蔡璐

摘 要：當今汽車作為主要交通工具的同時進一步發(fā)展為代步工具，其發(fā)展形勢日益迅猛。汽車車身是由數(shù)百件沖壓件組成，這些組件通過焊接、鉚接或機械聯(lián)接等方式的加工，最后成為完整車體。在汽車加工技術中，焊裝是主要加工方法，其工藝質量的高低直接影響到汽車的外形以及整體美觀。合理的焊裝工裝，可有效地提升汽車整體產(chǎn)品質量，進一步提高裝焊工藝水平，同時，也可以大大降低生產(chǎn)者勞動強度，提升企業(yè)勞動生產(chǎn)率。所以，汽車生產(chǎn)企業(yè)提高汽車制造工藝水平，就必須重視汽車焊裝工藝設計與工裝設計水平，通過提高客戶對汽車產(chǎn)品滿意度，增加產(chǎn)品市場競爭力。

關鍵詞：汽車車身焊裝 工藝設計 工裝設計

1導言

由于汽車車身的焊裝工藝比較特殊，進行設計的時候，需要嚴格落實設計原則，不僅需要保證設計方案合理性以及科學性，還需要保證汽車焊裝的工藝遵循標準化的流程，將焊裝夾具的設計生產(chǎn)時間縮短，控制設計生產(chǎn)的成本。通常情況下，超過80%標準化夾具能夠重復的制用，方便進行更換與改型，這樣既可以將設計人員勞動的強度降低，又可以將設計的問題從根本上解決，提升夾具設計的質量。

2汽車車身的焊裝工藝設計

2.1車身焊裝的工藝設計。在汽車制造的四大工藝（沖壓工藝、焊裝工藝、涂裝工藝、總裝工藝）中，每一道工藝都汽車制造質量產(chǎn)生重要的影響。而其中焊裝工藝對于汽車產(chǎn)品的外觀美觀與否有著直接關聯(lián)，這也是用戶接觸汽車產(chǎn)品最直接的印象。因此，必須重視車身焊裝工藝的合理性與科學性，在有限的資源背景下，提高焊接工作質量，提升焊接工作效率。這就需要工藝設計人員熟悉和了解不同車體車身特性，加強與車身設計人員、內飾設計人員、焊接生產(chǎn)人員的多方溝通，為車身焊裝工藝設計科學的可行性方案，保證焊裝工藝設計的科學性與先進性。

車身的焊裝過程實際上是零件的組合或部件組裝，然后幾個組件或零件形成一個整體。在焊裝工作之前，應有詳細焊裝工藝文件來指導焊裝工藝開展，保證每一批次焊裝工藝質量，提高焊裝效率。焊裝工藝設計的焊裝工藝卡，是指導焊裝工藝裝配與焊接的工作依據(jù)，同時，針對不同零部件焊裝銜接工作，就根據(jù)焊裝工藝要求、生產(chǎn)設備自動化程度、輸送距離等，確定焊接每一道工序的生產(chǎn)時間，從而確保焊接工序科學有序地開展。汽車車身焊裝工藝設計的要點主要有：一是焊裝工序卡制定：根據(jù)車身設計要求，對焊裝工藝的每一道工序提出詳細要求，并對整個工藝流程中每個部件的裝配與焊接順序提出要求。二是提出滿足一中規(guī)定的工序內容所需的通用焊接設備清單，清單應包含設備規(guī)格、型號和臺數(shù)等。三是為完成滿足產(chǎn)品特殊要求的工序、工步，確定專用設備儀器清單及其規(guī)格型號，提出相應的技術條件。四是為了保證焊裝工藝滿足要求，需重視監(jiān)督檢查，通常情況下，應設立首末件檢驗，檢查和驗證焊裝工作質量，保證下一工藝或生產(chǎn)工序順利進行。五是基于上述工藝設計的內容，可繪制出裝焊車間的初步平面布局規(guī)劃。

3車身焊裝的工裝設計

3.1車身焊裝的工裝特殊性。很大一部分汽車焊裝的構件均是通過薄板沖壓件組成，這種構件的穩(wěn)定性、大小、強度以及剛性和材質沖壓工藝存在密切聯(lián)系?；谄囃庑蔚臉嫾容^復雜，汽車的零件存在諸多不規(guī)則形狀曲面件，所以會采取三維坐標對尺寸關系進行確定。在設計焊裝夾具過程中，會對型面規(guī)則零件進行有限選取，一些不規(guī)則形狀曲面通常不考慮，同時經(jīng)鈑金仿型進行定位，在確保定位可靠的基礎上，將零件和定位工裝實際接觸的面積縮小。因為不少焊裝零件需要在薄板的沖壓下進行制作，但在薄板沖壓過程中，容易發(fā)生彎曲變形的情況，因此，需要相關人員及時矯正?，F(xiàn)階段，不少焊裝夾具的結構都相對復雜，并且夾具定位的元件有著定位夾緊功能，可以使得已經(jīng)變形的零件尺寸恢復至原來尺寸。另外，批量沖壓件如果尺寸缺乏穩(wěn)定性，需要采取定位夾緊的機構，同時進行三維或是二維方向調節(jié)。

