汽车车身焊装技术

图10-29 大零件上焊点在中间位置时的焊接情况
7.点焊设备
图10-30 悬挂式点焊机 a)有电缆式点焊机 b)无电缆式点焊机
(二)凸焊
凸焊与点焊相比，其不同点是预先在板件上加工出凸 点，或利用焊件上能使电流集中的型面、倒角等作为焊
接时的相互接触部位。焊接时靠凸点接触，提高了单位
面积上的压力与电流密度，有利于将板件表面氧化膜压 破，使热量集中，减小分流，减小了点焊中心距，一次 可进行多点凸焊，提高了生产率，并减小了接头的翘曲 变形。在车身上，一般是将凸焊螺母(有凸点的螺母)焊在 薄板上,这样在装配时只需要拧紧螺栓即可,提高了装配工 效。
(三)钎焊
钎焊是利用某些熔点低于被连接材料熔
点的金属(即钎料，例如车身焊接中常用铜)
作连接的媒介物，经加热熔化后在连接界
面上产生流动润湿作用，待钎料冷却结晶
后与被连接金属形成结合面。
(四)激光焊
作为汽车两大主体之一的车身越来越受到生产企业和用户的重视。
汽车车身价值约占整辆车的1／5。20世纪90年代后期美国以提高汽车车 身质量为目标而开展了“2mm工程”和“亚毫米冲压”大型研究项目。 “亚毫米冲压”是指将冲压件的精度控制在小于1mm的范围内，并趋近 于零，这是以提高汽车车身冲压件的质量和制造技术为目标的研究项目。 该研究项目已经完成，从提交的报告来看，取得了许多有益的成果，有 希望得到汽车制造厂的实际应用。“亚毫米冲压”为激光焊上线提供了
图10-33 贯通式装焊线示意图
图10-35 矩形地面环形线
图10-35 矩形地面环形线
图10-36 地下环形线 a)采用提升多点焊机 b)采用托起式多点焊机
图10-37 “门框”式夹具环行线 A—随行夹具 C、D—左右侧围板总成“门框”线 E、F—左右侧围板总成“门 框” 式装焊夹具 H、G—左右侧围总成装焊工位 J—底板带前端总成装入车身随行 夹具 Q—车身总成下装焊线 M—左右侧围“门框”夹具连同左右侧围总 成上线与车身随行夹具合装 N—空的左右侧围 板“门框’夹具与车身环形线脱离
1)使被装配的板件获得准确的空间位置并被夹紧。
2)保证焊接工艺能正常进行。 3)采用结构良好且便于操作的翻转式装焊夹具，定位、
夹紧和松开应省力而迅速，可减轻劳动强度，提高生产
率，保证装焊质量。
(2)装焊夹具的结构特点
装焊夹具要保证板件夹紧、定位的要求。
1)车身制件大多为具有空间曲面的覆盖件，形状复杂， 而且刚性差、易变形。 2)在装配焊接时，通常是将车身制件逐件地放入夹具， 装焊完后，将已焊成整体的车身装焊件从夹具中整体取 出。 3)车身总成装焊夹具(主焊台)是保证车身装焊质量的关键 装备，其结构复杂。
障)，这样可以减少焊接工作量和装配误差。 1)减少零件数，取消Байду номын сангаас应的装焊工序，使装焊夹具简单；减少检 具的使用频率，提高车身总装的效率，从而降低生产成本。 2)保证洞口空间尺寸的准确性，大幅度提高车身的装配质量。 3)取消部分零件之间的点焊搭接量，减少材料的消耗，减轻了车 身的重量。 4)有利于提高车身整体刚度。
(二)辅助工具
1.调整样架(简称样架) 2.检验夹具(简称检具)
(三)车身装焊生产线
1.布置方式
1)底板分总成装焊线。 2)侧围板生产线。 3)车身总成装焊线。
2.车身装焊线的基本形式
(1)贯通式装焊线 图10-33所示为贯通式装焊线示意图。 (2)环形式装焊线 环形式装焊线适用于工件刚性较差、 组成零件数较多(如前围板等)，特别是尺寸精度要求较 严格的部件、总成等的装焊。
(2)点焊循环的原理
1)预压。 2)焊接。 3)锻压。 4)休止。
图10-22 点焊原理图 1—变压器 2—电极 3—板 件 4—熔化核心(熔核)
图10-23 点焊的焊接过程 a)预压 b)焊接 c)锻压 d)休止
2.点焊工艺
1)图10-24所示为常见的点焊接头形式。 2)焊点的最小中心距、焊点数目决定点焊板件 接头的强度。 3)焊点直径(也称焊点熔核直径)是影响焊点强度
图10-21 车身底板分总成
二、车身焊接的主要类型及焊接工艺
(一)点焊 1.点焊的优点及原理
(1)优点
