汽车车身装焊误差产生的原因控制

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【摘 要】汽车车身的装焊质量直接决定产品质量及整车性能.分析了汽车装焊的内在规律,并指出要保证良好的车身装焊质量,应从产品开发设计、工装的设计和制造、工艺的制定到工装的使用和维护、现场技术问题的处理、工人的操作以及零组件的尺寸保证等一系列环节和过程进行综合的控制.

【关 键 词】车身；焊接；质量

0.前言

汽车生产是大批量的生产,装焊质量的高低直接影响到整车的外观质量和性能、工厂的产量和经济效益.在汽车车身装焊过程中,由于诸多方面因素的影响,造成了组焊件以及白车身装焊精度的误差.装焊误差有些较小,对质量不会造成明显的影响；有些超过了规定值,就会产生不良影响.为了保证汽车生产的高质量、快节拍和低成本,因此很有必要对汽车装焊误差产生的原因进行深人和全面分析,并采取措施进行有效的控制.

1.装焊误差产生的原因及控制

汽车装焊误差产生的原因有很多,主要涉及到产品设计、焊接夹具、零件、焊接变形和操作过程变形五个方面.对产生装焊误差的各方面因素进行合理的、综合的控制,即可有效地减小装焊误差.

1.1产品设计

设计质量决定了产品的固有质量,保证产品质量必须从产品设计开始.从工艺角度来讲,即产品的工艺性要好,包括冲压工艺性、装焊工艺性、装配工艺性及外观成形工艺性等,它们是互相联系又互相制约的,要综合起来考虑.评价一个产品的工艺性时,首先要分析该产品结构是否有足够可进行分解装配焊接的工艺分离面.产品的工艺性越好,装焊质量也就越容易保证.

1.2焊接夹具

在产品设计完成后,焊接夹具是保证车身装焊精度的最重要的因素.焊接夹具的作用是保证所属装焊零件之间的相对位置和焊接件的尺寸精度,减少装焊过程中焊接件的变形,提高装焊生产率.焊接夹具主要由定位装置、夹紧装置以及夹具底座构成,装夹（定位和夹紧）、焊接和取出构成了整个装焊的过程.在焊接夹具设计、制造、调整、使用和维护等各个环节都存在着产生装焊误差的因素.

1.2.1夹具设计

焊接夹具设计时,最重要的是选择各零件的定位基准.定位基准选择是否合理的标准是能否保证定位可靠、精度高、方便装配与焊接,以及有利于简化夹具结构等.

1.2.2夹具精度

夹具制造精度达不到设计要求也是造成装焊误差的一个原因.由于大型焊接夹具定位件、压紧件的数量比较多,结构和形面比较复杂,以及一些焊接夹具制造、装配技术手段上的一些原因,都会造成焊接夹具的制造精度有时不能很好地保证.

1.2.3夹具调整

由于焊接夹具设计或制造上的原因,以及零件尺寸误差等原因,在试生产前一般都要经过夹具的调试或者叫零件的比试,检验夹具能否保证装焊精度,夹具与零件的协调性以及对零件进行考核.在进行夹具调试时,夹具应是基准.夹具与零件不协调造成装焊误差的形成,可能是夹具制造精度的原因,也可能是零件尺寸的误差造成的.

1.2.4夹具使用与维护

我国汽车装焊生产的自动化程度较低,目前国内装焊线多采用气动焊接夹具,悬挂式气动电阻点焊钳手工焊,少量点焊机器人及自动焊钳.为保证装焊精度就要求操作者能正确使用焊接夹具.焊接夹具的定位元件、压紧元件及其它元件在使用一段时间后会产生磨损,造成定位误差增大.夹具在平时使用过程中,还会产生一些定位件和压紧件的松动、脱落、断裂等现象,必须对夹具进行及时的检查和维护.

1.3零件

零件尺寸不合格也是造成装焊误差的一个原因.所谓零件尺寸不合格是指零件尺寸不符合产品图纸要求,即通常说的零件尺寸超差.有些情况下,零件的某些尺寸误差对装焊所造成的影响也可以通过调整夹具来消除.但在很多情况下,零件尺寸不合格特别是主要尺寸不合格都会产生装焊误差.

1.4焊接变形

焊接变形引起的装焊误差一般比较难以进行定量计算,焊接变形量的确定应通过理论分析与实际测量相结合.理论分析是对各部位的变形情况进行大致的定性分析,具体数值大小还要进行实际测量或试验测量.焊接变形量的测量所需要的检测手段比较复杂,而且对于不同部位、不同的焊接方法、焊接规范和不同的操作顺序等都要具体分析.

1.4.1装焊工艺

装焊时一般是先在夹具上进行定位预焊一些焊点,然后取出在夹具下完成所有焊点的焊接.定位预焊是使焊件具有一定的工艺刚度和保持零件之间的相互位置,减小变形.不论是定位预焊还是夹具下点焊都要按照合理的顺序进行.在工艺规程上对焊点位置、数量、间距和点焊顺序都应明确规定,并且要求操作者严格执行,从而获得较小的和较稳定的焊接变形.自动化生产线采用机器人焊接或自动焊焊接,不仅手工焊钳难以点焊的部位可以点焊,而且焊点的距离均匀,点焊顺序稳定,能够最大限度地减小装焊变形,并且焊接变形也非常稳定和容易进行控制.

1.4.2焊接规范

汽车点焊一般采用硬规范,即采用大电流和短时间焊接,使薄板件的焊接变形较小.对于比较厚的板材采取软规范,即采用偏小电流和长时间焊接,使板材达到所需的焊接强度.对于C02焊,在保证接头强度和性能的前提下,应尽量减小焊缝的线能量.无论哪种焊接方法都应采用比较稳定的焊接规范.

1.4.3零件引起的焊接变形

汽车装焊时一般不希望有较大的强制变形量,在试生产夹具调试阶段和正常批量生产时都应尽量减小和避免这种变形,所以必须对零件的尺寸精度严加控制,同时对组件、分总成的精度也要严格保证与控制,如果组合件和分总成产生了变形,对总成变形的影响比零件更大.焊接夹具设计时,各定位、夹紧装置在装夹零件或组焊件时所分配的收缩量和夹紧力与结构实际装焊中各部位的收缩余量和所需夹紧力并非完全一致,因此要通过装焊过程分析对夹具进行调整,以减小焊接变形.

1.4.4操作过程中的变形

一个分总成焊好后,从夹具中取出,再放入另一个夹具中进行装焊.在这一系列装夹取放过程中,不可避免地会产生一定的变形,造成装焊误差.这种装焊误差一般属于随机误差,要尽量避免.

2.结论

整个汽车装焊过程是一个既具有静态又具有动态的复杂的系统.汽车装焊有其内在的规律,就是影响装焊质量的各个因素与装焊质量之间以及各因素之间所具有的本质的必然的联系.要保证良好的车身装焊质量,从产品开发设计直至生产出成品的一系列环节和过程,都必须进行综合的控制.只有掌握汽车装焊内在规律,采用先进的技术管理方法、质量管理方法和质量检测手段,有效地控制汽车装焊误差,才能提高汽车装焊质量.