白车身柔性总拼焊接系统介绍

汽车白车身焊接质量控制及检测和评价摘要：白车身即为车身钣金总成，其是由很多冲压成型的钣金焊接而成的结构件。

白车身结构复杂，由几百个冲压件、焊接螺栓、焊机螺母经过焊接而成，因而焊接的焊点非常多。

白车身的焊接工艺技术主要有电阻焊、电弧焊、激光焊、ＣＯ２气体保护焊。

关键词：白车身；焊接；质量控制；检测；评价引言随着汽车制造技术水平的高速发展，各汽车主机厂焊装工艺的自动化程度越来越高，其中机器人的投入使用带来的自动化提升最为明显，为适应主机厂的发展，为主机厂提供焊接零部件的供应商也开始大量使用机器人进行自动化生产，节约人力成本的同时，提升自动化率，提升产品质量的可控性与一致性。

同时，随着生活水平的提高，人们对汽车的需求越来越多样化、个性化，促使汽车制造向高柔性化方向转变。

焊接零部件供应商为适应这种需求，也在寻求更为经济，更高效率的柔性生产方式。

1装置工作原理该汽车车身板件定位切割焊接装置，包括支撑板、定位杆和板件，支撑板上设置有滑动槽，滑动槽内部通过滑动块安装有支撑块，支撑块顶部端面包覆有棉层，板件的内部通过棉层放置在支撑块上，空腔内底部通过导向槽安装有滑动板，定位杆通过调节轴固定安装在滑动板的末端，定位杆的末端通过转轴安装有定位座，并通过定位座的端面与板件端面接触设置。

切割、焊接时，对板件支撑固定，支撑块根据需要支撑固定的板件的面积通过滑动槽调节位置，支撑块通过顶部端面包覆的棉层对板件内部支撑，滑动板通过导向槽根据板件的长度或宽度从空腔内部拖出，操作盘对调节轴转动，带动定位杆转动，并根据需要焊接固定的板件宽度通过调节块在调节槽调节位置。

2汽车白车身焊接工艺2.1电阻焊技术电阻焊技术是指被焊接零部件在两个电极之间，以电流熔炼零部件实现白车身融合的技术。

此类白车身零部件在焊接中的电阻值相对较大，当电流经过此零部件的时候都会造成焊接部位临近区域产生电阻热。

从而融化两个零部件，将其牢固地结合在一起。

当前，电阻焊主要包含了点焊、凸焊、缝焊和对焊四种类型。

0引言在现有新车型样车试制过程中，白车身的焊接总拼的主要形式是平移式总拼［1］，主要由2个基础拼台和4个基础立柱构成。

下车体的主定位夹具单元固定在基础拼台上，左右侧围的定位夹具单元固定在4个基础立柱上，当车型不同时，需要在总拼上重新安装对应车型的定位夹具单元，在同一时段不能进行车型切换，该总拼结构形式在多车型快速切换方面存在一定弊端，总拼焊接节拍和人机工程也存在不足。

在量产焊装生产线中，总拼工位的拼台形式更加柔性化、平台化、智能化。

常用的总拼形式有翻转平移式总拼、翻转式总拼、多面体式总拼、OPEN GATE 总拼（通过堆栈法实现柔性化生产的一种总拼形式）、Geotack总拼（依靠侧围工装的切换实现同一工位的柔性化生产）、机器人总拼、内置式总拼7种［2］。

各类型总拼形式在定位精度、占地空间、投资成本、维护成本、柔性化方面各有优势和劣势。

本文结合样车试制过程中，综合考虑场地、投资成本、柔性化等方面的影响因素，自主开发了一种白车身总拼焊装柔性化拼台，可以实现高柔性化、高集成度的样车总拼自动化焊接形式，并在实际应用中取得了良好效果。

