轎車白車身焊裝生產線的工藝規劃及布局設計研究

劉哲

摘? 要：焊裝是汽車制造過程中重要的工藝之一，其能直接影響到汽車的整體質量。現階段在白車身焊裝生產線的工藝規劃布局設計行業，國內沒有充分地研究柔性焊裝生產線的規劃設計方法，并且沒有借助仿真軟件來進行建模，已經設計出來的車身焊裝生產線來對于產品進行仿真優化。文章就轎車白車身焊裝生產線的工藝規劃與布局設計展開分析和探討，希望可以有所幫助。

關鍵詞：轎車白車身;焊裝生產線;工藝規劃;布局設計

轎車白車身工業是整個汽車工業中發展迅速，技術研究活躍的部分，白車身焊裝生產線焊接質量的優劣對整車質量起著決定性作用，而白車身焊裝生產線的工藝規劃和布局設計則決定著白車身焊裝生產線的先進程度。白車身焊裝生產線的規劃設計是一項綜合性的系統工程技術，涉及系統工程技術、物流傳輸技術、機械工程技術、電氣控制技術等，是一門典型的各技術交叉融合的學科。

1、轎車白車身構造分析

白車身是轎車的殼體，它由數百個沖壓的金屬鈑金件構成，這些鈑金件形狀各異，在焊裝車間利用點焊，激光焊，鉚接，涂膠，壓合等方法組裝白車身總成。

轎車白車身在組裝過程中有嚴格的次序性。初始狀態的鈑金零件首先組裝成分總成件，每個分總成都會有一條車身生產線去組裝，組裝好的分總成送到主線進行連接，最終組合成白車身總成。

白車身的發動機艙是車身最前端的部分，它是容納車輛發動機的殼體，因此對板件焊接后的精度要求較高。白車身的車身地板是車內乘客的承載者，是車身動力傳動機構和油箱等部件的承載者。因此焊接完成后的車身地板要有很高的強度。車身的側圍是車身左右兩側的鈑金件，側圍件上有車身前后門的安裝位置，車身側圍一般由外板和內板組成。外板是車身的主要外觀件，因此對外板的表面質量要求非常高。車身的門蓋包括車身的左右前門，左右后門，前發動機蓋和后行李箱蓋。四門兩蓋都通過門蓋鉸鏈與車體連接在一起。車身頂蓋總成是車廂頂部的鈑金件，頂蓋可以根據造型的需要設計成帶天窗的頂蓋或全景天窗的形式。

2、轎車白車身焊裝生產線介紹

轎車白車身焊裝生產線是轎車白車身全部成形工位的總稱，它由車身總成線和許多分總成線組成，每一條總成線或分總成線又由許多焊裝工位組成。白車身焊裝生產線的主要工藝流程，主要包括：生產地板總成的地板線，生產側圍總成的左右側圍線，生產白車身骨架的車身主線，生產四門兩蓋的門蓋線，以及生產車身總成的調整線等。

2.1車身地板下部線又分為分總成線和總成線，分總成線就是通常所說的地板三大件，前地板線、發機艙線和后地板線。2.車身側圍線分為側圍分總成線和側圍總成線，側圍分總成線分為側圍內板線和側圍外板線。3.車身主線是拼接白車身骨架的生產線，包括：側圍預拼工位，主拼工位，頂蓋焊接工位等。車身主線一般設計為自動線，是高技術集中應用的生產工位，為某焊裝生產線供應商設計的Open gate形式的主拼工位，該主拼工位共有12臺機器人，6臺機器人放置在專門為總拼工位搭建的二層平臺上，6臺機器人放置在地面。該總拼工位最大可以實現8種不同車體的車型共線。4.白車身的四門兩蓋制造及調整線是白車身焊裝車間的最后工序，四門兩蓋的制造線包括左右前門的制造，左右后門的制造，前發動機蓋的制造和后行李箱蓋的制造。從主線下來的白車身骨架在調整線上與四門兩蓋用鉸鏈連接，然后經過必要的間隙調整和表面修磨后，再輸送到涂裝進行電泳和噴漆處理。

2.2白車身焊裝生產線的技術參數

生產線一小時能夠生產的車身數量，一般情況下所謂的節拍，也就是JPH。節拍就是車身生產線上面生產兩件產品之間的間隔時間，或者就是產品在車身加工工序間所傳遞依次所需要的時間，也就是一般情況下所謂的生產單位產品的時間。這屬于車身生產整體性能的主要技術參數。一般情況下白車身焊裝生產線存在r個工位，在k道工序的單件產品時間是U，生產線的單位時間就是T，也就是tk與T生產過程中存在這樣幾種情況：要是tk>T，可以顯示出在k道工序屬于超節拍運行狀態，可以顯著出問題工位的位置。一般情況下這種工位就是瓶頸工位，這就是在焊裝生產線需要進行改善以及提升的工位;要是tk=T，這屬于比較理性的狀態，這個工位的節拍時間等同與目標節拍時間，可以不優化以及提升;要是tk

3、焊點檢驗

3.1 外觀檢驗

主要通過肉眼觀察、手接觸焊點表面或者測量等手段，檢查表面質量，包括焊點間距、直徑、壓痕深度、飛濺、燒傷、燒穿等。

3.2 拉伸試驗

需按試驗規范進行焊接試樣，采用專用設備對試樣進行拉伸，直至試樣分離，該方法比較適用于焊裝的特殊工序，并進行數據對比、分析，對特殊工序質量能力進行把控。試驗規范：（1）試樣的材質、料厚必須與車身實際板件完全相同;（2）不同料厚板件搭接時，搭接順序應與車身實際狀態相同;（3）式樣料厚滿足0.5mm≤d≤2.5mm;（4）式樣寬度及搭接邊長度B=25mm;（5）式樣長度L=180mm。拉伸試驗抗拉力評價表：不同板厚、不同數量式樣搭接的拉伸試驗的抗拉力也不同;

3.3 撕裂試驗

操作簡易，可日常由員工自行開展，由車間工藝人員監督，并對試驗結果進行判定，撕裂試開展驗頻次可根據車間焊點質量水平來定。試樣選?。海?）試樣的材質、料厚必須與車身實際焊接板料完全相同;（2）試樣要求：無變形，表面無銹蝕、雜質。試驗方法：選取正確厚度試樣，一人用雙手拿住試樣，將試樣各自一端進行搭接，板樣搭接角度為30°～60°，搭接時確保試樣處于水平狀態，搭接面無間隙;另一人手握焊鉗在搭接部位中心位置進行焊接，焊接時必須確保電極與板件成90°;最后對焊好試樣進行撕裂，直至兩板分離為止。撕裂式樣結果評價標準：（1）撕裂后板料兩塊分開，一塊有規則圓孔，同時圓孔孔料熔核在另一塊板料上為合格;（2）如果試驗兩板件均較厚（≥1.5mm），一般很難撕裂出圓孔，只需觀察其中一件試板上有明顯撕裂后的熔核存在亦判定合格。

4、結束語

現階段中國汽車工業得到了顯著的發展，汽車市場越來越成熟，對于汽車行業來說需要提升汽車工業的自動化程度、柔性化程度以及生產效率。機器人技術以及工業控制技持續進步，使得機器人在汽車工業行業得到了廣泛的使用，在焊裝白車身時，一般會選擇工業機器人來取代人工來開展各種焊接工作，按照國內外白車身焊接線規劃設計的實際情況，分析了白車身柔性焊裝生產線的工藝規劃以及布局設計技術，借助一定的軟件來對于焊裝生產線的產品進行仿真以及優化。

參考文獻：

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