汽车车身焊装技术

第3篇车身焊装工艺第10章车身焊装工艺概述冲压将板料加工成外形各异的成形件，是分散、独立的，必须经过装配焊接才能成为车身，所以焊装是车身整体成形的关键工艺，焊装工艺是车身制造工艺中的重要环节。

10.1 车身焊装工艺特点(1) 连接特点设计车身时，考虑到制造工艺性，将车身分成若干个分总成，各分总成又可由若干个合件或冲压件组成，合件由若干个冲压件组成。

车身装焊过程是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、合件、零件装焊成车身总成。

例如图10-1所示的轿车车身主要是按图10-2的制造顺序装焊的。

因车身材料是薄钢板，所以车身部件之间为搭焊连接。

一辆载货汽车车身有2000多个焊点，轿车车身的焊点达5000多个、累计焊缝长达40m以上，螺母、螺栓焊100~200个，CO2气体保护焊焊缝累计长2～3m。

(2) 焊接方法车身零件连接特点决定了对焊接工艺设备的要求，长期实践表明最适合薄钢板连接的就是电阻焊。

采用电阻焊，车身焊接变形小。

由于电阻点焊为内部热源，冶金过程简单，且加热集中，热影响区较小，容易获得优质接头。

表10-1为车身制造中常用焊接方法及典型应用实例。

电阻焊是车身制造应用最广泛的焊接工艺，占整个焊接工作量的70％以上。

二氧化碳气体保护焊，主要用于车身骨架和车身总成中点焊不能进行的连接部位的补焊。

如有些焊接件的组成结构较为复杂或接头在车身底部等，点焊焊钳无法达到，只能用CO2焊进行焊接。

10．2 电阻焊原理与分类10．2．1 电阻焊原理电阻焊的物理本质是利用焊接区金属的电阻热和在压力作用下的塑性变形，使结合面的金属原子之间达到晶格距离，形成金属键，产生足够的共同晶粒，在外压力作用下得到焊点、焊缝或对接接头。

如图10-3所示，将置于两电极之间的工件施加压力F，并在焊接处通以电流I，利用电流通过工件本身的电阻产生的热量使温度升高造成局部熔化，断电冷却时，在压力继续作用下该熔化处立即凝固，形成牢固接头。

