論汽車總拼焊接線的通用性

韋干球

摘 要：汽車是主要借助自身動力為裝置驅動，且具有4個或4個以上的車輪的非軌道無架線車輛。汽車是一般由發動機、底盤、車身和電氣設備等四個基本部分組成。汽車車身由鋼板、碳纖維、強化塑料等所組成，鋼板靠拼接焊接而成。本文對于汽車焊接拼接及其通用性進行闡述。

關鍵詞：汽車；總拼；焊接線

1.汽車車身焊裝線的組成

汽車車身焊裝生產線是轎車、微型客車等車型生產過程中的重要生產線之一，從汽車工業的發展歷史來看，車身焊裝線經歷了20世紀50～60年代手工焊接線→20世紀70年代的自動化剛性焊裝線→20世紀80年代以后的機器人柔性焊裝線階段。就每條焊裝線而言，它由焊接夾具、傳輸裝置、焊接設備（焊槍、焊接機器人）構成；就整個汽車車身焊裝線而言，它大體包括車身側圍總成線、車身門蓋總成線、底板總成線、車身焊裝主線等（目前尚無絕對的概括）。其中每部分又有相應的主線、子線、左右對稱線和獨立島。

2.汽車車身焊裝線的總拼形式

2.1概述

在汽車制造企業中，怎樣更快地推出新的產品，更快地對舊產品更新換代，是贏得市場的關鍵所在。而產品平臺化是既快速又節約投資的推出新產品的主要手段，所以在生產線規劃過程中我們就要考慮產品的平臺化，考慮線體的柔性化。總拼技術是柔性線體實現的關鍵所在，是焊裝柔性線體最重要的組成部分。在工廠中，焊裝線體相比涂裝、總裝線體的剛性強，產品通過性差，所以如何實現焊裝線體的柔性化越來越被各汽車公司關注。

2.2總拼形式簡介

汽車常用的總拼形式，具體如下：

1、平移式總拼（single model），其動作順序為：焊裝線將下車體輸送至總拼工位→側圍總成人工上件到夾具上→夾具平移到位→夾緊焊接。該總拼形式具有定位精度和可靠性高，投資成本低的優勢。

2、翻轉平移式總拼（single model），其動作順序為：焊裝線將下車體輸送至總拼工位→側圍總成自動上件到水平狀態的夾具上→夾具夾緊后翻轉至垂直狀態→夾具平移到位后焊接。該總拼形式具有定位精度和可靠性高，可實現自動化上件的優勢。

3、翻轉式總拼（single model），其動作順序為：焊裝線將下車體輸送至總拼工位→側圍總成人工上件到傾斜狀態的 夾具上→夾具夾緊后翻轉至垂直狀態→焊接。該總拼形式具有定位精度和可靠性高，投資成本低的優勢，但操作空間小。

4、多面體式總拼，多面體式總拼是在平移式總拼的基礎上通過可水平旋轉的滾筒轉動來實現側圍夾具的更換從而達到柔性化目的。最多可以安裝4套側圍夾具，適應4種車型的切換。多面體總拼形式技術成熟，投資成本相對較低，焊接空間較小。

5、OPEN GATE總拼，OPEN GATE總拼是在平移式總拼的基礎上通過堆棧法實現柔性化生產的一種總拼形式，只需在一個總拼工位就可以實現夾具和車型的切換，其動作順序可參考平移式總拼。其特點是車型可以單獨調試，不影響車型正常生產；車身焊接穩定性較好，對鈑金件精度要求相對較低；技術成熟度較高，后續車型增加方便；占地空間大；一次投入費用高。

6、Geotack總拼，Geotack總拼也是依靠側圍工裝的切換來實現同一工位的柔性化生產。與OPEN GATE的不同之處在與其側圍工裝采用獨立的翻轉式合拼機構。其動作順序可參考翻轉式總拼。該總拼形式具有柔性化程度高，精度穩定以及后期車型導入對現生產影響較小的特點。目前我公司乘用車三廠采用該總拼形式。

7、機器人總拼，機器人總拼形式中，機器人既要承擔焊接工作又要承擔定位工作；通過切換機器人抓具來實現不同側圍車身的總拼焊接。主要分為三種：

1）側圍為整體抓具，機器人抓取側圍后，放至總拼工位，抓具又起到夾具的作用，抓具通過鎖緊裝置鎖死。該形式對機器人載荷要求較高。2）側圍抓具分為前后兩個獨立部分，這對于同一車型的兩廂、三廂車轉變及車身長度較長的車型更具靈活性。 3）側圍采用分體式總拼，側圍相同的部分采用（GATE）推進裝置，不相同的部分采用機器人切換抓手。此種形式相對側圍整體抓具的形式要求的機器人載荷較小。

8、內置式總拼，其特點是：沒有傳統的側圍夾具框架，整個夾具從無頂蓋車身總成頂部落下，夾具夾頭從車身內部夾緊。采用內置式夾具，使焊鉗比框架式夾具更易于接近焊接部位，焊接的工藝性好，并且可使點焊機器人最大限度集中，在總拼工位焊接的焊點數量多，能夠有效保證車身品質。另外內置式夾具從頂部由機械化設備吊入，在本工位二層可設置總拼夾具庫，便于切換側圍夾具，以實現柔性化，且占地面積小。

9、激光拼焊板與連續變截面板技術激光拼焊板（Tailor Welded Blanks， TWB），它們是采用激光作為焊接熱源， 將若干不同材質、不同厚度、不同涂層的鋼材、不銹鋼材、鋁合金材等進行拼合、焊接成一塊整體板材。

3.汽車通用焊接要求

1、焊接件的原材料（鋼板、型鋼、鋼筋等）和焊接材料（焊條、焊絲、焊劑、保護氣體等）進廠時，應經質檢部門按有關標準檢驗合格后方可入庫和使用。

2、鋼材在下料前的形狀公差應符合國家或行業標準的有關規定，否則應予矯正，使之達到要求。矯正時，其傷痕深度：鋼板應不大于0.5mm，，型鋼應不大于1mm。

3、焊前要求，焊接前的零件應經檢驗合格后方可焊接。焊接前應清除焊接區域的鐵銹、氧化皮、油污、油漆等雜質，使焊接零件表面露出金屬光澤。灰塵、油、脂可用揮發性脫脂劑或無毒溶劑擦洗。油漆和其它不溶于脫脂劑的材料可用三氯甲烷、堿性清洗劑或專用化合物清洗。一般要求在清洗后24h內施焊，逾期應重新清洗。清理區域為離焊縫邊緣不小于15？mm。焊接前電焊條應經過烘焙，嚴禁使用藥皮脫落、焊芯生銹的焊條。焊絲應清潔、干燥。定位焊縫不應有裂紋，不應有超標的夾渣、氣孔等缺陷，如發現有焊接缺陷，應徹底清除，重新進行定位焊。定位焊縫應填滿弧坑。在焊縫交叉處和焊縫方向急劇變化處不得有定位焊縫，定位焊縫一般應離開該處40mm以上。當正式焊縫焊接需要預熱時，裝配定位焊時也要預熱，而且預熱溫度要比正式焊縫焊接預熱溫度高30℃以上。與母材焊接的工卡具其材質宜與母材相同或同一類別號，應在整個焊縫焊接及熱處理完畢并經檢驗合格后方可拆除。拆除工卡具時不應損傷母材，拆除后應將殘留焊疤打磨修整至與母材表面齊平。

參考文獻：

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