,必须由车间结合3D测量数据和生产技术科、质保科共同确定,以保证现场车身夹具使用处于受控状态,对调整夹具后的白车身车身号有记录,对于工艺有变更的也必须有记录。
2、车身尺寸的控制通过近期不同车型IQG值情况反映,车身的尺寸一直存在波动,因为部分车身尺寸的偏差,造成总装装配困难,这就需要在车身上适当增加测量点,如侧围间距、大灯安装支架与翼子板的间距等。
根据3D测量数据的变动对车身部分测量点抽检,同时以一周为单位对车身尺寸进行检查。
3、检具测量现场生产的分总成件首件、中间件、末件要求上检具,对所生产件的状态,尤其是尺寸状态进行检验,确定生产前及生产中产品的一致性,合格性,保证对各个分总成的实际尺寸与检具的要求的差异能够及时发现,并对异常情况进行整改,防止批量问题的发生。
主要测量项目是孔、间隙、平度等。
对于关键总成件、表面件都直接影响白车身的尺寸,IQG,甚至整车的配合情况,要求焊装车间对于检具的使用及维护制定计划,按照计划实施。
白车身焊接---凸焊螺母工艺规范1.术语/定义下列术语和定义适用于本标准:1.1焊点点焊后形成的连接焊件的点状焊缝。
1.2焊点直径点焊时,焊点垂直于焊点中心的横截面上的宽度。
1.3焊点间距点焊时,两个相邻焊点的中心距。
1.4电极压力点焊时,通过电极施压在焊件上的压力。
1.5焊接通电时间点焊时的每一个焊接循环中,自焊接电流接通到焊接电流停止的持续时间。
1.6电极头点焊时与焊件表面相接触的电极端头部分。
1.7喷溅点焊时,从焊件贴合面间或电极与焊件接触面间飞出熔化金属颗粒的现象。
1.8压痕点焊后,由于通电加压,在焊件表面上所产生的与电极端头形状相似的凹痕。
1.9未焊透点内部熔核未形成或熔核尺寸太小。
1.10柱焊类似的其它金属坚固件(栓、钉等)焊接至工件上去的方法。
1.11 CO2气体保护焊利用CO2作为保护气体的气体保护焊1.12 焊丝焊接时作为填充金属同时作为导电的金属丝1.13 焊接规范参数焊接时,为保证焊接质量而选定的诸物理量(例如:焊接电流、电弧电压、焊接速度、保护气体流量等)的总称。
1.14焊接电流焊接电流是焊接时流经回路的电流,电流过高会引起焊穿,焊接速度过底则容易产生假焊等缺陷。
1.15电弧电压电弧电压是电弧两端(两电极)之间的电压降,包括阴极压降、阳极压降和弧柱压降。
1.16焊接速度焊接速度是单位时间内完成的焊缝长度,焊接速度过快会引起焊缝两侧咬边,焊接速度过慢则容易产生烧穿等缺陷。
1.17保护气体流量保护气体流量是气体保护焊时,通过气路系统送往焊接区的保护气体的流量,通常用流量计进行计量。
1.18焊丝伸出长度焊丝伸出长度是焊丝与导电嘴的接触点到电弧端头的一段焊丝,焊接过程中尽可能维持焊丝伸出长度不变,伸出长度增加,则焊接电流下降,母材熔深减小;反之则电流增大,熔深增加。
1.19电弧动特性对于一定弧长的电弧,当电弧电流发生连续的快速变化时电弧电压与电流瞬时值之间的关系。
1.20焊接缺陷焊接过程中,在焊接接头中产生的不符合设计或工艺文件要求的缺陷。
浅论汽车白车身焊接工艺分析及工装设计摘要:近年来我国的科学技术和经济水平都得到了蓬勃的发展,在这样的快节奏时代背景之下,我国社会生活当中的各行各业都紧随时代发展趋势不断地进行着与时俱进的创新和变革。
汽车制造行业当中的焊接工艺也在这样的快节奏时代洪流当中不断地引入了现代化的科学技术和工艺方法,从而在某种程度上提升了汽车车头的稳定性和安全性,相关的技术管理人员在汽车的焊接工艺以及钣金材料控制工作上,需要严格按照相关的要求和标准来管理,从而全面提升汽车制造行业的加工效果和质量水平。
本篇文章将针对这一点作出简要分析以供参考。
关键词:汽车白车身;焊接工艺;工装设计汽车生产工艺一般可分为冲压、焊装、涂装和总装工艺,其中,焊装质量直接影响着车身的精度和质量,因此对焊装工艺的研究对于汽车生产具有重要意义。
这是因为如果汽车白车身的整体焊接出现任何不稳定的变动,都会对整个汽车的工装及后期的投入使用带来极大的安全隐患。
