淺談汽車底盤(pán)—后車架總成焊接工藝的優(yōu)化

【摘要】為了減少汽車底盤(pán)-后車架總成焊接變形，通過(guò)改造焊接夾具，用較短的時(shí)間，最少投入，采用優(yōu)化焊接工藝。項(xiàng)目改造后產(chǎn)量明顯增多，生產(chǎn)質(zhì)量穩(wěn)定。

【關(guān)鍵詞】后車架；焊接線；優(yōu)化；改造

1.工藝分析

如圖1所示是后車架的示意圖，目前制作流程如下：

圖1 制作流程圖

圖2 改進(jìn)后的夾具

1.1 凸焊（螺栓）螺母：先將螺母（螺栓）凸焊好，然后將各零件送到各焊接工位進(jìn)行小組件焊接或總成焊接。

1.2 左/右縱梁以2套機(jī)器人工作站焊接分總成1和左/右縱梁總成，焊接完成后進(jìn)行補(bǔ)焊、清理、檢查。

1.3 完成托架總成和渦輪增壓器支架左/右總成以1套機(jī)器人焊接工作站焊接。

1.4 C型梁以1套機(jī)器人焊接工作站焊接完成。

1.5 將C導(dǎo)管總成、渦輪增壓器支架左/右總成、左/右縱梁總成、C型梁總成，6個(gè)部件在人工組對(duì)工位進(jìn)行組焊。組對(duì)后以4套機(jī)器人焊接工作站分別焊接分總成1、2、3及總成焊接。

1.6 焊接完成的后車架總成進(jìn)行補(bǔ)焊、清理、檢查、打號(hào)。

2.生產(chǎn)線的設(shè)備配置及布局

考慮到焊接工藝、節(jié)拍、物流，各焊接生產(chǎn)線進(jìn)行如下的配置，生產(chǎn)線的平面布局圖見(jiàn)附圖所示：

3.生產(chǎn)節(jié)拍分析

工位1-4、工位10均為小件點(diǎn)定焊、全焊，其生產(chǎn)節(jié)拍均在60秒以下，其余各工位生產(chǎn)節(jié)拍分析列表如表1所示。

從表1可看出生產(chǎn)時(shí)間最長(zhǎng)的工序工位9，該生產(chǎn)線年生產(chǎn)量最大能力為（單班）：3600/384 X8X251X0.85=1600件，超過(guò)設(shè)計(jì)綱領(lǐng)。

4.后車架焊接難點(diǎn)

4.1 機(jī)器人焊接后車架縱梁加強(qiáng)筋工序，為了加快散熱減少焊接變形，減小焊縫，我們?cè)诤附訆A具上增加了銅制仿形塊的夾緊裝置。這一措施在控制縱梁焊接變形方面，起到關(guān)鍵性的作用，達(dá)到了預(yù)期效果。圖2是改進(jìn)后的夾具：

4.2 后車架C形梁由于沖壓散件形狀復(fù)雜，工件間本身貼合不好，因此焊接變形量很大，難以控制（如圖2所示）。針對(duì)這種情況，首先我們對(duì)焊接夾具進(jìn)行改進(jìn)，增加了壓緊點(diǎn)，但是效果不理想，焊接變形還是沒(méi)有的很大的改善。后來(lái)，我們又從焊接工藝上進(jìn)行改進(jìn)，將影響焊接變形的關(guān)鍵四條焊縫留在后車架分總成1進(jìn)行焊接。這樣一來(lái)，后車架C形梁的焊接變形就得到了很好的控制，達(dá)到了我們需要的理想效果。同時(shí)，這一措施對(duì)我們后面控制總成焊接變形也起到了重要作用。圖3所示是改進(jìn)后的夾具：

圖3 改進(jìn)后的夾具

4.3 點(diǎn)焊后車架總成焊接工序，此工序是整個(gè)后車架所有工序中最關(guān)鍵和最重要的一道工序。它在整個(gè)開(kāi)發(fā)過(guò)程中起到承前起后的作用，后面所有工序的焊接變形都與本道工序緊密關(guān)聯(lián)。因此，在工藝上控制此道工序的焊接變形量和預(yù)留量就成了我們需要攻克的難題了。為了控制焊接變形，首先我們?cè)黾雍附訆A具的夾緊點(diǎn)，工件四個(gè)基準(zhǔn)孔面由于焊接變形造成的不平基本得到控制，同時(shí)往里的收縮量也得了很好控制（增加夾緊點(diǎn)如圖4所示）。

圖4 增加夾緊點(diǎn)

圖5

當(dāng)時(shí)調(diào)試由于沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)，對(duì)高強(qiáng)度薄板件的焊接性不熟悉，沒(méi)有估計(jì)出其焊接收縮量。后來(lái)經(jīng)過(guò)半年的摸索，我們最終找到了后車架總成的焊接收縮量（如圖5所示）。

針對(duì)后車架總成的焊接收縮，我們利用焊接學(xué)的反變形原理，在工藝上采取了從此道工序開(kāi)始預(yù)留焊接收縮量，結(jié)果有效的控制了焊接變形，最終的焊接總成達(dá)到了產(chǎn)品圖紙的要求。

5.結(jié)束語(yǔ)

本方案通過(guò)我們改進(jìn)，后車架焊接變形尺寸有了很大的改觀，不僅為公司在薄板件產(chǎn)品開(kāi)發(fā)方面積累了寶貴的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)該項(xiàng)目為公司新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)開(kāi)辟了一個(gè)新的技術(shù)平臺(tái)?，F(xiàn)在，后車架及懸臂已經(jīng)批量供貨，成為本公司新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)，降低了整車開(kāi)發(fā)的成本，值得在汽車領(lǐng)域推廣應(yīng)用。

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