汽車前地板焊接工藝及設(shè)備的改造應(yīng)用

任龍

摘 要：新能源車開發(fā)的前地板等各個分總成由零部件供應(yīng)商來完成焊接交付，零部件供應(yīng)商根據(jù)產(chǎn)量需求、現(xiàn)有工藝設(shè)備特點做出可行的制造工藝方案，通過實際生產(chǎn)應(yīng)用發(fā)現(xiàn)并解決問題，完成主機(jī)廠賦予的生產(chǎn)供應(yīng)任務(wù)。文章對其焊接工藝與工裝設(shè)計進(jìn)行較全面的論述。希望能與同行共同分享實踐經(jīng)驗，共同優(yōu)化汽車車架結(jié)構(gòu)的設(shè)計效果，提升汽車結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全性能，推動我國汽車行業(yè)健康、持續(xù)發(fā)展進(jìn)程。

關(guān)鍵詞：汽車;前地板;焊接;改造

1 導(dǎo)言

隨著我國科學(xué)技術(shù)以及社會經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，我國汽車行業(yè)較之前相比已經(jīng)取得了較大進(jìn)步，各種先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)以及維修設(shè)備也被引進(jìn)到汽車維修中，這樣就極大地延長了汽車的使用壽命，方便了人們的日常出行，促進(jìn)我國現(xiàn)代汽車行業(yè)創(chuàng)新發(fā)展。

2 汽車車架結(jié)構(gòu)特征

車架是承受載荷的基礎(chǔ)構(gòu)件，也是影響汽車使用年限的關(guān)鍵因素之一。北汽福田作為國內(nèi)輕型載貨汽車行業(yè)的一個主要制造企業(yè)。筆者以時代輕卡為實例去闡述車架的結(jié)構(gòu)特征。為了增強(qiáng)車架強(qiáng)度，應(yīng)在縱梁中焊接加強(qiáng)縱梁，車架總長度大概是6500mm，外寬是760mm，規(guī)定車架上平面的平面度≥2mm，左右兩側(cè)縱梁對角線長度偏差最大值≤3mm，板簧支架對角線偏差最大值≤2mm。車架上部的發(fā)動機(jī)支架、板簧支架等均應(yīng)被焊接在相應(yīng)部位。焊接接頭達(dá)到了幾百處，接頭位置焊縫眾多，焊縫焊接質(zhì)量是影響車架強(qiáng)度與剛度、外觀要求與裝配精度的主要因素，正因如此，一定要科學(xué)規(guī)劃合理的焊接工藝，進(jìn)而確保車架加工的整體質(zhì)量。

3 生產(chǎn)驗證及問題

在樣件生產(chǎn)階段，通過幾個批次的生產(chǎn)調(diào)試，固化工藝參數(shù)、焊點順序、整改夾具的現(xiàn)場問題等等，保證了產(chǎn)品初期的質(zhì)量要求。但生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)焊鉗電纜阻力大、操作費力、一人難以操作、需要兩人操作、偶爾出現(xiàn)個別位置焊穿的質(zhì)量問題、焊穿點幾乎都在斜面上，但通過返修等處理措施，也保證了樣件生產(chǎn)階段的交付質(zhì)量要求。

為了解決焊穿這個質(zhì)量問題，應(yīng)用G8D方法，否定了早期認(rèn)為是操作員剛焊新品使用焊鉗操作還不熟悉的因素，重新確定了是分體式焊鉗的問題：斜面角度多，焊鉗翻轉(zhuǎn)電纜阻力大，人力固定困難且費力，易將零件焊。解決方案：（1）增加一個60°過渡接頭，使直接壓在焊鉗擺臂上的電纜改變安裝方向，直接從兩擺臂之間穿過，減輕員工操作焊鉗翻轉(zhuǎn)時遇到的阻力;（2）設(shè)計安裝一種限位裝置，在焊鉗翻轉(zhuǎn)到某角度時固定焊鉗角度，且盡量減少翻轉(zhuǎn)角度的轉(zhuǎn)換。

4 汽車焊接工藝及設(shè)備的改造

4.1 二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊

二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊焊接工藝比較成熟而且焊接成本也比較低，維修人員可以應(yīng)用這種焊接工藝快速焊接，同時還能具有較高的焊接效率。二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊焊接工藝的特點為不易受焊接位置以及零部件尺寸的影響，焊接之后具有良好的抗裂性而且零部件不容易出現(xiàn)變形。