因此,相关的技术工作人员一定要将现代化的焊接工艺引入到汽车白车身的焊接加工环节当中,并结合工装设计工作全面提升汽车白车身整体稳定性和安全性,从而全面提升汽车制造行业的加工水平。
1、白车身焊接工艺概述1.1白车身焊接方法车身的焊装质量对整个白车身的外观、精度和质量都具有重要的影响作用,因此,白车身的焊装应该引起足够的重视。
白车身焊接一般包括了对汽车的侧围、地板、后围、顶盖、总拼等的操作,按焊接方式又可分为电阻焊方式、C02电弧焊方式和激光焊方式。
在所有焊接方式中,电阻焊是目前使用得最普遍的,它主要是利用电阻发热的原理,将电阻发热产生的热量用于熔化工件,最后将工件连接起来的一种方法。
其中,电阻焊连接方式的常见点焊机械一般有两类:悬架式点焊机与定位式点焊机(固定点焊机),悬挂式点焊机一般使用于在各分总成和车身总成之间的连接过程中,固定电焊机则应用凸焊螺母及螺柱过程中。
1.2焊接流程焊装工序以车身焊装顺序计划为主要内容,即首先根据车体数模,分解焊装工序,并明确工位,再确认每个工位及所需要的零部件,最后再进行总成焊接的流程。
EPDI
白车身的焊装工艺性检查的技术指导书
奇瑞汽车有限公司规划院发布
Q/SQR.04.024—2005
前言
本设计指导书,在根据同步工程的需要制定的,本指导书适用于汽车车身制造业。
为了保证车身设计`的工艺性而制定的。
本标准由奇瑞汽车有限公司规划设计院提出。
本标准由奇瑞汽车有限公司规划设计院归口。
本标准起草单位:奇瑞汽车有限公司规划设计院。
本标准主要起草人:刘广超,沙济伦。
I
白车身的焊装工艺性检查的操作指导书
一、目的:
推进“面向制造的设计”工作,白车身的设计就必须达到一定的工艺性。
其基本要求是可制造,其进一步的要求是易制造,进而尽可能的降低成本。
本操作指导书是为工艺设计的同步工程人员而编制的。
二、性质:满足产品功能需要前提下的工艺优化
三、适应范围:车身所有的总装工艺性
四、操作:与产品设计部门配合
五、内容:
总体检查项目
1.1与同类车比较
●此项为总体检查,其目的是与同类车相比较,此款车的简繁程度。
●建立国际同类产品的标竿数据库。
●如冲压件数目较标竿值多,反映有潜力可以合并冲压件来简化焊装。
●焊点多则反映焊装过于繁琐或者有不必要地焊点。
●电焊长度过长是反映车身结构或是装配顺序不合理,可以进一步优化。
●夹紧点较多则反映焊装夹具的设计过于繁琐。
●模块划分是否合理性
1.2 逐件检查每个另件
●检查每个零件和每个组件的存在必要性。
●检查每个零件上每个细节的存在必要性。
●检查每个细节的工艺合理性,包括孔,夹点和焊点。
●检查从冲压件到分总成到总成的参考定位系的一致性和合理性。
1.3 努力目标
●车身结构和加工工序简单。
●设计为其配备工夹具简单易行。
●与其他工件接口容易。
1.4定位的柔性生产的考虑
●下部定位是否符合柔性生产的要求(具有与现有车型相同的定位孔)
●不同车型吊具能混线生产(具有与现有车型相同的吊孔)
1.5 检查几个难点
●骨架合成
●发动机仓装配
●后轮罩装配。
1
车身焊装工艺性的分类标准
2.1冲压件的可/易移性
●
A.大型组件要求形成框架结构,防止变形;如形状、,减少U型、X型及其它异型。
B.尽量避免设计易变形的大型组件(如地板面版),
C.易变形的大型组件上设计增加刚度的小结构,
D.单个零件要便于存放、拿取、放件时不易扭曲变形。
E.尽量避免设计需要两个人搬运或机械搬运的大型零件。
●零件的形状对称,减少转动角度。
●零件的形状或者完全对称,或者截然不同,易辨认不出错,尽可能实现零件在同一款车以至不同车上通用。
●零件的取放,通道畅通,角度符合人机工程机理。
●无零件与零件之间、零件与工具之间的干涉。
●外观件的装配工序要尽可能的少,在节拍满足的情况下,压缩至最短,减少外观面磕碰伤。
2.2冲压件的焊装可/易夹性
●尽量不夹在外表面上以及其反面,以减少损伤及打磨修理工作量。
●夹紧面应该设计成平面,以利于简化夹具。
最好是单一平面,(X平面,Y平面,和Z平面)以利于夹具设计和尺寸控制。
2.3焊装易定位性
●以孔/销定位方式为首选,型面定位方式为次选,不得已情况下采用边缘定位方式。