3.2車身工裝的設計所遵循原則。焊裝夾具設計應遵循的基本原則如下：一是夾具設計的首要原則應保證加工產(chǎn)品加工精度與形狀和尺寸精度符合與設計圖紙、技術要求相一致。特別是零部件在夾具定位必須準確，才能保證加工精度。同時應壓緊可靠，在焊接時應盡可能防止焊接變形。二是定位基準一致性原則。依據(jù)機械加工基準一致原則，為避免焊裝時出現(xiàn)原始誤差，定位尺寸基準必須與車身設計基準、汽車車身裝配的基準相互保持一致，焊裝工序中定位尺寸也應該保持一致。三是對于單個工件，應采用二孔、二型面的“定位—夾緊”原則。對外形尺寸較大的工件，考慮到鈑金件的彈性，為了使工件局部定位穩(wěn)定，宜適當增加多孔與型面“定位一夾緊”。四是在對工件進行定位時，工裝單元應穩(wěn)定、動作迅速，方便操作人員夾緊工件和取出工件，盡可能簡化焊裝過程，保持操作流程科學性。五是復雜部件以及大尺寸部件應優(yōu)先裝件，隨后裝入其余零件。六是各定位單元需滿足二維或三維可調原則。夾具調整可通過“墊片組”的中間過渡裝配組合來實施。七是當焊縫位置處于上下平面均要施焊時，夾具結構應設計成可翻轉的結構，以滿足操作人員焊接作業(yè)的可行性。

2.3 車身焊裝工裝。通常情況下，汽車車身的焊裝工裝即為焊裝的夾具，而焊裝夾具是指夾緊件、定位塊、支座以及導向支架等附件組成工作的平臺，一般是用來夾緊與定位結構零件機械的裝置，屬于汽車車身焊裝整個過程之中比較中的一個基礎性工藝。就目前而言，伴隨國內汽車行業(yè)飛速發(fā)展，各種汽車種類與型號不斷涌現(xiàn)，使得汽車裝配的零件焊裝時所用夾具出現(xiàn)了差異。因此，為保證生產(chǎn)夾具都與汽車型號相符，很多汽車的生產(chǎn)廠家需要按照汽車類型對焊裝夾具進行自行設計及其制作。此外，由于汽車市場上并沒有標準、統(tǒng)一的焊裝夾具，其只是非標準化的設計以及制造工藝技術。伴隨汽車行業(yè)進步與完善，推動汽車焊裝的夾具向著標準化的方向發(fā)展與進步。在設計夾具結構機械傳動裝置時，需要與產(chǎn)品自身特點相結合，確保所設計定位夾緊的結構操作方便以及結構簡單，同時還需要重視工裝設計中常用翻轉架、胎具以及包邊模等。

4汽車車身焊裝技術發(fā)展趨勢

4.1減少環(huán)境污染。為了可以更好地提升焊裝自動化發(fā)展的綜合效率，人們還需要注重今后焊裝發(fā)展的環(huán)保性以及可持續(xù)發(fā)展性。焊裝行業(yè)要得到長久的發(fā)展，可持續(xù)發(fā)展已經(jīng)成為一個必然選擇。因此，在今后的發(fā)展過程中，焊裝方面需要大力度推廣一些清潔化的生產(chǎn)工藝，尤其是針對噪聲情況、高溫情況、有害氣體和弧光等給環(huán)境帶來的不良影響，都需要在焊裝生產(chǎn)中給予減少甚至消除。此外，自動化技術的發(fā)展還需要積極利用其他外部良好的條件，如積極總結發(fā)展經(jīng)驗，注重創(chuàng)新一方面使得焊裝自動化的系統(tǒng)可以得到不斷更新?lián)Q代，另一方面逐漸培養(yǎng)本國焊裝自動化技術產(chǎn)權，充分保障工業(yè)發(fā)展。

4.2走向智能化發(fā)展方向。從焊裝過程分析，在今后的發(fā)展過程中需要逐漸在智能化的方面給予良好的控制，如在焊裝控制系統(tǒng)方面，焊裝自動化如果實現(xiàn)智能化，則可以很好地減少許多資源投入，同時也可以很好地保障汽車焊裝工藝的質量。因此，在未來的發(fā)展方向上，科研專家需要開展多向性研究，如對線性和多種非線性系統(tǒng)控制等，尤其是焊裝中出現(xiàn)模糊性控制以及神經(jīng)網(wǎng)絡控制等方面的研究，逐漸提升焊裝質量以及效率。

5結束語

綜上所述，鑒于汽車車身焊裝工裝的特殊性，在設計過程中，設計人員必須遵守相關原則，汽車生產(chǎn)企業(yè)也需要增加汽車焊接工藝環(huán)節(jié)投入，通過滿足人們對汽車焊裝工藝的需求，提高本企業(yè)汽車產(chǎn)品競爭力。

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