1总拼焊装柔性化拼台开发方案开发新的白车身总拼焊装柔性化拼台前，需进行柔性焊接性工艺分析，以及总结现有柔性制造经验［3］。

该拼台用于自动化焊接岛中，集成了AGV（自动导引运输车）输送、NC（位置控制）定位系统、夹具抓手、机器人&7轴导轨等系统，并能实现白车身的输送和机器人定位焊接。

为了让该总拼焊装柔性化拼台更好地用于自动化焊接岛，研究人员提前规划工艺布局，通过模拟仿真，综合分析AGV输送系统、NC 定位系统、夹具抓手系统、机器人&7轴导轨系统等集成后相互之间的位置关系、功能实现等因素，列出总拼焊装柔性化拼台功能实现存在的关键技术问题，并给出解决相关问题的方案措施。

该总拼焊装柔性化拼台可以用于样车试制多车型同步开展的自动化焊接岛中，实现在一个工位就一种白车身总拼焊装柔性化拼台的设计与应用张正举，李福贵，张惠立，谢晋全（上汽通用五菱汽车股份有限公司，广西新能源汽车实验室，广西柳州545007）摘要：新车型研发的样车试制阶段，白车身是通过总拼拼台工装对下车体、左右侧围等分总成合拼定位夹紧后，焊接成一个稳定、精确的车身结构。

DPCA白车身制造技术简介技术中心林平•课题意图：意•1、让新员工了解白车身构成•2、让新员工了解项目的技术思路•3、让新员工了解焊装的通用技术一、白车身制造构成•众所周知，白车身通过油漆后再组装各种众所周知白车身通过油漆后再组装各种装饰件和发动机等，即为整车。

但是白车身是如何组装的？它由那些件组成呢？身是如何组装的它些件组成•轿车制造由冲压、焊装、油漆、总装4大车间完成，而白车身即由焊装工艺进行工业化开发一、白车身制造构成四门+2盖翼子板车身制造流程•车型规划：车划首先我们需要将车身零件制作成分总成，然后再进行地板及车身的拼装。

为此我们规划了各种生产线来进行车身制造。

划了各种生产线来进行车身制造一般地有：前端线、后端线、侧围线、车身线、车门线、机罩行李箱线、调整线车身分7大块一、白车身制造构成四门+2盖翼子板车身1.重要装配线：调整线•调整线主要把焊接车身、四门两盖和前翼子板进行组装，形成焊装白车身，并最终发往油漆车间•技术特点：频繁使用各种力矩打紧工具，车身外观检查和翻修、装配间隙面差调整翻修装配间隙面差调整•专业词汇：专业焊接车身：关键开启件：左右车门+机罩+后行李箱（或后背门）下图是调整线的装配示意图，装配顺序依次是4门、翼子板、机罩，行李箱般可以灵活安排这样装备主要是有利于、机罩，行李箱一般可以灵活安排。

这样装备主要是有利于车身尺寸的有序控制和调整。

顺序：后门-前门-翼子板-机罩（翼子板机罩的装配顺序会导致安装样架大小的区别）带后翼子板的车身样架有标准结构W23、tx3不带后翼子还在总结返修、装配、再返修输送（步进式、随动式）、气动工具零平面2.车身线车身线是焊装最重要的生产线，它需要完成将地板、侧围、顶盖等相关分总成的成型、拼装焊接，并保证足够的装配精度关分总成的成型拼装焊接并保证足够的装配精度技术特点：成形工位集中，自动化率高。

关键工序：车身成形定位机、顶盖合装工位、后续焊自动化、柔性化、规划的可前展性、对外接口（地板、侧围等怎么来）车身成型工艺爆炸图3.地板线•地板线是汽车白车身焊装的最重要的生产装备线，其主要功能是地板主要结构件如：前端、后端、前围和内纵梁等的拼装成型焊接；生产线特点是，自动化程度高，梁等的拼装成型焊接生产线特点是自动化程度高装备复杂，造价昂贵；需要注意地板并非底盘地板是指焊接结构件底盘•需要注意：地板并非底盘，地板是指焊接结构件，底盘是指发动机、变速箱、悬挂、动力传递系构成的行驶系统。