A.定位孔尽可能在主平面上;
B.各定位孔尽可能互相平行;
C.定位型面尽可能要求在平面上,减少曲面定位,杜绝交接面定位。
●定位点位置、数量及方向设计合理。
●定位顺序设计合理,以保证定位的唯一性。
2.4焊装可/易焊性
●所有焊点均可由公司的焊枪完成。
(无焊点设在焊枪死角)
A.有足够的焊钳进出零件的空间;
B.能够实现点焊面与焊钳极臂垂直;
C.有电极焊接时的运动空间;
D.有足够的可视空间,至少能看见一个极臂与板件的接触点;
E.零件不能与焊钳钳身、悬挂钢缆、焊钳转盘相干涉。
●同一工位焊枪能达到所有预定焊点位置,不换或少换焊枪。
A.零件形状所构成的焊接面能适合普通X型、C型焊钳焊接;
B.同一焊接工位焊接实现使用尽可能少的焊钳种类,以减少换焊枪的时间;
C.能够使用同一型号焊钳焊接的焊点,焊接料厚尽可能接近,以便于参数统一,以减少切换焊接
2
3
参数的时间。
● 设计的工件无/少镀锌表面。
● 设计的工件无/少多层焊。
多使用两层板点焊,减少三层板焊接,杜绝三层以上板件搭接点焊。
A. 点焊搭接料厚要求:
≥440MPa 高强度钢板以双面镀锌钢板计,超出以上范围的钢板搭接,要求采用固定点焊或弧焊连接实现。
B. 点焊三层板搭接顺序要求:
考虑到三层板点焊过程中焊核偏移对焊接质量的影响,在设计
中尽量采用搭接形式
①。
C. 搭接边大小应大于12mm ,料厚大于2mm 情况下,搭接边宽度应达到16mm 。
D. 弧焊要求:
弧焊每段焊缝长度控制在20mm 以内,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。
2.5结构胶/密封胶可/易加性
●结构胶简单易加。
●加密封简单易行。
●缝隙均匀密合适合涂胶。
●尽量减少需要人工填塞的老鼠孔。
外观件内结构支撑件与外观件之间涂敷膨胀结构胶间隙要求为3~5mm,最大6mm。
2.6压边可/易压性
●压边简单易行。
符合本公司模具包边的要求。
2.7四门两盖、翼子板的可装配性
●装配件的结构便于装配,平度和间隙易保证,安装点位置和数量要合理。
其他技术要求
3.1 定位点的合理设定
●数量
1.N-2-1 原则
2.冲压件的刚度是依据
3.N过大可能引入变形定位不足必须杜绝某一定位点是借用另外工件的表面的方法,必须谨慎使用过
定位,必须合理使用。
特大钣金件的主平面上要有合理的过定位。
8.特小钣金件的定位要有特定设计。
●位置
1.将高精度的装配孔/点设为定位孔/点,以保证其最终定位精度
2.尽可能避开焊接点
3.定位孔之间的距离应该大于三分之二的工件在此平面上的最大距离。
4.定位孔处零件刚性相对较好。
●孔的尺寸和类型-防止受力变形
1.重量与孔径相匹配
2.如料太薄,可采用翻边孔
3.定位孔大小要求
4.凸焊底孔的孔径:凸焊螺母:M+1mm;凸焊螺栓:M+0.5mm(M为螺栓或螺母直径)。
4
5 3.2滑动平面的采用
● 滑动平面的采用要统筹兼顾以下因素:
1. 有效截断误差积累链,
2. 但不增加焊接难度,
3. 车身结构合理性,强度与刚度符合设计要求。
3.3焊接方式的设定
● 焊接方法按工艺性的优劣顺序是:
4. 点焊
5. CO 2焊、塞焊
6. 铜钎焊
3.4 焊点的合理设定
● 数量
1. 焊点数量由产品设计定
2. 过多是浪费,亦影响车身刚度
3. 过少则强度太弱
● 位置
1. 设定在焊枪可达范围内
2. 尽可能避开定位点
3. 焊点之间的距离要合理(一般为5~8mm ),最小距离应是十倍的材料厚度。
如定在20倍则更理想。
4. 点焊应仅用于共平面的表面。
5. 焊点要有必须的空间,避免打在边缘上。
焊点与板边缘之间的最小距离应是一到两倍的焊点直径,
具体如图1。
最小焊接距离1到2X Φ
1到2X 1到2X Φ
6
图1。
焊点空间要求。
其他
使用PEM 自导插件, 避免使用有螺纹的插件
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版本:00
最小焊接距离
S = R + Φ。