汽车车身零部件焊装夹具的特点和装配工艺汽车车身零部件焊装夹具的特点和装配工艺随着汽车工业的不断发展，汽车车身零部件的制造工艺也在不断地进步。

其中，焊接是汽车车身制造中最常用的一种连接方式。

对于焊接而言，焊接质量的高低直接影响着汽车的质量和出厂率。

因此，汽车车身零部件的焊接过程也需要借助专门的夹具来保证焊接质量。

本文将着重介绍汽车车身零部件焊装夹具的特点和装配工艺。

1. 特点汽车车身零部件焊装夹具是一种特殊设备，主要用于保持待焊接的零部件在正确的位置和立体关系，以确保焊接质量。

其特点如下：（1）高精度汽车车身零部件焊装夹具需要在零部件的定位、夹紧、支撑和转换等方面提供高精度的工作，以保证零部件的位置和立体关系的准确性。

（2）高稳定性为了保证焊接质量，夹具必须拥有质量可靠、结构稳定的特点。

这有助于保持零部件的位置和立体关系的稳定性，从而减少制造中的变形。

（3）高度自动化随着汽车工业的不断发展，车身零部件焊装需求不断增长，因此高度自动化的夹具设计越来越受到关注。

目前，自动化夹具已经成为焊接工艺中不可或缺的一部分。

（4）环保性传统的焊接工艺中会使用大量的化学电解污染物，对环境造成不必要的危害。

换句话说，汽车车身零部件焊装夹具应具有节能环保的特点。

2. 装配工艺汽车车身零部件焊装夹具的装配工艺在汽车制造中起着至关重要的作用。

其主要过程包括夹具设计、夹具制造和夹具试验三个阶段，下面一一介绍。

（1）夹具设计夹具设计是汽车车身零部件焊装夹具装配工艺的第一步。

在设计过程中，应考虑零件的特点，包括工件尺寸、形状、位置和不同焊接加工的要求。

（2）夹具制造夹具制造过程中需要注意各夹具部件的精度要求、夹具的材质和加工精度、接口尺寸以及各零部件之间的匹配精度。

此外，夹具还需要开展优化设计，以提供更加完美的闭环控制，从而充分实现自动化的生产流程。

（3）夹具试验夹具试验是确保汽车车身零部件焊装夹具在实际运用中能够完美执行其功能的最后一个步骤。

汽车车身焊装工艺的发展随着汽车工业的发展，汽车车身焊装工艺也在不断革新与改进。

从最初的手工焊接到现在的自动化焊接，车身焊装工艺的发展经历了一个漫长的历程。

本文将从历史的角度出发，介绍汽车车身焊装工艺的发展过程，并探讨目前的趋势和未来的发展方向。

一、手工焊接时代汽车车身焊装工艺最早是由工匠们用手工焊接的方式完成的。

在这个时代，焊接工艺主要依靠人工操作，因此生产效率低，质量难以保证。

工匠们需要通过不断的实践和研究，才能掌握焊接的技巧和经验。

而且手工焊接存在焊接强度难以保证、焊接质量不稳定等问题，这种工艺方式已经无法适应当时汽车产量的增长和市场的需求。

二、半自动焊接时代20世纪50年代，汽车行业开始引入半自动焊接技术。

该技术主要是利用半自动焊接设备辅助工人完成焊接作业，提高了焊接质量和效率。

半自动焊接技术的引入大大改善了汽车车身的质量和生产效率，同时也为汽车行业带来了精密化、标准化的生产方式，为汽车工业的进一步发展奠定了基础。

三、自动化焊接时代自动化焊接作为目前主流的汽车车身焊装工艺，采用机器人等自动化设备完成焊接作业。

自动化焊接技术不仅能够大幅提高焊接的质量和效率，还可以实现连续化、批量化的生产。

此外，自动化焊接还能减少劳动力成本和工人的劳动强度，提高了生产效率和生产效果。

目前，大多数汽车制造厂商都已经引入自动化焊接技术，成为汽车车身焊装工艺的主要发展方向。

四、未来发展趋势未来汽车车身焊装工艺的发展趋势主要有以下几个方向：1.智能化：随着人工智能技术的不断成熟，汽车车身焊装工艺将会实现智能化操作。

未来的焊接设备将会具备自我学习、自我诊断和自我修复的功能，大幅提高生产效率和焊接质量。

2.绿色化：未来汽车行业将更加注重环保和可持续发展，汽车车身焊装工艺也将朝着绿色化方向发展。

采用环保材料、绿色工艺和节能技术，减少废气、废水和废渣的排放。

3.柔性化：未来汽车市场将会更加趋向个性化和定制化，汽车车身焊装工艺也将朝着柔性化方向发展。

汽车白车身焊接技术目录引言第一章汽车白车身焊接概述第二章电阻焊第三章CO2 焊第四章焊接安全与防护摘要汽车工业中，焊接是汽车零部件与车身制造中的一个关键环节，起着承上启下的特殊作用，车身的焊装质量直接决定着后面工序的质量，车身的装配质量不良，不仅影响整车外观，还会导致漏雨、风噪、路噪和车门关闭障碍的发生，所以，汽车白车身焊接技术应该引起足够重视。

