林偉新
摘 要:在現(xiàn)代汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展中,焊接工藝作為一種重要的工藝技術(shù),被廣泛應(yīng)用在汽車工藝制造中,所以需要在明確汽車焊接工藝現(xiàn)狀的基礎(chǔ)之上,加強對于工藝要點的掌握,以此為汽車的優(yōu)良制造奠定基礎(chǔ)。對此進行探究,從而在分析與研究下提出合理的應(yīng)用建議。
關(guān)鍵詞:汽車;焊接工藝;現(xiàn)狀
1 焊接工藝技術(shù)在汽車行業(yè)的應(yīng)用現(xiàn)狀分析
如今我國處于交通行業(yè)迅猛發(fā)展的時代,人均汽車占有量猛增,汽車成為很多中國家庭必備的出行工具,而汽車生產(chǎn)工藝也在不斷進行升級,與之相關(guān)的汽車維修與保養(yǎng)行業(yè)地位也有著提升,可以說,汽車使用率的增長給汽車服務(wù)業(yè)帶來了發(fā)展的春天。汽車焊接工藝在汽車生產(chǎn)行業(yè)發(fā)展前期主要應(yīng)用在汽車車身的焊接與調(diào)整方面,但在汽車生產(chǎn)工藝技術(shù)不斷發(fā)展的當下,汽車車身制造已經(jīng)不再需要焊接工藝的參與,而是采用了模具制造的技術(shù)方式,這樣可以提高汽車車身生產(chǎn)的標準性,而當前汽車行業(yè)對于焊接工藝的應(yīng)用主要是在汽車車身細節(jié)配件的安裝焊接和汽車后期維修與改裝中。
2確定操作規(guī)程
因為整個車身尺寸的擬定、加工和校驗環(huán)節(jié)都需要設(shè)置在一個定位體系當中,故此,在對車身結(jié)構(gòu)進行設(shè)計時一般都會把焊制、組裝、倒運以及總裝過程所需遵循的技術(shù)標準考慮其中。僅是在能夠保證其都遵從于某一專門技術(shù)基準的情況下,方可實現(xiàn)組裝車身構(gòu)架時其整體車的結(jié)構(gòu)尺寸和其外觀幾何形態(tài)完全吻合。在此基礎(chǔ)上,此類基準還要適合于夾具的尺寸設(shè)計、現(xiàn)場制作、技術(shù)調(diào)整、性能檢驗以及維修過程等。于是,制定基準時尚需關(guān)注以下幾項要素:①技術(shù)基準的通用性。②所用基準必須達到工件精準定位的要求。③所定基準一定要便于測量操作。④基準的執(zhí)行必須方便于焊接作業(yè)的實施。
3常用的焊接工藝
傳統(tǒng)汽車加工作業(yè)中,可以利用加熱加壓的手段將兩塊及多塊金屬連接起來的工藝方式就是焊接工藝,一般而言焊接方法可以分為三大類,分別是熔焊、壓焊以及釬焊,而最為常用的電焊方式是焊條電弧焊、二氧化碳氣體保護焊、電阻電焊以及激光焊接。比如電阻電焊就是利用電流流通時所產(chǎn)生的電阻熱去加熱焊件,致使焊件存在部分融化的狀態(tài),再利用一定的壓力將焊件連接起來,所以電焊的整體過程可以分為四大階段,分別是預(yù)壓階段、焊接階段、鍛壓階段以及停止階段。因為其自身的便利化、用時短等優(yōu)勢,而被廣泛使用在汽車零部件修理以及汽車生產(chǎn)制造當中。還有二氧化碳保護焊則多用于車廂、車架以及液壓缸、千斤頂?shù)炔糠值暮附印?/p>
激光焊接則是利用激光作為熱源而將焊件進行融化所實現(xiàn)的焊接方式,并且激光因為其自身焊接方式具有精準度,同時用于精密部分的金屬焊接。所以一般而言激光焊整體密度較高,具有深穿透的優(yōu)勢,典型的激光焊接設(shè)備結(jié)構(gòu)是由 CNC單元、激光源、光束擴束、圓偏振鏡、光束傳輸系統(tǒng)、加工頭、加工用氣體共同結(jié)合,然后作用在置于運動系統(tǒng)的工件之上,所以在傳統(tǒng)汽車作業(yè)加工中所采取的激光器有兩種,分別是氣體激光器以及 TAG 激光器,要根據(jù)焊件所需密度標準來選擇合適的激光器,并且二者結(jié)合使用會有更好的效果。
在焊接缺陷的解決與完善方面可以通過采用焊縫跟蹤技術(shù)來加強監(jiān)督與跟蹤,例如機械跟蹤、激光跟蹤、CCD 攝像跟蹤以及電弧跟蹤方式等,都可以在一定程度上加強焊接位置的精準程度,降低產(chǎn)生焊接缺陷的實際概率,提升執(zhí)行元件控制精度、自動識別焊縫位置,找準焊縫的同時讓焊槍能夠自動化適應(yīng)控制。這些都是目前汽車焊接工藝的發(fā)展與創(chuàng)新成果,所以在汽車焊接工藝應(yīng)用過程之中,應(yīng)該積極吸取全新的汽車焊接技術(shù),從而結(jié)合汽車制造業(yè)的實際發(fā)展狀況,加強汽車焊接工藝技術(shù)的有效應(yīng)用。
4汽車車身焊制程序的技術(shù)設(shè)計及其要件
