车身钣金件焊接定位工艺-20110719.doc
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钣金工艺流程汽车车身表面操作的钣金修复一般要经过几个过程。
首先,对送修车辆进行检查,确定其车身结构类型,然后根据受损部位的情况确定修复方式,最后,按要求对不同的部位安排合理的修理工艺。
一、根据车身结构确定修理工艺1、车身校正固定,对于车身的拔拉索引校正,必须保证车身固定,否则,在拉力作用下会产生整体位移,达不到索引校正的目的。
2、车身校正程序了解设备的性能及安全使用措施对车身损伤作出分析判断,确定牵拉方案初步校正基础的固定点修正定位点,检查校正效果,按计划牵拉校正3、在进行牵拉校正之前,应对车身内部和外部进行如下保护尽量取出内部部件,如座位,仪表台,车垫等焊接时用隔热材料盖住玻璃,座位,仪表台等部件,以防烧伤拆除车身外面部件,并用棉布或保护带保护好车身,防止擦伤如果油漆表面擦破,必须修好,防止锈蚀4、车身前端损坏的修复车身前端损坏主要是前端受碰撞(如追尾事故)形成的。
损坏的部位包括前部的横梁一侧的挡泥板,侧梁以及另侧的前翼板等相关区域整修前端要从前挡泥板一侧梁开始,首先,需要修复支撑结构件,选择需要更换部件的一侧先进行侧梁的牵拉5、车身后部损坏的修复校正时,将夹钳或钩子接到后侧梁的后部,后地板或后顶盖,侧板后端部,一边牵拉,一边测量车身下面每一部份的尺寸,观察车身板的配合间隙来确定必要的修理程度当后侧梁被严重碰撞,影响到后门框变形开关不畅时,但能靠牵拉侧梁来消除后顶盖侧板的应力二、根据车身表面损伤程度确定修理工艺1、凹凸表面的整修小范围局部凸起的整形:用垫铁贴紧凸起的反面,手锤敲击凸起部位,使凸起部份被压缩到原来形状。
操作时,要求捶击力量要轻巧,以每秒2 次的频率连续冲击,并做到捶击点均匀分布局部凹陷的整形:与凸起的修整不同的是,捶击点不在垫铁顶面上方,而是在铁皮的凸起部位。
将垫铁贴紧最低处,用铁锤敲击附近凸起处即可撬起凹陷,利用修平刀修整凹陷,车门表面某处有凹陷,将修平刀作垫铁用,采用捶击表面凸起部位的办法,可将凹陷修复2、表面收缩整形金属板上变形部位的收缩用焊炬火焰将最凸或最凹点(伸张中心)加热无樱红色。
汽车车身钣金件的设计及工艺摘要:为了在激烈的汽车市场挣得一席之地,降低车身钣金件成本成为提升车辆竞争力的关键,本文调研了市场上现有的钣金技术、材料应用等结合已有案例总结出优化汽车车身钣金件设计的方式,并提出相应策略。
希望这些本文对汽车制造企业在研发和生产过程中涉及的设计和工艺提供专业科学的借鉴和指导。
这将有助于提高汽车制造企业的竞争力,并为消费者提供更具竞争力的车型选择。
关键词:钣金设计;汽车车身;钣金工艺一、引言汽车车身钣金件是汽车结构中的重要组成部分,它们负责保护乘员和车辆内部的安全,并为整车提供外部造型和结构稳定性。
随着汽车市场的竞争日益激烈,汽车制造企业不断寻求降低成本、提高效率和提升质量,以满足市场需求。
汽车车身钣金件的研究涉及成本压力、技术创新、环保要求以及安全和轻量化等方面。
这些背景推动着汽车制造企业不断进行研究和改进,以提高车身钣金件的性能和竞争力。
二、零件优化设计汽车车身钣金件的零件优化设计是为了改善结构性能、降低成本和提高生产效率。
通过优化设计,可以增强零件的结构强度和刚度,以确保其在正常运行和碰撞情况下的安全性和稳定性。
为了重量减轻,在汽车设计中减少材料使用量或采用轻量化材料(如高强度钢、铝合金等),可以降低零件的重量,并在不影响性能的前提下提高燃油经济性和减少排放。
考虑到零件的制造工艺,优化设计可以减少加工步骤、模具数量,降低生产成本和提高生产效率。
