成永興,顧小成(北京汽車股份有限公司北京分公司,北京 101301)
淺析汽車車身的焊接工藝設計
成永興,顧小成
(北京汽車股份有限公司北京分公司,北京101301)
摘要:汽車白車身焊接是汽車制造過程中的重要環(huán)節(jié),和汽車涂裝工作及總裝工作相比,白車身焊接剛性更強,為促使汽車行業(yè)發(fā)展,一定要深入研究白車身的焊接質(zhì)量標準,進而有效控制車身焊接質(zhì)量。本文主要論述了汽車白車身的常見的焊接工藝方法、設計焊接工藝方法過程中的注意事項。
關鍵詞:白車山焊接;質(zhì)量標準;有效控制
汽車是人們非常重要的交通工具之一,提高汽車白車身焊接質(zhì)量能夠提升汽車的總制造質(zhì)量,這對降低交通事故具有促進作用。所以,要重視汽車車身的焊接工作,進而逐步改善汽車總制造質(zhì)量。目前,市場上多數(shù)車身結構是鋼制沖壓件為主體的單體式車身,很多沖壓件經(jīng)過凸焊、氣體保護焊、電焊等工藝連成一個車體。因為鋼制沖壓件厚度都很薄,薄板沖壓件焊接質(zhì)量標準及焊接工藝具有自己獨特的特點,實際焊接過程中要嚴格控制車身的焊接標準。
2.1點焊工藝
正常情況下,一輛汽車的白車身會有幾千個焊點,而絕大部分車身都是點焊結構件構成的,所以,相比其他焊接工藝,點焊是白車身制造中運用最多的焊接工藝。點焊屬于電阻焊,點焊的原理使在焊件之間制造多個焊點連接焊接,當兩個焊件壓緊在兩個電極間是介入較大電流,運用電阻熱把焊接區(qū)域加熱,直至加熱到可以達到預計尺寸的熔化點,再切斷電源,熔化中心受壓力影響冷卻后會變成焊點。
2.2凸焊工藝
凸焊可以說是點焊的變型,凸焊常用來焊接低合金鋼與低碳鋼沖壓件。凸焊也有很多種類,例如:板件凸焊、螺釘零件凸焊、管子凸焊機線材交叉凸焊等。利用凸焊工藝焊接板件時板件厚度最好在4mm以內(nèi)。點焊和凸焊不同之處是凸焊要提前在焊件上制造凸點,或是利用焊件原有倒角、型面當成焊接過程中的接觸部位。
2.3CO2氣體保護焊
CO2氣體保護焊是焊接工藝中的電弧焊,它是用CO2作為保護氣體,利用工件和焊絲之間產(chǎn)生一定電弧帶來的高溫,實現(xiàn)熔化金屬部件的母的,利用CO2焊接工藝時常運用光焊絲作為其填充金屬。CO2氣體保護焊和其他焊接工藝相比,有自身獨特的優(yōu)勢,例如:焊接成本低、效率高,且可以保證焊接質(zhì)量。
2.4激光焊
激光焊是運用激光器輸出且經(jīng)過光源聚焦的具有高能量密度激光作熱源,對金屬實行釬焊或熔化焊。激光焊有脈沖功率激光焊與連續(xù)功率激光焊。利用激光焊焊接過程中激光不和工件發(fā)生直接接觸,具有較高的靈活性,接頭實行對接或搭接。利用激光焊焊接工藝可以焊接部分變形較小、強度較高,利用傳統(tǒng)焊接方法不能焊接的特殊材料汽車零部件。激光焊有很多優(yōu)點,因為焊接過程沒有連接的間隙,車身焊接位置在整個焊接過程中不會發(fā)生變形。激光焊接的焊接寬度和焊接深度比很高,如果焊接縫寬1mm,焊接深度要高達5mm,因此,激光焊的焊接質(zhì)量非常高。因為激光焊的焊縫較為平整,焊接的痕跡較小,幾乎不用再進行修補,很多汽車公司都在運用該焊接技術。通用汽車公司焊機新的車頂部件運用激光焊,上海大眾焊接車側圍和頂蓋連接位置運用激光焊,伴隨汽車行業(yè)不斷發(fā)展,激光焊運用一定會越來越廣泛。