為了真正實現(xiàn)汽車焊制作業(yè)的完美開展,在實施焊制程序技術(shù)設(shè)計時必須構(gòu)建如下幾種要件:①汽車車身結(jié)構(gòu)的數(shù)學(xué)表達模型。一般狀況下,在汽車生產(chǎn)領(lǐng)域中為打開相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型時常是采取 UG、Catia、ProE 等三維型軟件來實現(xiàn),并據(jù)此獲得對應(yīng)的參數(shù)。在擬定汽車車身焊制程序環(huán)節(jié)中,其整臺車的數(shù)學(xué)模型是由多個具體的個分部數(shù)學(xué)模型組合而成,且由其中確定車身總體構(gòu)架尺寸以及各個零部件之間的相對位置關(guān)系等內(nèi)容。另外,尚能夠依托車身結(jié)構(gòu)的數(shù)學(xué)模型來繪制出各類軸測視圖以及其中的截面圖等。②樣本工件、樣本車型。涵蓋了汽車車身分部總成、各大件總成、整車總成以及沖壓工件等項目。③成套車體結(jié)構(gòu)圖紙。④車身零配件匯總表。其囊括了車身所有配件的序列排號、結(jié)構(gòu)名稱,標配工件攜帶的數(shù)量、產(chǎn)品規(guī)格以及含有沖壓工件的數(shù)量、序號以及其部件名稱等多項內(nèi)容。
4.1分析焊點結(jié)構(gòu)
通常來說,在對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進行設(shè)計時須確定好焊點的重要等級、焊接數(shù)量、具體位置及焊接強度等參數(shù)。然而,時下部分客戶并沒有提供產(chǎn)品圖紙而只是提供產(chǎn)品數(shù)模。
4.2確定定位焊點
汽車車身中較為復(fù)雜的構(gòu)件,常常需要經(jīng)過組裝與補焊等過程來完成焊接。在進行工件組裝時,往往受到設(shè)備布置空間、生產(chǎn)節(jié)拍以及夾具空間占用情況等因素的限制,難以一次就將全部焊接工作完成,而是需要將其分為若干部分,并逐步完成焊點,最后,還要保證焊點能夠確保工件離開夾具時的尺寸與形狀。
4.3焊點分組
汽車車身的任一組成上均有很多焊點需要完成。所以,在設(shè)計工藝過程中應(yīng)當對焊點分組。
4.4焊鉗初期選型
焊鉗初步選型即對焊點組數(shù)量進行明確,也就是確定焊鉗的最小數(shù)量。以工程的尺寸與形狀為依據(jù)來明確焊鉗的吊掛形式(轉(zhuǎn)環(huán)、縱吊、橫吊)、焊鉗的形式(C 形、X 形)、電極形狀、形成、喉深、開檔等內(nèi)容,并確定焊點的位置以及操作位置。
4.5試件試焊
當定位基準,夾緊機構(gòu)調(diào)試工作階段性完成后需按照焊接作業(yè)指導(dǎo)書對試件進行焊接,通過焊接對以下幾項內(nèi)容進行校驗:
a. 焊接夾緊順序是否合理,焊后夾具各氣缸打開動作是否順利。
b. 焊后夾具松開后總成件與夾具定位塊的貼合程度及各定位孔、定位面表面質(zhì)量。
c. 焊后取件是否方便。
d. 焊接參數(shù)是否合理。
4.6試焊件檢驗及分析
試焊件首先需進行外觀檢測,各處各定位孔、定位面表面質(zhì)量均應(yīng)滿足客戶要求。再按照檢測指導(dǎo)書使用總成檢具對試件進行手工檢測,并做好檢測記錄,手工檢測全部合格后再進行CMM檢測。如手工檢測即存在較大的問題,需立即通過檢測記錄、調(diào)試記錄及原有夾具資料對問題點進行分析,并重新制定方案,調(diào)整夾具。
數(shù)模或圖紙給定的公差范圍是重要的檢測指標,但不是唯一的檢測指標,對于焊接強度、焊接質(zhì)量穩(wěn)定性,焊件外觀等因素均為檢測指標,他們都需要后續(xù)每道工序的反饋信息,參考后序工序的反饋信息,不斷對焊接夾具,焊接參數(shù),焊接工藝等進行調(diào)整,逐步實現(xiàn)整車需求。
結(jié)語
目前汽車焊接工藝無論在創(chuàng)新還是設(shè)計方面都有很大的發(fā)展空間,我們需要在明確詳細的汽車焊接工藝技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀的基礎(chǔ)之上,加強對于現(xiàn)代汽車零部件焊接工藝的詳細分析,突破傳統(tǒng)焊接工藝的應(yīng)用現(xiàn)狀,從而提升焊接工藝的精準度與穩(wěn)定性。從焊接工藝進行著手,提高焊接工藝的生產(chǎn)效率,降低焊接工藝的生產(chǎn)制造成本,以此滿足汽車制造的應(yīng)用需求。
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