合理设计模具结构,优化板材利用率,减少废料和加工时间,降低模具制造成本和维护费用。
设计时考虑零件的装配性,确保各部件之间的协调一致,以提高生产线的效率和品质稳定性。
考虑到外观要求和耐久性,优化设计可以改善零件表面的加工质量和防腐蚀性能。
在实际设计过程中,需要综合考虑结构、材料、工艺和成本等多个因素,并借助计算机辅助设计(CAD)工具和仿真分析进行验证和优化。
三、材料优化选择(一)材料规格根据车身结构和使用环境,确定钣金件所需的强度水平。
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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,F,并在焊接处通以电流I,利用电断电冷却时,在压力继续作用下该熔化处立即凝固,形成牢固接头。
1概述汽车车身从整体上分为非承载式车身和承载式车身两种,非承载式车身一般用在货车、客车和越野吉普车上,也有少部分的高级轿车使用。
大部分的轿车采用了承载式车身结构,本文阐述的是在承载式车身结构上车身的定位。
承载式车身结构的汽车上各功能系统(发动机,底盘,转向,电气,空调,车身附件等)均安装在车身骨架上,要保证这些安装点的精度,一方面要有合格的钣金冲压件,另一方面要保证焊接精度,而焊接精度的保证,必须要有合理的定位。
车身骨架的零件数目一般在450-600个之间,总成数在150-250个之间。
车身骨架是由多个钣金件从零件一分总成一总成一车身骨架多级焊接而成的,只有定位合理的零件、分总成、总成、车身骨架的定位系统。
才能保证整个车身骨架的焊接精度。
2定位法则定位法则采用3-2-1法则,每个刚性物体(刚体)在三维空间中皆具有六个自由度,其中三个移动式平行于坐标系的轴线,三个围绕轴线转动,见图1。
图1为了明确的确定非旋转对称之物体的位置,必须用所有六个可能的运动方向来对其定位,此3-2-1法则便规定了一个此类明确的定位法,此法则决定了下列主测量线的分布:3次(测量)在Z方向上2次(测量)在丫方向上1次(测量)在X方向上此法则的转换借助下列表示法将变得更清晰,见图2。
图2图中符号表示RPS1 H xy F zRPS1 带编号的定位标记H 主测量孔的特征字母Xy 定位方向F 主测量平面的特征字母Z 定位方向在Z方向上的三次测量限制了三个自由度,即Z方向上的移动和围绕x和y 轴的转动。
在圆孔中的柱销限制了在x和y方向上平行于轴线的运动,而在长孔中的柱销则只能限制围绕Z轴的转动。
3 车身钣金零件及总成件定位3.1车身钣金零件定位3.1.1定位原则车身钣金零件定位,首先要遵循3-2-1定位法则,定位面在RPS —节中介绍,此节着重介绍定位孔。
3.1.1.1两定位孔所在面相互关系两定位孔所在面应相互平行,组焊时便于零件装卡,见图3。
两定位孔所在的面是平行的图3.3.1.1.2 定位孔所在面与坐标轴相互关系定位孔所在面尽量与坐标轴相互平行,位精度,见图4。
便于零件的装卡和卡具设计,提高定3.1.1.3两定位孔之间的关系当辅助定位孔为长圆孔时,长圆孔的长半轴的延长线应该通过主定位孔的圆心,见图5。
图53.1.1.4 定位孔的布置两定位孔距离不宜偏小(最好不要小于零件长度尺寸的二分之一) ,也不要 偏向零件位置的一端,见图6、图7、图8。
图8 (孔1和孔3做定位孔合适)3.1.1.5定位销的通过性单件零件定位孔的选用,要考虑与配合件的相互关系,定位销应能 穿过定 位孔,伸出距离大于5mm,见图9。
不合适) 图7(孔1和孔2距离偏小,不合适)图9图中件B与件A配合,件B有四个孔,其中孔1和孔2被件A的面遮挡,不能作定位;孔3也不能作定位,因下面件A的孔尺寸较孔3小,定位销不能穿过;孔4下面件A的孔尺寸较孔4大,所以用孔4作定位孔。