关键词焊接、电阻点焊、CO2气体保护焊、焊缝、焊接安全用电技术。

引言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。

汽车白车身主要应用的焊接方法有电阻焊（包括点焊、凸焊）、电弧焊（包括CO2气体保护焊、螺柱焊）以及钎焊等。

由于汽车的白车身主要是冲压、轧制的薄板构件，故点焊在其中被广泛采用。

焊接是现代机械制造业中一种必要的工艺方法，在汽车制造中得到广泛的应用。

随着技术的进步，焊接新工艺、新材料、新方法不断运用在汽车制造中，镀层钢板、轻金属材料的焊接问题，高分子材料、复合材料、异种材料、特种材料对汽车焊接提出了新的挑战。

而汽车焊接过程中的机器人与自动化技术使汽车焊接面貌大为改观。

在此论文中，主要介绍的是奇瑞汽车河南工厂焊装车间的一些焊接方法与工艺，如主要用的电阻点焊机和CO2焊机。

第一章汽车白车身焊接概述第一节焊接概述在金属结构及其他机械产品的制造中常需将俩个或俩个以上的零件按一定的形式和尺寸连接在一起，这种连接通常分俩大类，一类是可拆卸的，就是不必破坏连接件本身就可以将它们分开，如螺栓连接等。

另一类连接就是永久性连接，即必须在毁坏零件后才能拆卸，如焊接。

焊接是通过加热或加压，或者俩者并用，并且使用或不用填充材料，使工件达到结合的方法。

为了获得牢固的结合，在焊接过程中必须是焊件彼此接近到原子间的力能够相互作用的程度。

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。

汽车车身焊接的新技术和发展趋势汽车工业正朝着环保低碳、节省能源、安全性、舒适性和车身轻量化方向发展,焊接技术是汽车制造业中的重要环节,随着许多焊接技术可靠性、经济性和耐久性的提高,带有智能化、数字化、逆变技术的焊机将更广泛地应用到生产中。

激光拼焊板技术、激光复合焊技术、机器人应用技术、中频电阻点焊技术、恒热控制电阻点焊技术、磁脉冲焊接技术、汽车薄板MAG焊技术、压铆连接技术和胶接技术将在汽车车身制造中得到更广泛的应用,能够适应多种车型、经济性好的混流柔性焊装线技术将越来越受到青睐。

1汽车车身焊接的新技术1.1 激光拼焊板技术拼焊板是将几块不同材质、不同厚度、不同涂层的钢材焊接成一块整体板,再冲压设备落料、拉延、冲孔、整形而形成冲压件,从而达到不同承载不同板厚的设计要求。

拼焊板工艺主要是为汽车行业进行配套服务,尤其在车身零部件生产、制造和设计方面,采用激光拼焊板可以给汽车制造业带来巨大的经济效益。

如车身装配中的大量点焊,焊钳在工件边缘上进行焊接,搭接宽度需要16mm,而激光拼焊板无需搭接,点焊改为激光拼焊技术可以节省钢材。

1.2 激光- MIG 复合焊技术激光焊与电弧焊是两种不同的焊接工艺,激光焊是通过光纤将能量传输到工件上,而电弧焊则是通过弧柱传输能量。

激光焊的热影响区非常窄,焊缝的深宽比很高,具有较高的焊接速度。

但由于焦点直径很小,所以焊缝“搭桥”能力很差。

激光复合焊技术是将这两种焊接技术有机结合起来,激光束和电弧同时作用于焊接区,互相影响和支持,从而获得优良的综合性能,在改善焊接质量和生产工艺性的同时,也提高了效率成本比,为铝车身的焊接提供一种全新的焊接工艺。

激光热丝钎焊可以减少车身焊点数目、优化材料用量、降低零件重量、提高尺寸精度,既降低了板材使用量也提高了车体的刚度,同时降低车身重量,符合汽车轻量化的发展趋势,但是激光焊接系统的高昂价格制约了它的应用。

1.3 机器人应用技术机器人按照在焊装车间的用途可以分为:点焊机器人、弧焊机器人、涂胶机器人、螺柱焊机器人、装配及持件机器人和激光焊接机器人。