SAINA-01 后車架焊裝工藝淺析

顏志華

(寧波躍進汽車前橋有限公司，浙江 寧波315021)

引言

SAINA-01 后車架為我公司承接的一款乘用車后車架，設(shè)計最高年產(chǎn)綱領(lǐng)6 萬臺套。該后車架的母材為低合金高強鋼，其焊接性優(yōu)良，焊縫質(zhì)量不存在問題，故產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)劣的關(guān)鍵主要取決于對焊接變形的控制，也就是對產(chǎn)品尺寸的控制，尤其是與車身連接相關(guān)的安裝孔位以及影響四輪定位的上下擺臂安裝孔位的控制。

1 產(chǎn)品特點分析

如圖1 所示，該后車架主要由以下幾部分組成：中央支架總成、左/右上控制臂支架、左/右彎形臂總成、左/右后拖臂支架總成、左/右穩(wěn)定桿支架總成、主圓管、套管。其中主圓管為車架主體，通過四個套管與車身連接。中央支架和上控制臂支架分別用來安裝左右下控制臂及上控制臂，上下控制臂及后拖臂的安裝位置直接影響汽車四輪定位的調(diào)整，如果這幾個安裝點的位置控制不好，將導(dǎo)致四輪定位調(diào)整困難甚至無法調(diào)整到合格范圍，從而造成汽車跑偏、啃胎等質(zhì)量問題。相對來說，因為穩(wěn)定桿安裝卡箍在X 方向可以有少量移動，所以穩(wěn)定桿支架的位置要求較低，滿足自身裝配即可。綜上所述，該產(chǎn)品首先要確保四套管位置度合格，以便能與車身順利連接，同時，要嚴(yán)格控制好上下控制臂及后拖臂安裝點的位置。

2 焊接變形分析

從圖1 可以看出，該后車架為開放式結(jié)構(gòu)，而不是像很多前副車架一樣的框形結(jié)構(gòu)，并且焊縫大部分分布在主圓管的同一側(cè)，因此，在X方向及Y 方向的變形會較大，而在Z 方向的變形相對較小。圖2、圖3、圖4 所示分別為中央支架、彎形臂支架、及拖臂支架與主圓管焊合后對主圓管形狀的影響。從圖中可以可看出三者均會引起主圓管產(chǎn)生角變形，從而引起與主圓管相連的件的位置變化。由于中央支架距離圓管端頭較遠，角變形的半徑R 最大，因此，焊接中央支架與主圓管對兩端的套管位置度的影響也最大，彎形臂支架與主圓管焊合的影響次之，拖臂支架與主圓管焊合的影響最小。四個套管及上控制臂支架的焊合對主圓管變形的影響甚微。

3 焊裝工藝

3.1 焊接材料及設(shè)備

根據(jù)生產(chǎn)需要，采用生產(chǎn)效率高的熔化極氣體保護焊，直流反接法，并用焊接機器人自動焊接；根據(jù)母材強度等級選用ER50-6 焊絲，焊絲直徑為φ1.0；為減少焊接飛濺并獲得較大的熔深及較好的焊縫成形，采用混合保護氣體（Ar：CO2=4：1）。

3.2 焊裝工藝流程

通過以上對產(chǎn)品特點、要求及變形的分析可知，要想控制好產(chǎn)品尺寸應(yīng)按以下兩條思路來安排焊裝工藝：a..將對主圓管變形影響最大的先焊裝，以盡可能減少對其他件的影響；b.將最重要的、要求最高的最后焊裝，以減少其他件焊裝對它帶來的影響。根據(jù)這兩條思路并考慮焊裝節(jié)拍平衡后焊裝工藝流程如下：

OP10 工序：中央支架小總成、拖臂支架小總成、彎形臂支架小總成焊接；OP20 工序：裝焊主圓管與中央支架小總成、彎形臂支架小總成及穩(wěn)定桿支架；OP30 工序：裝焊四套管、后拖臂支架及上控制臂支架。

3.3 焊接節(jié)拍計算

按最高年產(chǎn)綱領(lǐng)6 萬臺套，三班制，生產(chǎn)節(jié)拍需滿足T≤(251X21.5X0.85X60)/60000=275s.

OP10 工序，焊縫長約1260mm,節(jié)拍T1約235S；OP20 工序，焊縫長約1800mm,節(jié)拍T2約255S；OP30 工序，焊縫長約1450mm,節(jié)拍T3約240S；T1、T2、T3均小于275s, 生產(chǎn)節(jié)拍滿足產(chǎn)能要求。

3.4 焊接工藝規(guī)范

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結(jié)語

實踐證明，采用上述焊裝工藝，該產(chǎn)品已穩(wěn)定出產(chǎn)3 萬套以上，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，從未出現(xiàn)裝配困難或者四輪定位參數(shù)調(diào)不出等質(zhì)量問題，較好的滿足了顧客的要求。

[1]俞尚知.焊接工藝人員手冊[M].上海科學(xué)技術(shù)出版社，1991，2.

[2]中國機械工程學(xué)會焊接學(xué)會.焊接手冊[M].機械工業(yè)出版社，1992，12.