3.1.1.6共用定位销两零件焊接有时会采用共用定位销,见图10。
这种形式对于提高焊接精度有益,并可减少定位销,降低胎具成本,但不宜采用同时共用两个定位销,主要是因为两个零件两孔中心距的偏差,两零件焊接时局部的变形,焊后零件退出困难。
图10图10表示两零件A和B焊接时的定位状况,由图中看出,定位销2为共用定位销。
3.1.1.7定位胎具设计考虑的因素考虑组焊时的相互位置关系,定位胎具设计的简单化,零件装卡的方便性, 见图11,图12。
图12图11零件中有四个孔,若用孔1.2.3中任意一个孔定位,则定位胎具必须设计成摆臂旋转型的,定位销也必须作成活动的,否则组焊后卡具无法退出。
用孔4定位,定位销与相配合件的定位销在同一平面,定位胎具简单,零件装配方便灵活。
3.1.2定位尺寸精度孔径尺寸:圆孔o+0.2长圆孔宽度方向0+0.2长度方向0+0.5位置度:C 0.43.2 车身钣金总成件定位321 定位原则基本上与零件定位原则相同,还应注意下面要求。
3.2.1.1 定位孔的延续性总成所选的定位孔必须是零件使用过的定位孔,不要更换,以免影响定位精度见图13。
图13件A的定位孔为孔1和孔2,件B的定位孔为孔3和孔4。
当它们组成一个小总成件时,此总成以孔1和孔4是定位孔,其中孔1是件A原有的定位孔,孔4是件B 原有的定位孔。
保证了的定位孔的延续。
3.2.1.2 组焊零件各定位孔相互关系相互组焊时,各件所选定位孔的轴线尽量平行,以便简化定位胎具,总成件装配方便灵活,见图14。
图14图14为一总成件,此总成由A. B. C三件组成,件A由两个零件组成的小总成,定位孔分别是1和2,3和4。
三件组焊时,孔3和孔4与件B和件C上的定位孔倾斜一定角度,若选此两孔作为件A的定位孔,则定位销必须作成带气缸的胎具,增加制造成本,结构较复杂。
孔1和孔2与件B和件C上的定位孔轴线平行,若选此两孔作为件A 的定位孔,可以简化定位胎具结构,装卡灵活方便。
所以应选择孔1 和孔2 为件A 的定位孔。
3.2.2 定位精度定位精度与零件定位精度相同。
4 RPS4.1 RPS定义(详见公司标准Q/TJI/CS.03.17-2010《车身RPS定位系统报告》)RPS就是规定一些开发制造环节共同遵循的定位点及其公差要求,在确定这些定位点时必须遵循定位点系统的规则,定位点必须在构件的稳定部位上,这些部位在后续开发和制造过程中也不会发生变化。
4.2 RPS标注代号定位点分为主定位、辅助定位和附加定位(过定位),主定位和辅助定位用大写字母,附加定位用小写字母,定位方向用小写字母。
主、辅定位(在3-2-1 定位原则内的定位点)孔:H面:F附加定位孔:h面:f定位方向x. y. z 用于与整体坐标平行的使构件定位的坐标系a.b.c 用于旋转的使构件定位的坐标系标注示例RPS1HxyRPS1 带编号的标记H 主、辅定位孔特征字母xy 定位方向RPS5FzRPS5 带编号的标记F 主、辅定位面特征字母Z 定位方向4.3 RPS作图4.3.1 定位孔和定位面RPS作图上的定位孔是以数模为依据,但图面上要表示出主定位和辅助定位,见图15。
图15图中RPSIHxy 是主定位孔,RPS2Hy 是辅助定位孔RPS3hy RPS4hx 是附加定 位孔。
RPS5Fz RPS6Fz RPS7F 是主定位面,RPS8fz RPS9fz RPSIOfz RPS11fz RPS12fz 是附加定位面。
4.3.2旋转的坐标系若定位孔定位面与坐标系不平行,则须按旋转的坐标系标注,见图 16。
