汽車車身包邊工藝及表面質(zhì)量研究

【摘 要】隨著我國汽車行業(yè)的迅速發(fā)展，焊接工藝在汽車制造中應(yīng)用的也越來越廣。汽車的包邊工藝是一項技術(shù)含量較高的專業(yè)，同時也是汽車生產(chǎn)過程中的重要組成部分。本文介紹了汽車車身包邊工藝的類型與特點和汽車包邊主要生產(chǎn)設(shè)備的種類，進一步了解了汽車包邊工藝中常見的問題和原因，為進一步提高汽車包邊工藝的提供理論支持。

【關(guān)鍵詞】包邊工藝；汽車門蓋；包邊質(zhì)量

汽車車身的包邊工藝包括對車的前車門、后車門、發(fā)動機蓋和行李箱蓋進行的包邊。因為這四部分是汽車的重要組成部分，在裝配后要與車身的其他零件保持圓滑的過度和均勻的裝配間隙。同時，在進行包邊工藝時要求車門和車蓋表面光滑平整，沒有壓痕、凹陷或凸包等缺陷，所以汽車的包邊工藝對設(shè)備和工裝的要求很高。

1.門蓋的結(jié)構(gòu)

一般轎車的門蓋主要由門蓋外板或門蓋的內(nèi)外板通過焊接壓合組成。門蓋的內(nèi)板主要是用內(nèi)板、加強板、凸焊螺母或螺柱等組件焊接而成。門蓋的外板主要是沖壓件，有的轎車會焊上外板加強板。具體組成門蓋內(nèi)板和外板的零件因為車型的不同會有所不同，但是門蓋的內(nèi)板和外板焊接在總成裝配后所進行的包邊工藝是相同的。所謂門蓋的包邊壓合是指為了增強門蓋的整體鋼度和強度，使用包邊設(shè)備或模具，用門蓋的外板包住內(nèi)板使之成為一體。門蓋包邊一般是將經(jīng)過總成裝配后的內(nèi)板和外板通過專用的包邊機或包邊壓力機完成45°和90°包邊壓合。

2.門蓋包邊使用的設(shè)備

2.1焊接設(shè)備的使用

首先是螺母或螺栓的凸焊和螺柱的焊接，這些是小件焊接。一般采用固定式點凸焊機進行螺母凸焊，點凸式焊機分為工頻和中頻，也有次高頻。其中次高頻使用的較少，中頻焊機的焊接效果和節(jié)能方面都優(yōu)于工頻焊機，但是由于中頻焊機的價格較高，所以目前我國使用工頻焊機較多。螺柱焊接也稱為植焊，近些年在國內(nèi)使用后，在汽車車身焊接領(lǐng)域已經(jīng)被廣泛使用，并逐漸代替了凸焊螺栓。螺柱焊機根據(jù)操作的自動化程度分為：手動焊機、半自動焊機和全自動焊機。手動焊機即人工給釘，在螺柱焊槍上塞一個釘子，進行一次螺柱焊接作業(yè)，可見手動焊機的效率低，適用于螺柱較少或節(jié)拍較低的工位。半自動焊機采用自動送釘裝置，使生產(chǎn)效率大幅度提高。全自動焊機常用于節(jié)拍要求很高或人工不易達到的工位。懸掛點焊是在汽車生產(chǎn)過程中應(yīng)用最多的焊接設(shè)備，分為中頻和工頻。由于中頻焊機在我國價格較為昂貴，所以我國目前還是采用工頻為主。此外，對于一些復(fù)雜的工位，使用傀儡焊和自動焊系統(tǒng)。弧焊設(shè)備在汽車生產(chǎn)中的應(yīng)用越來越少，一般是用于補焊。還有一種激光焊接是近些年出現(xiàn)的較為先進的焊接方法，在國內(nèi)常用于解決焊接困難和不同板厚的工件的拼接問題。

