汽车底盘—后车架总成焊接工艺的优化

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【摘 要】为了减少汽车底盘-后车架总成焊接变形,通过改造焊接夹具,用较短的时间,最少投入,采用优化焊接工艺.项目改造后产量明显增多,生产质量稳定.

【关 键 词】后车架；焊接线；优化；改造

1.工艺分析

如图1所示是后车架的示意图,目前制作流程如下：

图1制作流程图

图2改进后的夹具

1.1凸焊（螺栓）螺母：先将螺母（螺栓）凸焊好,然后将各零件送到各焊接工位进行小组件焊接或总成焊接.

1.2左/右纵梁以2套机器人工作站焊接分总成1和左/右纵梁总成,焊接完成后进行补焊、清理、检查.

1.3完成托架总成和涡轮增压器支架左/右总成以1套机器人焊接工作站焊接.

1.4C型梁以1套机器人焊接工作站焊接完成.

1.5将C导管总成、涡轮增压器支架左/右总成、左/右纵梁总成、C型梁总成,6个部件在人工组对工位进行组焊.组对后以4套机器人焊接工作站分别焊接分总成1、2、3及总成焊接.

1.6焊接完成的后车架总成进行补焊、清理、检查、打号.

2.生产线的设备配置及布局

考虑到焊接工艺、节拍、物流,各焊接生产线进行如下的配置,生产线的平面布局图见附图所示：

3.生产节拍分析

工位1-4、工位10均为小件点定焊、全焊,其生产节拍均在60秒以下,其余各工位生产节拍分析列表如表1所示.

从表1可看出生产时间最长的工序工位9,该生产线年生产量最大能力为（单班）：3600/384X8X251X0.85等于1600件,超过设计纲领.

4.后车架焊接难点

4.1机器人焊接后车架纵梁加强筋工序,为了加快散热减少焊接变形,减小焊缝,我们在焊接夹具上增加了铜制仿形块的夹紧装置.这一措施在控制纵梁焊接变形方面,起到关键性的作用,达到了预期效果.图2是改进后的夹具：

4.2后车架C形梁由于冲压散件形状复杂,工件间本身贴合不好,因此焊接变形量很大,难以控制（如图2所示）.针对这种情况,首先我们对焊接夹具进行改进,增加了压紧点,但是效果不理想,焊接变形还是没有的很大的改善.后来,我们又从焊接工艺上进行改进,将影响焊接变形的关键四条焊缝留在后车架分总成1进行焊接.这样一来,后车架C形梁的焊接变形就得到了很好的控制,达到了我们需要的理想效果.同时,这一措施对我们后面控制总成焊接变形也起到了重要作用.图3所示是改进后的夹具：

图3改进后的夹具

4.3点焊后车架总成焊接工序,此工序是整个后车架所有工序中最关键和最重要的一道工序.它在整个开发过程中起到承前起后的作用,后面所有工序的焊接变形都与本道工序紧密关联.因此,在工艺上控制此道工序的焊接变形量和预留量就成了我们需要攻克的难题了.为了控制焊接变形,首先我们增加焊接夹具的夹紧点,工件四个基准孔面由于焊接变形造成的不平基本得到控制,同时往里的收缩量也得了很好控制（增加夹紧点如图4所示）.

图4增加夹紧点

图5

当时调试由于没有经验,对高强度薄板件的焊接性不熟悉,没有估计出其焊接收缩量.后来经过半年的摸索,我们最终找到了后车架总成的焊接收缩量（如图5所示）.

针对后车架总成的焊接收缩,我们利用焊接学的反变形原理,在工艺上采取了从此道工序开始预留焊接收缩量,结果有效的控制了焊接变形,最终的焊接总成达到了产品图纸的要求.

5.结束语

本方案通过我们改进,后车架焊接变形尺寸有了很大的改观,不仅为公司在薄板件产品开发方面积累了宝贵的实践经验,同时该项目为公司新产品开发开辟了一个新的技术平台.现在,后车架及悬臂已经批量供货,成为本公司新的经济增长点,降低了整车开发的成本,值得在汽车领域推广应用.