汽车车身焊接工艺分析及工装设计

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242012年第9期汽车工艺与材料 AT&M摘要：焊装工艺规划是焊接同步工程的一项主要工作内容，是焊装生产线设计的基础规划文件。焊装工艺规划是指在产品设计阶段结合车型的生产纲领、自动化率及投资规模等对车身的上件流程、焊点分配、节拍计算等方面进行分析和验证，以达到在保证产品工艺可行性的同时确定出最优化的生产线结构的目的。焊装工艺规划的结果将直接影响到生产线的技术可行性和投资成本。本文主要介绍了焊装工艺规划的意义、流程、方法及主要工作内容。关键词：车身焊装 工艺规划 方法 分析 中图分类号：U463.82+1.06 文献标识码：B车身焊装工艺规划方法及分析安徽江淮汽车股份有限公司 杜 坤 魏庆丰 赵 涛 姜海涛1 焊装工艺规划的重要性及目的1.1 焊装工艺规划焊装工艺规划又称焊装工艺设计，是新车型车身开发焊装同步工程工作最重要的一环，是焊装生产线的核心技术。其概念是指结合产品的生产纲领、自动化率、生产方式及投资规模等总体规划要求，结合车身数模对产品的工艺性如上件流程、焊点分配、节拍计算、物流、设备等方面进行分析和验证，在保证产品工艺可行性的同时确定最优化的生产线结构。焊装工艺规划要求具有明确的输入条件：工艺设计输入如生产纲领及自动化程度等；产品设计输入如零件三维数模、BOM清单、产品结构树等。任何一项输入数据的准确性都会影响到焊装工艺规划的结果。1.2 焊装工艺规划的作用与意义焊装工艺规划的作用就是为了使设计具有生产可行性，优化生产线结构，减少投资成本。a.优化产品设计，提升车身整体质量。b.优化生产线布局，降低开发成本。c.规范上件流程，平衡节拍，提高生产线效率。d.三维仿真验证，缩短开发周期。所以，焊接工艺规划对于生产线的设计有着很重要的意义。工艺规划的准确与否将关系到产品的可实现性，以及后期的品质培育工作的难易程度，直接影响车型开发的周期和投资成本。1.3 进行焊装工艺规划应具备的基本素质开展焊装工艺规划的工作人员应具备以下专业知识［1］。a.丰富的焊接工艺知识。b.相关工装夹具、检具知识。生产现场

生产琐场　．土　侵强　

解放载货车车身冲焊一体化工艺设计　

冲压、焊接是白车身制造的两大不可或缺的工序。好的白车身质量不仅需要好的　冲压质量和焊接质量，更需要冲压和焊接的相互统一、包容。７中压所做的努力要围绕　满足焊装和白车身整体要求，而焊装则要充分考虑到冲压件的工艺性问题及模具的高　成本问题，对冲压要有包容性。冲焊一体化是新的白车身制造理念，是汽车开发同步　工程的一部分。　

１白车身定位基准问题的解　决　１．１白车身定位基准　为保证白车身装配尺寸精度　定位基准的选择和一致性至关重　要。白车身定位系统是由一系列的　定位基准点和定位点的公差组成。　白车身是经过冲压和焊装两大工艺　制造出来的　目前冲压模具和焊装　设备、夹具的加工都实现了数控加　工　加工精度很高。但如果双方各　自用自己的定位基准　控制的部位　和方向不一致　也很难达到理想的　效果。所以，定位基准一定要保证　致。白车身定位体系主要功能：　；中压件加工的定位基准　装配过程　中用于确定零、部件间相互位置的　装配基准　；中压件、焊接总成及白　车身的检测基准。　１．２定位基准的选择确定原则　（１）定位基准的选择必须保证　工件的６个自由度被可靠地限制　对　于车身；中压件来说还要保证零件在　生产和装配过程中不变形。　（２）为了保证加工与检测的准　确性　定位基准应平行于坐标系，　■　一汽解放汽车有限公司　王治富李丽芹李凤华　

如果没有平行坐标系的面，应设计　出一个平行于坐标系的面。如解放　载货车地板纵梁定位孔的选择既是　纵梁的定位孔也是车身下部和整个　驾驶室的定位点　非常重要　如果　定位点设计在斜面上，不仅制造精　度难保证　检测精度也很难保证　会导致检测结果对制件质量的不真　实反映　及对工装的错误改变和调　整。新增定位面如图１。　（３）定位基准的统一性原则　统一的定位基准可以减少各加　工环节的累计误差　最大限度地减　少总成的尺寸偏差。当出现质量问　题时　容易查找原因和消除偏差　有利于解决白车身质量问题。所　以　产品、工艺的定位基准必须统　一。从产品设计到冲压件模具、检　具、焊接夹具、总成检验夹具、螺　钉车夹具等采用统一的定位基准。　焊装、涂装、内饰的运输定位点也　要采用统一的定位基准。　１．３如何确定白车身冲压件的定位　基准　（１）外表面件的定位系统确定　外表面件的特点：主要需控制　｝Ｚ　专门设计的定位面和定位　Ｌ　，作为；中压、焊装和内饰、涂装　／的共同基准　｜　一一。　、　．／ｒ　Ｉ　ｎｌＩＩ　ｌ　，。　ｆ　．ｏ１　