3.1點焊
為了控制點焊的質(zhì)量,在利用點焊焊接工藝施工時要注意一些問題:首先,要嚴格控制零件料厚比。因為加熱板件過程中,板件極易受焊接電流與時間的影響,因此,要防止不同零件料的厚比差較大問題,防止焊接質(zhì)量受到影響。例如:出現(xiàn)焊穿薄板,但厚板依然沒有焊透情況。如果遇到由于焊接工藝需要一定要一起焊接4層板時,可運用開焊接工藝缺口法進行解決;其次,有效控白車身邊緣和焊點間距離。一般情況下,汽車白車身邊緣和焊點間距離要等于0.8倍薄板厚度和0.2倍厚板厚度,大量的實踐充分證明,進行點焊時如果薄板厚度太大,車身零件就會有起翹問題出現(xiàn)??刂坪更c間距過程中要充分結合車身的剛度要求,防止剛度分流現(xiàn)象出現(xiàn);最后,要有效控制焊接空間和焊接面。為防止焊接白車身過程中存有虛焊問題,要確保不同薄板間焊接面都貼合,合理布置點焊縫位置。焊接空間方面,應該盡可能的讓X型焊槍和C型焊槍和焊接頭接近。
3.2凸焊
由于凸焊是運用車身凸點來接觸焊接,接觸面的單位面積電流與壓力都會隨之提升,可以集中巨大熱量,使車身板件的外表面氧化膜發(fā)生破裂,分流電流就會變小。所以,利用凸焊工藝進行焊接時可以實現(xiàn)多點凸焊,接頭變形不僅會減輕,焊接效率也能夠有很大程度提高。利用凸焊焊接工藝焊接之前,要注意先沖制車身凸起位置,所以,和其他焊接工藝相比,凸焊工藝更要做好焊接前的準備工作,合理制定焊接工序,充分準備焊接設備。凸焊焊接時間和薄板厚度、焊接電流及凸點剛度有關。要在車身薄板位置焊接凸焊螺栓和凸焊螺母,促使擰緊螺母或螺栓時能夠裝配車身。運用凸焊機焊接好螺栓和螺母以后,要認真檢查上級車身整體和零部件匹配情況,并運用定位銷固定螺母焊接位置。
3.3CO2氣體保護焊
CO2氣體保護焊具有較小的鐵銹敏感性,能夠?qū)崿F(xiàn)焊接自動化與機械化,所以,CO2氣體保護焊運用的十分廣泛。運用CO2氣體保護焊過程中,需要注意其規(guī)范參數(shù)非常多,例如:電弧電壓、CO2流量、焊絲尺寸、焊接速度、焊接電流等等,焊接前一定要合理選擇這些參數(shù),必須以保證焊接質(zhì)量為前提,然而再盡量提高焊接效率。
汽車車身焊接工藝對汽車整車制造質(zhì)量具有很大影響,因此,制造汽車過程中,要高度重視汽車白車身焊接工藝選擇,因為焊接工藝受用戶一項、工藝水平、產(chǎn)品系列等因素影響,設計過程中必須全面考慮各工藝優(yōu)缺點及影響因素,結合廠家要求,不斷完善焊接工藝的設計方案,優(yōu)化焊接方法,全面考慮各種因素影響,確保車身焊接質(zhì)量滿足要求。
參考文獻:
[1]杜坤,魏慶豐,趙濤,姜海濤.車身焊裝工藝規(guī)劃方法及分析[J].汽車工藝與材料,2012(09).
[2]王曉華,崔志琴.汽車車身的焊接工藝方法[J]. 機械工程與自動化,2011(06).