4.2 汽車車架焊接工藝

（1）合理選擇車架結(jié)構(gòu)材料。通常情況下，汽車車架焊接工藝大體上是應(yīng)用16Mn低合金鋼或Q235A，以上兩類材料焊接性能優(yōu)良，且厚度適宜，完全符合汽車車架焊接工藝對材料提出的要求。以上2種焊接材料在應(yīng)用前無須進(jìn)行熱處理，也不必使用特別的車架焊接工藝，車架在焊接實踐中不易形成裂紋或氣泡。（2）掌握正確的車架焊接方法。焊接方法是影響車架焊接質(zhì)量的主要因素之一，因為汽車運(yùn)行過程中車架是承受動載作用力的主要構(gòu)件，因此對車架剛性提出較高的要求。在車架焊接期間焊接以后的收縮力處于較高水平，因此一定要選擇和汽車整體構(gòu)架及性能相匹配的焊接方法，同時嚴(yán)格依照車架焊接工藝參數(shù)，以實現(xiàn)對線能量的更有效調(diào)控。（3）焊接加熱工藝。汽車車架是由數(shù)百條焊接材料整合在一起的，焊縫較短小并且集中分布，如果架體焊接加熱缺乏勻稱性或焊接人員進(jìn)行數(shù)次加熱，焊接接頭易在熱力作用下而降低接頭承載性能。

4.3 生產(chǎn)節(jié)拍驗證

影響生產(chǎn)節(jié)拍及焊接質(zhì)量的焊鉗改造完成驗證成功后，再對生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)的焊點焊接難易度再優(yōu)化焊點，確定每序的焊點數(shù)，實際生產(chǎn)時間、節(jié)拍數(shù)據(jù)如下：

（1）正面焊接：56點，256秒，約14JPH。（2）反面焊接：77點，275秒，約13JPH。（3）補(bǔ)焊：88點，268秒，約13.2JPH（含轉(zhuǎn)運(yùn)上產(chǎn)品架時間）。

從上可以看出，3組4序的工藝方案，生產(chǎn)瓶頸節(jié)拍為13JPH，符合顧客提出的12JPH的要求，達(dá)到了工藝方案設(shè)計要求。

4.4 預(yù)防焊接變形的方法

在焊接實踐中，很容易產(chǎn)生大量熱，這些熱對焊接變形過程的形成有促進(jìn)作用，另外，在各操作流程中，各部件相互交錯也是引起變形的主要原因。結(jié)合產(chǎn)生變形的原因，可以采用如下措施加以預(yù)防。

（1）快速推拉夾具的方法：具體是在快速推拉夾具的協(xié)助下，把車架前、后段槽鋼臨近并脫離定位。（2）絲杠緊固車架大梁：車輛大梁在胎具中的有效定位不僅要依靠定位塊，還需使用由絲杠制作的夾具壓住型鋼壓住，促使其臨近定位塊的一端。（3）盡量減少隨機(jī)誤差，進(jìn)而從根本上保證工件質(zhì)量，工件隨著隨行夾具一并傳輸至下一個工位。

4.5 零部件焊接工藝的應(yīng)用

現(xiàn)代汽車零部件焊接工藝的應(yīng)用主要可以體現(xiàn)在車身制造、電子工業(yè)以及沖壓生產(chǎn)中，我國現(xiàn)代汽車維修企業(yè)應(yīng)當(dāng)根據(jù)車身的實際情況確定適合的焊接工藝，這樣才能在滿足用戶需求的同時提高自身的焊接效率，進(jìn)而逐漸提高自身的行業(yè)地位以及行業(yè)競爭力。（1）在車身制造中的應(yīng)用。目前我國大多數(shù)的現(xiàn)代汽車零部件焊接均采用激光焊接工藝，應(yīng)用此種焊接技術(shù)可以大幅度提高材料的使用性能以及焊接性能，有效提高焊接效果，使車架、車窗以及車身具有良好的使用性能。（2）在電子工業(yè)中的應(yīng)用。隨著我國信息技術(shù)以及自動化技術(shù)的不斷發(fā)展，焊接工藝在汽車制造行業(yè)、電子工業(yè)以及生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域也得到了廣泛應(yīng)用。

5 結(jié)束語

綜上所述，零部件供應(yīng)商承接主機(jī)廠的前地板零件開發(fā)后，根據(jù)生產(chǎn)批量大小來確定工藝方案，利用現(xiàn)有設(shè)備、工位、產(chǎn)能節(jié)拍，策劃出投資最小最經(jīng)濟(jì)可行的制造工藝方案3組4序。現(xiàn)代汽車維修人員也應(yīng)當(dāng)重視提高自身的維修能力以及工作水平，這樣才能良好滿足社會發(fā)展的需求，提高我國汽車零部件焊接技術(shù)的先進(jìn)性、創(chuàng)新性和科學(xué)性。

參考文獻(xiàn)：

[1]張鵬程.SK81車架輸送線系統(tǒng)在焊裝車間的應(yīng)用[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2018，17（19）：148-150.

[2]毛新麗.C型手工電阻焊鉗選型示例[J].裝備制造技術(shù)，2016（02）：187-188+200.