王磊　張春暉　劉海松

摘 要 汽車的焊接技術(shù)是汽車制造過程中一項重要的環(huán)節(jié)，汽車的發(fā)動機(jī)、車廂、變速器、車橋、車架的生產(chǎn)都離不開焊接技術(shù)。汽車的某些部分在生產(chǎn)時需要特殊強(qiáng)度的材料作為支撐，例如大型的齒輪和輪緣就需要有高強(qiáng)度的合金鋼來制成，材料的強(qiáng)度可以確保汽車的使用年限，但是，高強(qiáng)度的鋼材價格比較高，在生產(chǎn)汽車的過程中會造成成本的增加，焊接技術(shù)的應(yīng)用取代了合金鋼的使用，而且提高了齒輪的耐用性，降低了汽車的生產(chǎn)成本。文章通過分析焊接技術(shù)在汽車制造中的應(yīng)用，對節(jié)約汽車的生產(chǎn)成本有一定的促進(jìn)作用。

關(guān)鍵詞 汽車生產(chǎn)；焊接技術(shù)；應(yīng)用

中圖分類號：TG47 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）14-0120-01

焊接技術(shù)作為生產(chǎn)汽車的必要技術(shù)，其存在很多的優(yōu)勢，同時也面臨著諸多挑戰(zhàn)。一方面材料在新的時代已經(jīng)產(chǎn)生了一些變化，實現(xiàn)了從黑色金屬向有色金屬的過渡，實現(xiàn)了從金屬材料向非金屬材料的過渡，材料的結(jié)構(gòu)和功能也發(fā)生了一些變化，實現(xiàn)了從多維性材料向低維性材料的過渡?，F(xiàn)在單一的材料已經(jīng)不常見了，復(fù)合材料的應(yīng)用在增多，新材料應(yīng)用于汽車制造業(yè)必然對焊接技術(shù)提出了更高的要求。本文對焊接新技術(shù)進(jìn)行分析，闡述焊接技術(shù)在汽車生產(chǎn)中的應(yīng)用。

1 焊接技術(shù)在轎車生產(chǎn)中的應(yīng)用

在汽車的生產(chǎn)過程中，人們運(yùn)用電阻焊接的方法，這種方法運(yùn)用電學(xué)、傳熱學(xué)和冶金學(xué)等多門學(xué)科，因此，要想使焊接質(zhì)量提高，就必須對電學(xué)的相關(guān)因素進(jìn)行控制。電阻焊接工藝是在制定參數(shù)的基礎(chǔ)上實現(xiàn)的，現(xiàn)在隨著計算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，實現(xiàn)了數(shù)值模擬技術(shù)，計算機(jī)實現(xiàn)了對數(shù)據(jù)的篩選工作，人們在車間就不用再花費(fèi)大量的時間來篩選數(shù)據(jù)，節(jié)約了大量的人力、物力和財力，提高了汽車制造商的經(jīng)濟(jì)效益。尤其是在近幾年來汽車制造業(yè)的蓬勃發(fā)展，在汽車車身的薄板結(jié)構(gòu)的裝配過程中，使用電阻焊接的方法，采用鋁合金等新的復(fù)合材料，增強(qiáng)了焊接的性能。

2 自動焊接技術(shù)的特征

自動焊鉗是由鉗身、電極、加壓器和安裝板等組成。電極直接應(yīng)用于導(dǎo)電，形成焊接點(diǎn)，并可以發(fā)揮良好的散熱效果，根據(jù)焊接的位置和周圍工件形狀的差異，電極可以制作成彎形、直形和帽形，在進(jìn)行焊接時，電極帽和電極桿要頻繁地與零件接觸，要承受焊接時帶來的壓力，因此，電極帽和電極桿容易發(fā)生變形和磨損，因此，需要經(jīng)常更換電極帽和電極桿。為了在焊接過程中節(jié)約材料，要將電極進(jìn)行分離式設(shè)計，將電極的夾頭和電極帽分開設(shè)計，夾頭和電極帽用椎體進(jìn)行連接，這樣容易被磨損的電極桿就可以設(shè)計成能互換的通用件，這樣就提高了焊鉗的使用效率。

自動焊鉗有氣壓和油壓兩種加壓動力源，氣壓系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特別簡易，且可靠性比較高，系統(tǒng)的反應(yīng)速度快，系統(tǒng)的使用效率高，因此，氣動加壓的方法被汽車制造業(yè)廣泛應(yīng)用。氣缸應(yīng)該確保焊接時有充足的焊接壓力，它的大小應(yīng)當(dāng)根據(jù)焊接部位的沖壓件沒有壓痕為標(biāo)準(zhǔn)，同時要確保焊接的牢固，在對薄板進(jìn)行焊接時，壓力一般在3000-5000N，為了保障氣缸的外形尺寸比較合理，一般在焊接時采用活塞增壓氣缸。

在電極臂內(nèi)應(yīng)該設(shè)置冷卻水管，是焊鉗在工作時可以行使冷卻水循環(huán)的通路，確保電極具有良好的冷卻設(shè)施。

安裝板是自動焊接技術(shù)與運(yùn)動機(jī)構(gòu)的結(jié)合體，整個焊接過程是通過安裝板的連接實現(xiàn)各點(diǎn)的連接的。安裝板與焊鉗之間的位置要根據(jù)焊接的要求來設(shè)定，在實際情況下，一定要保障自動焊鉗與機(jī)械裝置之間是絕緣的，通過使用絕緣套和絕緣墊片來實現(xiàn)兩者的絕緣。