Y/B图164.3.3定位面与焊点定位面要避开焊点,并要给焊枪留有足够的操作空间,见图17主定位面RPS5F Z>RPSlHzy附加定位面>RPSllfE附加定位孔主定位面\*RP 即hy ------- ► RPS7Fz附加定位面—RPS12f^> RPS9fz.RPS4hx <RPS10W附加定位孔附加定位面-附加定位面附加定位面ABC 塞标系曰XY 上聖标系 以■定位孔为原点擾特下 列角度形威: 鄰轴握转:0° 境Y 轴旋转:£4. 96" 麵轴愎转:5-35*RPS5F&kPSlFaRPS2Kbz/c434圆环面定位 采用圆环面定位时, 况,见图19和图20。
定位销圆 环面可与 定位面贴 合定位图18件2上没有定位过孔,件1可以用摆臂式的定位销圆环面来定位。
RPS1HxzRPS5FyHPS2H KRPS^lF v此处有焊点,不 能布置定位点。
图17RPSJFy圆环面一定要与定位面贴合,见图 18;不能隔层的情RPSIHxy Fz图20由图20可看出,此总成焊接时这几个件在件 A 的前面,焊接时定位销是从 背面穿过,这样方便装卡和焊接,图 19的件若采用带圆环的定位销,则定位销 的圆环面不能与本身零件面贴合,而是与件 A 贴合。
435边定位采用边定位时,要考虑组焊时定位块要有装配空间,见图 21,图22。
ARPSIHxyKPSJUyRPS3FZ RPS5FzRPS4F图19此件不宜采用定位销圆环面 定位此两定位孔不宜 采用定位销圆环 面定位,见图20。
图21图22图21所示零件用一个边定位,a,b,c,d四个边,由图22可以看出c和d两个边是不能作为定位,因为定位块没有装配空间,只能采用a和d两个边,图21 表示用a边定位是合理的。
436定位精度做RPS寸,以此总成的主定位孔为设计基准点,其它孔和面的公差是相对于此基准点而言的。
主定位孔:设计基准点,无公差的位于定位方向上,控制两个方向的定位。
辅助定位孔和附件定位孔:只控制一个定位方向,控制一个定位方向的公差为零,另一方向,圆孔取为土0.2;长圆孔:宽度方向取为土0.2,长度方向取为± 0.5主定位面:控制定位方向的公差为零,其余取为土 1.0。
附加定位面:控制定位方向的公差为土0.5,其余取为土1.0。
见图2320即£定毡点坐标及公差2Z 23 代号整车坐标足位类裂说阴 公差代号整车坐标定位嶷型说阴X1XyXT24 25 FtPSlHlf 1*7*. 1-35.5 孔A 巧TL 1 Q. 00. 0—no.o-55J. 'I -31. Q亂4巧丸,: ±0a l0. Q] —2&RPS3bT 1 «7*. >-525. 5割,D-岭电? 0, 0±a. i —21 np9«tir7H.0-ll P I) 孔 D-4M. i ±0.1 00 一29RPS5P1i j* a. o曲J -1 平顾却TX 甸7±1,0 ±i, Q 0.029 30StD.DJ+ 12(1*1X10*1±1.0 ±1. Q 0. 0RFSIFt 1 140. IJ-865. J 7 J. i±1.0±1. 0 n. n31RP 靄"GiQ-Q-665* )T I爭帀鈿+1X20+1±1,0±1. 0士山,32图235专家质控检查项目5.1 定位孔按照 3.1.1.1—3.1.1.6、3.1.2、321.1、321.2 和 322 逐项检查。
5.2 RPS 乍图按照4.2, 4.3.1—4.3.6逐项检查。
6设计失误横展6.1例1-定位销被遮挡图24是某项目后地板分总成的 MLP 的局部视图,总成1所选5101570-LP1 是不合适的,因为总成1和其它总成组焊成总成2时此定位销被总成2上其它的 件遮挡,无法通过,可换孔a 为总成1的定位孔。
图246.2例2-定位孔距离偏小图25是某项目前门上的一个件,原两定位孔距离偏小,且偏向一端,图 为更改后的定位孔。