1)与熔焊方法相比，点焊是在压力作用下通过内部电阻热加热金 属而形成焊点，其冶金过程简单，且加热集中，热影响区域小， 易于获得品质优良的焊接接头。 2)与铆接相比，不需其他金属，结构质量轻，这对有着较高行驶 速度的乘用车十分重要，可以达到轻量化节省能源的要求。 3)焊接过程中不产生弧光、有害气体及噪声，工人劳动条件好。 4)点焊过程因机械化、自动化程度高，通用点焊机焊接速度达60 点／min，快速点焊机可达600点／min，可提高生产效率，减轻 操作者的劳动强度。
的主要因素。
4)焊透率和表面压坑深度。
图10-24 点焊的接头形式 a)单剪搭接接头 b)双剪搭接接头 c)带垫片的 对接接头 d)弯边搭接接头
表10-15 焊点的最小中心距(mm)
3.点焊的规范参数及对焊接质量的影响
(1)焊接时间和焊接电流 焊接时间和焊接电流对板件加热有重大影响，在其 他参数不变的情况下，通电时间与焊点强度的关系如 图10-25所示。 (2)电极压力
条件，因为激光焊接要求被焊件尺寸较精确。在实际应用中，激光焊常
采用对接和搭接的接头形式。“2mm工程”是以提高汽车车身装配质量 为目标的研究项目，即将车身尺寸变动量控制在2mm以内。采用激光焊 接工艺能显著改善车身抗冲击性能和耐疲劳性能，也是“2mm工程”实 施的强有力保证。该项目已经完成，正在美国三大汽车公司装配制造厂 推广应用，取得了极大的效益，车身制造质量达到世界先进水平。
电极压力决定了板件间接触状态以及塑性变形的范 围和强度。 (3)电极直径 电极直径增大，电极接触面积也增大，通过的电流 密度变小，同时散热效果增强，引起焊点加热不够， 造成板件焊点强度下降，故应按推荐值和试焊的情况 来确定。
图10-25 焊点强度与通电时间的关系
5.控制点焊质量的措施
(1)焊件表面清理 点焊机工作时因电流大、阻抗小，所以二次电压一般为不大于1
(2)点焊工艺的选择
1)点焊工作量应尽量放在分总成的装焊工位上，尽量形 成较大的组件、合件和分总成再置于总装焊夹具上，简
化总装焊夹具，在总装焊线上的装配时间缩短，保证装
焊质量。 2)根据焊件的形状和焊点位置正确选择点焊设备。
3)对某些外观要求较严格的外覆盖件，点焊表面不允许
有凹面，可使用大平面电极，从而使凹面不明显。 4)应考虑点焊的接近性，主要在板件的结构设计中加以 考虑。 5)焊好的板件应有足够的刚度，满足转运的要求，减少 在运输中的变形。
0V的低电压。
(2)板件装配 车身覆盖件装配时易产生的缺陷是：由于板件间曲率不一致引
起的间隙过大或板件间位置的错移，造成板件焊后翘曲变形或应
力过大。 (3)点焊分流与焊点间距
点焊时没有经过焊接区，未参加形成焊点的那一部分电流称为
分流电流，简称分流。 (4)不同厚度板和多层板的焊接
在车身点焊中，还要解决不同厚度板件的焊接问题。
汽车车身装焊工艺
一、概述
图10-20 轿车白车身 1—发动机罩前支撑板 2—散热器固定框架 3—前裙板 4—前框架 5—前翼 子板 6—地板总成 7—门槛 8—前门 9—后门 10—门窗框 11—车轮挡泥板 12—后翼子板 13—后围板 14—行李箱盖 15—后立柱(C柱) 16—后围 上盖板 17—后窗台板 18—上边梁 19—顶盖 20—中立柱(B柱) 21—前立柱(A柱) 22—前围侧板 23—前围板 24—前围上盖板 25—前挡泥板 26—发动机罩
图10-26 装配间隙 a)圆角半径配合不准确 b)蒙皮与型材不贴合 c)弯曲角度不垂直且零件有相对转动所致
图10-28 三层不同厚度板件的电阻点焊
图10-28 三层不同厚度板件的电阻点焊
6.车身点焊工艺性
(1)工艺分块 车身覆盖件的分块，应该在冲压工艺允许的前提下，使零件数
越少越好(随着冲压设备和模具水平的提高，可以得到强有力的保
(五)二氧化碳(CO2)焊
1)焊接成本低。 2)生产率高。 3)适用范围广。 4)抗锈能力较其他焊接方法强，焊缝含氢量低，抗
裂性好。
5)因是明弧，便于观察和控制焊接过程，有利于实
现焊接过程的机械化和自动化，焊后不需清渣。
图10-31 CO气体保护焊的焊接设备示意图
三、装焊夹具与车身装焊生产线
(一)装焊夹具 (1)装焊夹具的作用 车身结构复杂，种类多，产量大，为了保证车身 装焊质量，提高装焊效率，减轻劳动强度，必须大 量使用装焊夹具。