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，設計最高年產綱領6 萬臺套。該后車架的母材為低合金高強鋼，其焊接性優良，焊縫質量不存在問題，故產品質量優劣的關鍵主要取決于對焊接變形的控制，也就是對產品尺寸的控制，尤其是與車身連接相關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整，如果這幾個安裝點的位置控制不好，將導致四輪定位調整困難甚至無法調整到合格范圍，從而造成汽車跑偏、啃胎等質量問題。相對來說，因為穩定桿安裝卡箍在X 方向可以有少量移動，所以穩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構，而不是像很多前副車架一樣的框形結構，并且焊縫大部分分布在主圓管的同一側，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 焊接材料及設備

根據生產需要，采用生產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

通過以上對產品特點、要求及變形的分析可知，要想控制好產品尺寸應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。根據這兩條思路并考慮焊裝節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 焊接節拍計算

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

OP10 工序，焊縫長約1260mm,節拍T1約235S；OP20 工序，焊縫長約1800mm,節拍T2約255S；OP30 工序，焊縫長約1450mm,節拍T3約240S；T1、T2、T3均小于275s, 生產節拍滿足產能要求。

3.4 焊接工藝規范

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結語

實踐證明，采用上述焊裝工藝，該產品已穩定出產3 萬套以上，產品質量穩定，從未出現裝配困難或者四輪定位參數調不出等質量問題，較好的滿足了顧客的要求。

[1]俞尚知.焊接工藝人員手冊[M].上海科學技術出版社，1991，2.

[2]中國機械工程學會焊接學會.焊接手冊[M].機械工業出版社，1992，12.