3 車身自動焊接技術(shù)分析

自動焊鉗通過安裝板與運(yùn)動機(jī)構(gòu)連接，采用機(jī)械裝置的驅(qū)動力來完成“原位—到位—焊接—移位—再焊接—回位”的操作，完成每個位置的焊接后，可以將自動焊鉗看作三自由度的機(jī)器人，這樣可以高效地對工件進(jìn)行定位，同時又能提高焊接的效率，減少人力耗損。

1）運(yùn)動形式。自動焊鉗在車身的焊接工作中可以確定焊接點(diǎn)，也可以采用自動焊鉗進(jìn)行多個焊接點(diǎn)的連接，自動焊鉗按照基座的運(yùn)動形式可以分為固定式焊接、旋轉(zhuǎn)式焊接和移動式焊接。

在焊接的過程中，自動焊鉗的電極的閉合位置的確定應(yīng)該根據(jù)工件數(shù)模的原理來確定，電極的方向必須與焊接處的工件面成垂直狀態(tài)，與焊接夾具的工作原理相同，自動焊鉗在不工作的時候，應(yīng)該將工件取出。進(jìn)行焊接時，可以按照固定的支架將自動焊鉗與焊臺連接，在實際的操作中常常避開與工件的干涉，將自動焊鉗移動。自動焊鉗在氣缸的驅(qū)動中進(jìn)旋轉(zhuǎn)，這種措施比較簡單、可靠，已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于汽車制造中。

2）自動焊接系統(tǒng)。自動焊接系統(tǒng)是由自動焊鉗、焊鉗變壓器、時間調(diào)節(jié)裝置和二次回路構(gòu)成的，焊接的變壓器與整流器可以為焊接工作提供電力資源，一臺焊接變壓器只能給一把焊鉗提供電源。時間調(diào)節(jié)器將焊接電流的頻率改變，起到調(diào)節(jié)焊接時間的作用。二次回路實現(xiàn)了焊接變壓器與自動焊鉗的鏈接，使之形成焊接的二次回路，二次回路是由銅電極和二次電纜組成，銅電極和焊鉗的運(yùn)行狀態(tài)是由行程開關(guān)控制的，形成開關(guān)對銅電極的運(yùn)行狀態(tài)檢測后將檢測信號發(fā)送到主控制系統(tǒng)，協(xié)調(diào)焊鉗的運(yùn)行，整個焊鉗在主控制系統(tǒng)的控制下實現(xiàn)自動的焊接。

驅(qū)動氣缸為焊鉗提供驅(qū)動力，速度的調(diào)整采用的是出口節(jié)流的方式，保證焊鉗具有較大的啟動速度，可以平穩(wěn)地運(yùn)行，焊鉗具有較強(qiáng)的緩沖能力。加壓氣缸為自動焊鉗提供了加壓力。焊鉗的壓力與焊點(diǎn)處部件的厚度密切相關(guān)，因此，要對減壓閥進(jìn)行控制，從而對進(jìn)氣壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)。

4 焊接技術(shù)在汽車制造業(yè)中應(yīng)用的趨勢

現(xiàn)在，機(jī)器人焊接技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于汽車制造業(yè)，汽車的底盤、導(dǎo)軌和座椅的框架都需要焊接技術(shù)。自動化柔性生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，使機(jī)器人焊接技術(shù)集靈活性和自動化于一體，實現(xiàn)了焊接生產(chǎn)線的自動化。機(jī)器人焊接技術(shù)安裝了焊鉗存儲庫，焊接工人可以根據(jù)焊接的不同位置從存儲庫中自行選擇合適的焊鉗，傳輸設(shè)施已經(jīng)實現(xiàn)了無人駕駛的柔性化更好的感應(yīng)型導(dǎo)向車。隨著汽車制造業(yè)的不斷發(fā)展，汽車車身的焊接技術(shù)也實現(xiàn)了自動化發(fā)展，現(xiàn)代化的管理方法與先進(jìn)的焊接技術(shù)的統(tǒng)一，對汽車制造業(yè)的發(fā)展具有重大的意義。

5 結(jié)束語

近年來，國內(nèi)外都比較重視焊接技術(shù)的發(fā)展和改善，焊接技術(shù)的發(fā)展對提高產(chǎn)品質(zhì)量和性能，提高制造業(yè)生產(chǎn)效率，減少生產(chǎn)過程中成本的消耗具有深遠(yuǎn)的意義。焊劑技術(shù)作為汽車制造業(yè)不可或缺的加工技術(shù)，在迅猛發(fā)展的同時也受到了信息化巨浪的沖擊。我國為了促進(jìn)汽車制造業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，應(yīng)該將計算機(jī)技術(shù)與焊接技術(shù)統(tǒng)一，改進(jìn)對焊接程序的編制，減少現(xiàn)場調(diào)試的時間，通過計算機(jī)技術(shù)高效而準(zhǔn)確地獲取焊接的信息，以此來提高我國汽車制造業(yè)的水平，使汽車制造業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益有所提高。

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