車身焊接精度的探索和實(shí)踐

李巖++許大偉

摘 要：在車身制作過程中，焊接精度是一項(xiàng)非常重要的參數(shù)，會(huì)對(duì)整車的性能和裝配效果產(chǎn)生重要的影響，因此，要控制焊接誤差，保證汽車質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：汽車制造；焊接精度；誤差控制；3DCS控制系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：U463.82 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.18.083

在汽車車身制造過程中，其焊接精度是一項(xiàng)非常重要的參數(shù)，如果在焊接過程中由于精度不足而產(chǎn)生偏差，則將會(huì)對(duì)車輛的整體性能造成較大的影響。一般來說，焊接過程中所出現(xiàn)的偏差主要是在耦合、積累和傳播中所形成的綜合誤差。為了縮小該種誤差，需要我們很好地控制焊接精度，提升焊接質(zhì)量。

1 沖壓件尺寸誤差控制

控制沖壓件誤差需要從車身鈑金件的模具制造方面入手。

1.1 設(shè)計(jì)精度控制

在實(shí)際設(shè)計(jì)中，要根據(jù)《主斷面設(shè)計(jì)報(bào)告》開展設(shè)計(jì)工作，避免隨意更改設(shè)計(jì)工藝與結(jié)構(gòu)。對(duì)于過程開發(fā)人員來說，其在工作過程中需要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)對(duì)設(shè)計(jì)過程中可能出現(xiàn)問題的區(qū)域做好評(píng)審和驗(yàn)證工作，并在總結(jié)不同車型所具有特征、結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上形成專門的經(jīng)驗(yàn)庫。同時(shí)，借助3DCS等新技術(shù)開展方案驗(yàn)證和虛擬分析工作，通過建立尺寸工程控制體系來管理尺寸公差。對(duì)于尺寸要求較高或者尺寸難以保證的結(jié)構(gòu)來說，可以通過整體沖壓件的方式，降低車身匹配過程中可能出現(xiàn)的焊接變形情況和裝配誤差。

1.2 成型精度控制

為了能夠最大程度地降低回彈情況可能對(duì)沖壓件制作形狀所產(chǎn)生的影響，保證其精度，要從沖壓工藝和模具設(shè)計(jì)這兩個(gè)方面開展分析工作。從設(shè)計(jì)模具開始，要模擬好沖壓件整個(gè)成型過程中所具有的有限元數(shù)值，并根據(jù)所獲得的回彈預(yù)測(cè)結(jié)果適當(dāng)更改模具。

1.3 過程精度控制

目前來說，我國企業(yè)在生產(chǎn)沖壓件時(shí)，主要以檢驗(yàn)的方式來控制精度，而在日常工作過程中，則使用驗(yàn)具來檢驗(yàn)，并在發(fā)現(xiàn)問題時(shí)根據(jù)實(shí)際情況處理。另外，在生產(chǎn)沖壓件時(shí)，要保證沖壓工藝參數(shù)。

2 公差分配

2.1 設(shè)計(jì)依據(jù)

在設(shè)計(jì)前期公差階段，需要多方面論證、分析設(shè)計(jì)情況，根據(jù)廠家零件使用需求和供應(yīng)商所具有的加工、裝配能力對(duì)適合尺寸、方案的部件匹配公差。

2.2 建立尺寸工程控制體系

尺寸工程是指將產(chǎn)品作為對(duì)象所開展的定位基準(zhǔn)分析、裝配順序分析、定位優(yōu)化分析、產(chǎn)品外觀分析和評(píng)價(jià)等對(duì)尺寸公差進(jìn)行分析的過程，其目標(biāo)就是在保證產(chǎn)品質(zhì)量、尺寸和外觀都能夠在滿足要求的基礎(chǔ)上縮小制作偏差。

2.3 3DCS控制系統(tǒng)

我們也可以借助先進(jìn)軟件來控制公差，例如3DCS軟件，能夠在實(shí)現(xiàn)公差早期數(shù)字化驗(yàn)證的基礎(chǔ)上支持車身調(diào)試和模、夾等的設(shè)計(jì)，并因此達(dá)到精確制造車身的目的。

3 焊接夾具的合理設(shè)計(jì)

3.1 設(shè)計(jì)基準(zhǔn)

對(duì)于焊接夾具來說，其定位情況應(yīng)當(dāng)能夠與整個(gè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)和裝配基準(zhǔn)重合，以此避免在實(shí)際應(yīng)用過程中因基準(zhǔn)不同而出現(xiàn)尺寸誤差的現(xiàn)象。同時(shí)，還應(yīng)當(dāng)通過簡(jiǎn)化裝配協(xié)調(diào)關(guān)系等方式，在使焊接夾具具有良好精度的同時(shí)，使夾具定位機(jī)構(gòu)能夠具有精確精度與一致性。

3.2 制造精度

在夾具制造方面，也應(yīng)當(dāng)保證其滿足設(shè)計(jì)要求。而在車身實(shí)際生產(chǎn)之前，需要全面調(diào)試夾具，保證夾具的焊接精度和零件的協(xié)調(diào)性都能夠滿足使用要求。

3.3 裝配精度

在裝配方面，應(yīng)保證同車身匹配零件的尺寸精度，尤其是裝配面、裝配孔和工藝孔，應(yīng)使用夾具進(jìn)行嚴(yán)格的控制，因?yàn)樵趯?shí)際焊接車身時(shí)，所產(chǎn)生的變形情況很可能使上述部分的尺寸出現(xiàn)一定的偏差。在夾具制造精度得到保證之后，就需要對(duì)定位銷、面進(jìn)行適當(dāng)?shù)纳a(chǎn)維護(hù)和熱處理工作。

4 避免焊接出現(xiàn)變形的措施

4.1 焊接方式的選擇

電阻焊為內(nèi)部熱源，具有加熱集中、熱影響區(qū)小和容易獲得優(yōu)質(zhì)接頭等優(yōu)點(diǎn)，可以減小車身焊接變形，因此采用電阻焊。

4.2 設(shè)備選擇

對(duì)于機(jī)器人焊接來說，其不僅能夠使焊接順序和焊接點(diǎn)更加穩(wěn)定、均勻，還能夠有效提升焊接速度。而對(duì)于中頻焊機(jī)來說，其能夠?qū)崿F(xiàn)部分普通焊機(jī)無法完成的工位焊接。對(duì)此，我們需要充分聯(lián)系實(shí)際焊接情況選擇相關(guān)設(shè)備。

4.3 工藝控制

在產(chǎn)品實(shí)際生產(chǎn)過程中，也要做好相關(guān)焊接工藝文件的制訂工作，并在這部分文件制定完畢后根據(jù)要求焊接車身。

4.4 焊接參數(shù)

在焊接工作中，焊接參數(shù)也是我們需要重點(diǎn)考慮的一個(gè)環(huán)節(jié)。對(duì)此，就需要我們控制好焊接過程中的電壓、電機(jī)工作斷面和電流等。

5 結(jié)束語

要想更好地控制車身焊接精度，就需要從車身的生產(chǎn)、施工、零部件等方面入手。只有工作人員重點(diǎn)把握、控制各個(gè)環(huán)節(jié)，才能達(dá)成目標(biāo)，而這也是我們?cè)谖磥砉ぷ髦行枰匾暤囊稽c(diǎn)。

參考文獻(xiàn)

[1]許瑞麟，朱品朝，于成哉，等.汽車車身焊接技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J].電焊機(jī)，2010（05）：98-99.

〔編輯：王霞〕