汽车柔性焊接工作站的设计及应用作者：蔡陈阳黄伟雄陈佳来源：《汽车与驾驶维修（维修版）》2024年第06期关键词：汽车焊接；车身拼装；柔性工作站；MCP 理论中图分类号：U468.2+3 文献标识码：A0 引言汽车白车身柔性工作站的设计，是汽车制造业迈向智能化、高效化生产的重要一环。

孙贤初[1] 对空调器进液管组件焊接进行无人化生产线的设计，最终实现精确控制；吕柳熙[2] 通过降低误差解决了机械结构的间隙和响应实时性问题，最终提高了系统的动态性能；高佳篷[3] 开发了一种机器人智能焊缝跟踪方法，实现复杂工况下的自动化焊接；王伟刚[4] 根据公司发展战略的要求，对SDY（上汽通用东岳汽车）工厂汽车焊装车间制定一系列的可以提高焊装生产线的生产效率方案，最终实现了车辆智能化生产；陈鑫[5] 利用所设计的焊接算法，实现了稳定准确的焊接方式。

为了适应汽车市场的多样化和个性化需求，白车身拼装线需要具备更高的柔性化生产能力的工作站。

这意味着产线能够根据不同的车型要求进行快速调整，实现多品种、小批量的生产。

1 汽车白车身焊接工作站的介紹机器人可以执行重复、单调的焊接任务，且精度和速度都远高于人工操作。

通过引入机器人作业，可以进一步降低人工成本，提高焊接质量和一致性。

值得注意的是，虽然自动化技术在焊接领域的应用日益广泛，但仍有许多分总成生产线保留了人工操作与机器人作业相结合的模式。

1.1 汽车白车身焊接生产线简介汽车拼产线主要完成白车身总成方面的集成焊接。

工艺过程比较复杂，通常包括物料配送、定位、涂胶、搬运、零件抓取、螺柱焊接和电阻点焊等。

白车身总拼线目前的焊接工艺及具体设备如图1 所示。

1.2 汽车白车身拼焊线现状随着汽车制造业的快速发展，对白车身分拼焊接的生产效率提出了更高的要求。

然而，目前部分产线在生产过程中存在生产流程不够优化、设备自动化程度不高、人工操作过多等问题，导致生产效率低下，难以满足市场需求。

其次是质量控制问题。

白车身结构和制造技术简介培训教材车身的分类按车身承载情况，白车身可以分为非承载式、半承载式、承载式。

●非承载式结构是由车架与车身组合而成。

在车身全长上具有独立的车架，车架类似人的骨骼，车辆所受载荷主要由车架来承担。

车身弹性地固定于车架上，主要承载内部人员和行李重量。

卡车，大客车，面包车，越野车中使用此种结构的较多●半承载式车身和非承载式车身结构上一样，区别是车架和车身的连接是刚性的●承载式结构的车身没有独立的车架，车身由底板、骨架、内外蒙皮焊接成为刚性框架结构件，整个车身构件全部参与承载，所以称为承载式车身。

一般的乘用车多采用承载式车身车架车身﹢非承载式承载式车身结构设计车身总体尺寸和形状以及承载的结构型式确定后，即可着手进行细致的结构分析与设计。

设计车身结构大致按以下步骤进行：1）确定整个车身应由哪些主要的和次要的杆件组成，使其成为一个连续的完整的受力系统；确定主要杆件采取怎样的截面型式－闭式的或开式的。

2）确定如何构成这样的截面，截面与其他部件的配合关系，密封或外形的要求，壳体上内外装饰板或压条的固定方法以及组成截面的各部分的制造方法及其装配方法等。

3）对各个截面的初步方案制定以后，可以绘制由一个截面过渡到另一个截面的草图，杆件连接结构草图以及与此同时所形成的外覆盖件（壳体、蒙皮）草图。

4）将车身分成几个分总成，例如分为四门两盖、底板、发动机舱、侧围、顶盖、后围等；按分总成着手划分壳体进行分块，并在主要的大型冲压件间的接缝处划线和注明连接型式，以便与制造部门进行商榷。