2.2包邊設(shè)備的使用

目前我國使用較多的包邊方式包括三種，即：壓力機和包邊模具的方式、液壓包邊夾具包邊方式和機器人滾邊的包邊方式。就生產(chǎn)效率來說，壓力機與包邊模具的包邊效率最高，其次是液壓包邊方式，機器人的滾邊包邊方式效率最低。就包邊工藝需要的投資來說，機器人滾邊包邊最高，其次是壓力機和包邊模具的包邊方式，投資最少的是液壓包邊方式。至于包邊的質(zhì)量，機器人的滾邊包邊質(zhì)量最高，壓力機和包邊模具的方式包邊效果略次，液壓包邊的效果最差。目前壓力機包邊是較為常用的一種包邊方式。這種方式較液壓包邊柔性較大，一臺壓力機可以配備四套包邊模具。由于這種焊接車間沒有吊車，一套包邊模具大約有10t—20t重，所以采用這種工藝時要注意模具的維修問題。關(guān)于液壓包邊和夾具包邊由于其投資較少，所以一般在生產(chǎn)批量較少的工廠中使用。機器人滾邊的包邊方式是近幾年引進的先進技術(shù)，這種方式的投資較高，但是有利于我國包邊技術(shù)的提高。

2.3涂膠設(shè)備的使用

用于白車身的涂膠主要有結(jié)構(gòu)膠、點焊密封膠、膨脹膠等種類。白車車身的涂膠位置一般在車門包邊、頂蓋隔震等。相比之下，乘用車為了保證更好的密封性和舒適性，它的車身的涂膠位置較多。規(guī)模較大的汽車廠一般采用涂膠泵和涂膠槍配合使用的方法進行涂膠，以保證涂膠的效率和膠的利用率。有些自動化率較高的車間也會采用機器人自動涂膠的方式。在進行涂膠時要根據(jù)膠的種類，氣溫和粘稠度考慮是否需要加熱裝置。

3.門蓋包邊過程中典型的壓合缺陷及原因

3.1 R角不順

在壓合模的調(diào)試過程中會出現(xiàn)車門的總成拐角處壓合R角不順問題。理論上拐角處門外板要求預(yù)彎70°—90°但是經(jīng)過調(diào)整壓合模預(yù)彎的角度，壓合的R角不能夠消除，究其原因主要是因為門外板拐角翻邊高度不穩(wěn)定所致。解決措施首先將車門的門外板拐角處翻邊高度控制在3毫米左右，并保證門外板翻邊定位的穩(wěn)定性。將門外板的翻邊高度穩(wěn)定后，根據(jù)門外板的翻邊高度調(diào)整壓合模預(yù)彎角度，以保證拐角處預(yù)彎角度在70°—80°。

3.2包邊變形

由于車門的外板單件門檻處存在翻邊波浪邊形，或者由于內(nèi)板門檻處的漏液孔存在沖孔毛刺，還有可能是車門內(nèi)板門檻包邊面不平整等原因?qū)е掳呠囬T總成門檻處波浪變形。改進方法可以通過調(diào)整車門外板單件翻邊波浪邊形或者整改車門內(nèi)板漏液孔沖孔毛刺或者調(diào)整車門的內(nèi)板門檻包邊面，來保證包邊面的平整度。

3.3包邊少料

在汽車前門的棱線拐角過渡區(qū)域的理論翻邊高度為5毫米左右，實際中由于這里容易產(chǎn)生壓合缺陷，所以實際的翻邊高度控制在3毫米到4毫米左右。但是在實際操作中由于左右翻邊定位不穩(wěn)定的問題，實際的外板翻邊高度在2毫米到4毫米內(nèi)波動，所以易產(chǎn)生包邊少料問題。這類問題可以通過整改門外板的翻邊高度，將其控制在3毫米到4毫米左右，并且保證門外板定位的穩(wěn)定性。同時調(diào)整壓合模的定位，保證外板的定位穩(wěn)定性和內(nèi)板定位的準(zhǔn)確性。

4.總結(jié)

汽車車身的包邊工藝是一項復(fù)雜且要求較高的工藝。汽車包邊工藝的選擇需要根據(jù)車型的生產(chǎn)產(chǎn)量、品質(zhì)和車間布局等因素綜合考慮。本文介紹了汽車包邊工藝中門蓋結(jié)構(gòu)、包邊工藝中常用的包邊設(shè)備和包邊工藝中常見的問題及原因，并提出了相應(yīng)的解決辦法，為汽車生產(chǎn)中包邊工藝的發(fā)展提供理論支持。

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