汽車車架焊接工藝分析及工裝設計探究

潘浩義

摘 要：汽車車架整體構造的成型最關鍵的兩個環節分別是焊接工藝和工裝設計，尤其是焊接工藝，很大程度上關系到整車車架后期的使用安全，所以不論是車架焊接工藝還是工裝設計都要嚴格的按照不同車輛的工藝標準，在相關工作人員的嚴格指導下進行，根據焊接和設計規范把握好每一個環節的工藝標準，在減少車架的焊接過程中的一些問題，能夠避免車架的變形，為了提高汽車車架制造以及加工的整體質量。本篇文章需要對汽車車架焊接工藝進行了一些研究，然后提出了汽車車架工裝的設計要點。

關鍵詞：汽車車架;焊接工藝;工裝設計

引言：我們需要在汽車車架的焊接工藝和工裝設計過程中，嚴格要求技術人員，按照相關規定進行正確的操作，而且在相關工作人員的嚴格指導下進行工作，根據焊接和設計規范把握好每一個環節，將焊接變形等不利情況的發生率降低到最低水平，全面提高汽車的整體制造加工效果。一定程度上影響了汽車車架的整體穩定性。為了防止避免焊縫減少的缺陷，我們應該把焊縫設計布置在方便焊接和方便檢驗的地方。在焊接接頭母材的等塑性中，它的主要含義指的是接頭在結構中的整體變形能力，可以和母材一樣能夠承受在制造過程中和運行的過程中能夠承受其復雜的受力條件。鑒于此，筆者結合長期實踐，探索了相關技術要點和設計方法。

1汽車車架焊接工藝研究

1.1汽車車架焊接前期分析

車架是汽車的主要承重結構，承擔著汽車的大部分重量，其功能類似于人體骨骼。然而，汽車車架不僅僅是因為汽車每個部分的接頭和基礎框架，而且還是承受載荷的基本基礎構件。當每輛汽車完成生產活動的時候，它可以承受的載荷是汽車的靜載荷以及在行駛過程中的動載荷的總和。如果人體沒有完整的骨骼系統，就無法完成正常的運動和日常生活。綜上所述，汽車使用壽命的長短與汽車車架的穩定性密切相關。目前，乘用車車架的焊接方法主要是CO2保護焊。汽車車架上有數百個焊接接頭，接頭上有許多焊接接頭。因此，相關技術人員必須不斷改進車架焊接工藝，設計車架焊接臺，以提高車架的整體質量。

1.2焊接工藝性分析

（1）接頭容易產生熱組織，降低接頭的承載能力，由于整個車架總成是由數百條焊縫交織在一起的總成，焊縫短而集中，焊接加熱不均勻且重復。避免焊縫的密集，兩焊縫之間的最小距離一般應大于5倍的板厚。因此需要處理短焊縫的起弧、收弧和連接，盡可能避免補焊，減少重復加熱，保證接頭強度。

（2）為減小變形，焊縫應盡量對稱布置。車架是整車的載體，車架焊縫主要承受車輛行駛過程中的動載荷。但車架剛性大，焊接接頭收縮力大，需要選擇合理的焊接方法和工藝參數，控制線能量。

（3）控制零件尺寸，即互換性，保證裝配間隙均勻，減少收縮不均勻造成的變形。

（4）夾具設計中應合理預留收縮余量和裝配間隙，盡量減少結構或焊接接頭部位的應力集中。焊縫應遠離機加工表面。綜合處理車架焊接后的接頭應力和整體變形的矛盾問題。在保證滿足設計尺寸要求的情況下，焊后接頭應力越小越好[1]。

1.3汽車車架焊接工藝流程

1.3.1裝焊工藝流程

首先，我們要根據車架結構的實際焊接的要求，以焊接的時候的焊接變形作為參考，將車架的總焊接分解成若干個零件，這樣可以先焊接成小總成，再將少量的零件和小總成進行集成。這些都是為了減少焊接過程中的變形，可以在兩個T序列變形后增加一個矯形站。焊接過程中采用點焊，完成從中間到左右對稱補焊。采用機械方法重塑整體焊接結構。如果變形嚴重，可以用加熱法矯正。一定程度上影響了汽車車架的整體穩定性。為了防止避免焊縫減少的缺陷，我們應該把焊縫設計布置在方便焊接和方便檢驗的地方。焊接工藝是焊接質量優劣的重要保證，故制定焊接工藝的重要性可想而知。