5）同时进行应力分析计算。

6）进行详细的主图板设计，并画出零件图。

车身结构设计车身骨架设计应满足车身刚度和强度的要求。

刚度不足，将会引起车身的门框、窗框、发动机舱口及行李箱口的变形，车门卡死；低刚度必然伴有低的固有振动频率，易发生结构共振和声响，并削弱结构接头的连接强度，还会影响安装在底架上的总成的相对位置。

而强度不够则将引起构件出现裂纹和疲劳断裂。

110AUTO TIMEMANUFACTURING AND PROCESS | 制造与工艺白车身柔性总拼技术研究及在焊装生产线中的应用刘大顺　邵珊珊浙江吉利汽车实业有限公司 浙江省慈溪市 315336摘 要： 白车身总拼是指将左右侧围、下车体等分总成拼合后，焊接成为一个精确、稳定的车身结构。

柔性化总拼技术能够解决产品多样性、快速替换性的难题，给汽车制造业带来巨大的经济效益。

本文介绍了几种主流的柔性总拼方式的形式、原理、特点等，为白车身焊装生产线中最重要的环节提供多元化解决方案。

关键词：白车身；焊装；柔性化；总拼；车型切换当今汽车市场竞争日趋激烈、车型更新换代速度越来越快，消费者对产品多样化、个性化也有越来越高的追求。

为顺应这一趋势，缩短车型开发周期、降低投产制造成本，柔性化生产日益凸显其重要性。

焊装是汽车制造中重要的一道工序，白车身总拼工位又是焊装车间内最复杂、最重要、也最容易成为生产瓶颈的工位，本文研究的正是这重中之重。

汽车柔性化生产是指在同一条生产线上能够兼容多种车型、并根据订单或生产计划即时切换。

本文所述的随机切换，是指可任意切换车型的完全混线生产，切换时间损失不影响产能输出；而批量切换是指每种车型生产一定批量后才允许切换其他车型，车型切换的时间损失均摊到每个工艺循环节拍内，仍能达成目标产能。

根据车身结构设计特点，白车身主拼通常分为单主拼和双主拼两种形式。

单主拼是指对车身下部总成、左/右侧围总成、衣帽板、顶盖横梁等进行精确定位，在一个工位焊接后，使其成为一个稳定的白车身，见图1。

双主拼是指白车身总成需要两次主拼，侧围分为侧围内板总成和侧围外板总成，第一次主拼将车身下部总成、左/右侧围内板总成、衣帽板、顶盖横梁等焊合，第二次主拼再拼合侧围外板总成，见图2。

双主拼形式有诸多优势：其一，因侧围内部结构分两次上件、焊接，故可减少车身上CO2焊缝数量，增强车身结构性能；第二，可减少侧围外板转运过程导致的表面缺陷；第三，可减少尺寸链，侧围外板焊接匹配面精度高（顶盖激光焊缝位置）。

焊接方法典型应用实例单点焊悬挂式点焊机车身总成、车身侧围等分总成电点固定式点焊机小型板类零件压床式多点焊机车身底板总成阻焊多点焊C 形多点焊接车门、发动机盖总成悬挂式缝焊机车身顶盖流水槽焊缝焊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焊激光焊车身底板车身焊接工艺一、车身装焊工艺的特点汽车车身壳体是一个简单的构造件，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气焊氧—乙炔焊车身总成补焊钎焊锡钎焊水箱特种微弧等离子焊车身顶盖后角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，有的车身几乎全部承受电阻焊。

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需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，通常将车身划分为假设干个分总成，各分总成又划分为假设干个合件，合件由假设干个零件组成。

车身装焊的挨次则是上述过程的逆过程，即先将假设干个零件装焊成合件，再将假设干个合件和零件装焊成分总成，最终将分总成和合件、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，在压力连续作用下而形成结实接头。

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。