汽车焊接工装夹具设计

汽车焊接工装的设计概述

汽车车身夹具的设计是一门经验性很强的综合性技术，在设计时首先要确定生产纲领，熟悉产品结构，了解变性特点，把握制件及装配精度，通晓工艺要求。只有做到这些，才能对焊接夹具进行全方位的设计。

一、六点定则在车身焊装夹具上的应用

在设计车身焊装夹具时，常有两种误解:一是认为六点定则对薄板焊装夹具不适用;二是看到薄板焊装夹具上有超定位现象。产生这种误解的原因是把限制六个方向运动的自由度理解为限制六个方向的自由度，这种限制不仅依靠夹具的定位夹紧装置，而且依靠制件之间的相互制约的关系。只有正确认识了薄板冲压件焊装生产的特点，同时又正确理解了六点定则，才能正确应用这一原则。

从定位原则看，支撑对薄板来说是必不可少的，可消除由于工件受夹紧力作用而引起的变形。超定位使接触点不稳定，产生装配位置上的干涉，但在调整夹具时只要认真修磨支撑面，其超定位引起的不良后果是可以控制在允许范围内的。

上世纪八十年代，车身焊接使用的夹具形式大量是从冲压模具的定位面截切而来的，即在车身冲压零件的型腔上定位，被称为“定位块”。其具有的特点为:定位面积大、设计及制造周期长成本高的特

点。随着工装制造水平与检测手段的提高，车身焊接夹具的定位转化为定位板定位，板厚在16、20、25几档中选用，整个夹具本体改为焊接合件，在制造、装配上都缩短了周期，相对降低了成本。定位块与定位板相比较，二者有如下特点:1、定位块是加工件，其余支撑部分为铸铁件，定位块在装配调整后再配作定位销。在外观上它有两种式样:大面积的定位块、小面积的气动或手动压头;大面积的定位块、大面积的气动或手动压头。前者造成定位块加工复杂，产生车身零件压紧力不够;后者干涉焊钳的点焊操作及装件困难。在生产中使用的夹具，其精度必须保证产品总成的要求:其选择的定位面数量比较保守，宁多勿少;每个定位块的装配全部是用四个螺钉在沉孔中固定在焊接支撑底板上，因焊渣飞溅的填充，造成返修更换的困难。2、定位板与角支座、角支架与底板各定位销孔均采用镗孔，孔间距偏差为L?0.02。它的优点是定位板、压头用损后修复、装调比较方便，也容易形成标准化设计、制造(除定位块、压头上压块外，其余零件均可制成标准件);但设计人员要解决镗出的定位销孔与垫片的关系，不能让定位板无公差加工，延长了装配周期，从定位型面到检测销孔等尺寸链增多，累计误差上升。如平头车身左/右侧围夹具，仅直角块就有900个左右，装配调整量之大它同样是以提高加工精度为代价换来的。夹具从整体外形看有章法，但不美观。

某款MPV车型柔性焊接工装设计

作者：***

来源：《时代汽车》2022年第07期

摘 要：近年來，随着汽车款式的增多，汽车车身的焊装工装类别越来越多样化。焊接工装类别的增加，势必造成生产车间场地浪费，生产成本增加和生产效益的下降。所以完善汽车车身的焊装工艺水平，使汽车车身焊接工装柔性化设计成为一种汽车行业的发展趋势。本文以汽车制造业中工业机器人焊接生产线为对象，研究工业机器人焊接生产线柔性工装特点。

关键词：车身焊接 编程 控制系统

1 引言 在汽车制造业中，焊接工装的力度和装配精度直接影响汽车的生产效率和产品质量。随着汽车工业的不断发展和经济水平的提高，人们对汽车的要求越来越高，这对汽车车身的焊接尺寸、精度和质量提出了更高的要求，这使得焊接工装的精度等级至关重要，为优化汽车车身焊接工装的结构，提高焊接效率，设计更适合新车型的焊接工装势在必行[1]。

闫淑亮[2]主要分析了汽车车身的焊装工艺设计，深入探讨当下汽车车身的焊装工装设计，以保证汽车生产的质量。李新社等[3]阐述了乘用车工厂柔性焊装线的开发设计、焊接工艺性分析、柔性焊装线的模式选择等内容。

2 车身焊接柔性工作站

随着工业自动化的普及和发展，焊接机器人的应用逐渐普及，主要应用于汽车、电子、机械等众多领域。车身柔性焊接工作站一般由焊接机器人和柔性焊接平台组成。自动化焊接线的形成，不仅可以节约能源提高生产效率，还能避免人为的焊接失误。如图1所示，工业常用的车身自动化柔性焊接。

3 工件定位工装设计

对工作站机器人焊接区域，人工上件存在安全风险，机器人配合抓手上件、焊接是较为高效的方法。为便于机器人携带抓手进行零件的快速移动上下件，机器人抓手需要轻量化处理。轻量化抓手主要采用模块化的铝制八角管进行设计，如图2为某公司抓手结构产品图。