1.3.2采取二氧化碳氣體保護焊

二氧化碳氣體可以在日常條件下獲得，使用成本低。選擇合適的焊接方法和參數是汽車車架焊接工藝的重要組成部分。另外，二氧化碳氣體對焊接過程有很強的保護作用，所需焊接成本低，可以有效提高生產效率。它具有良好的防銹、抗氫和抗裂性能，焊后無需再次清洗，焊接變形小，操作空間小，可應用于車架焊接的所有位置[2]。

2汽車車架工裝設計方案分析

車架工裝設計的零件比較分散，尺寸較小，不適合平行裝配法。因此，在汽車車架工裝的設計和裝配過程中，可以先裝配小尺寸的裝配零部件，然后送到大型裝配夾具上。工裝設計的具體要點如下。

2.1框架縱梁的定位

在框架縱梁的定位中我們為了減少和避免縱梁在安裝和焊接過程中的變形，要美化車架的整體外觀，還有工裝技術人員是可以對縱梁進行定位和夾緊否。例如，在加工過程中使用定位塊，可以定位左縱梁的下翼面和外腹面，有利于裝配過程，便于脫模;為了準確定位車架零件，必須在克服零件剛度的基礎上采用氣動夾緊，不僅可以減少車架焊接過程中的變形，而且可以有效提高裝配效率。右縱梁的外腹面可以用氣缸定位，縱梁的內腹面可以用雙頭氣缸夾緊兩次[3]。

2.2橫梁定位

車架的七根橫梁與縱梁焊接定位。通常，縱梁上有七個橫梁孔。圓管的橫梁穿過縱梁上的孔后，焊接在加強梁上，不需要正面定位，只需要側面定位。槽形梁上方框架的寬度實際上受縱梁焊接口寬度的影響，因此梁可以前后方向定位成固定形狀，然后點焊。

2.3板簧支架定位

在汽車車架工裝板簧支架定位方面，前后板簧支架可利用吊耳孔進行準確定位。

2.4氣路設計

氣路設計是針對氣管內的氣體，需要從主管道進入左右支管，然后利用汽車配氣控制閥將氣體導入氣缸，通過這個過程形成一個相對順暢的氣路[4]。

3預防焊接變形的方法

在焊接實踐中，很容易產生大量的熱量，這些熱量會促進焊接變形過程的形成。此外，在每個操作過程中，變形的主要原因是部件交錯。結合變形原因，可采取以下措施進行預防。（1）盡量減少隨機誤差，從根本上保證工件的質量，工件隨隨行夾具轉移到下一工位[5]。（2）用絲杠緊固車架大梁：車梁在胎具中的有效定位不僅取決于定位塊，還取決于絲杠制成的夾具壓緊型鋼使其靠近定位塊的一端。（3）快速推拉夾具的方法：具體是借助于快速推拉夾具，使車架前后段的槽鋼相鄰并脫離定位。

結語：

汽車車架是汽車的骨架，是動載和靜載的主要承載體。綜合處理車架焊接后的接頭應力和整體變形的矛盾問題。它可以承受的載荷是汽車的靜載荷以及在行駛過程中的動載荷之和。如果人體沒有完整的骨骼系統，就無法完成正常的運動和日常生活。在保證滿足設計尺寸要求的情況下，焊后接頭應力越小越好。汽車車架的焊接工藝和工裝設計在一定程度上影響汽車車架的穩定性和安全性，間接影響汽車整體性能的提高。汽車車架的安全性、質量、強度和穩定性會對汽車的行駛安全性產生影響，并影響汽車的承載能力和使用壽命。我相信在不久的將來，中國的汽車工業將會取得巨大的進步。

參考文獻：

[1]李帥勇.汽車車架焊接工藝分析及工裝設計[J].中國新技術新產品，2019（21）：49-50.

[2]馬智鋒.汽車車架焊接工藝和工裝設計分析[J].科技風，2014（13）：60.

[3]曹友兵.汽車車架焊接工藝和工裝設計分析[J].電子世界，2013（24）：197.

[4]劉麗斌.汽車車架焊接工藝分析及工裝設計[J].中國新技術新產品，2013（03）：136.

[5]陳永華，李富榮，徐夕斌.汽車車架焊接工藝分析及工裝設計[J].現代零部件，2006（03）：84-85.