汽车制造工艺 5焊接工艺

3．装焊方式 (1) 车身本体的装配方式： 随行夹具式、框架式、固定式 (2) 部件分装配方式： 装配夹具法、专用机法、通用机法 4．车身装焊的趋向： 将工业用机械手与多点焊机并用
5.4.3 压力机焊接生产线
1．车门生产线、发动机罩与后行李箱盖生产线 2．地板总成生产线 3．由双柱压力机组成的生产线 4．C型床身压力机生产线
4．制动蹄(大量生产的重要安全部件采用凸焊) 其凸焊工艺是将打有凸起的制动蹄板与 制动蹄作T形八点焊接。 5．后桥壳(厚板、纵向焊接采用二氧化碳气体 保护焊) 是以较厚钢板制成，焊缝长，电弧持续时 间长，容易显示自动烽接的效果。焊缝为直 线或圆形曲线，过去常用埋弧自动焊，现在 多使用经济性好又无熔渣的二氧化碳气体保 护电弧焊。
5.5 焊 接 质 量
5.5.1 质 量 检 验
1．电弧焊的质量管理 为了减少焊接变形，稳定焊接质量，所 采取的措施有：消除焊接部位之间的间隙， 增加焊装夹具的刚度和紧固力并采用预变形 法，冲压件的预变形修正，焊接顺序的合理 安排，尽量避免焊缝过长等。 2．点焊的质量管理 1) 影响点焊质量的主要因素
缺点：焊接设备费用高。
2．凸焊 凸焊是一种能够同时进行多点焊接的高效率焊 接法，可用于代替电弧焊、钎焊与咬接。 3．缝焊 缝焊是一种连续进行的点焊方法，可获得密封 性优良的焊缝，适用于汽油箱、后桥壳等部件。 4. 闪光焊 闪光焊热影响区的范围极小，宜用于薄板或薄 壁管件焊接。
5.2.3 气焊及其他
5.2.2 电阻焊
1．点焊 广泛使用点焊工艺Baidu Nhomakorabea主要理由有：
(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，可提高生产 效率，减轻操作者的劳动强度。
车身本体
车身侧护板 地板总成
部装分总成 部装分总成
门 柱 车轮罩等 骨 架 挡泥板等
车体本体部分装总成
盖板﹑仪表板
确定车身装配夹具结构的典型顺序
5.3.2 夹具制造
夹具的制造过程如下： (1) 底座加工。 (2) 零件检验。 (3) 装配。 (4) 按模型修正。 (5) 压板的滑配、修正与机能核对。 (6) 取出模型。 (7) 管道安装。 (8) 板件配合。使用实际零件。
5.5.2 尺寸与表面精度
汽车车身的产品质量主要从功能上和外观上 来鉴定。各工序间，根据各工序和每种部件的检 验标准，使用组合量具和检验夹具进行尺寸检验 与质量管理。
焊接工艺
5.1 焊接工艺概要
5.1.1 焊接方法分类
焊接的分类方法很多，若按焊接过程中金 属所处的状态不同，可把焊接方法分为熔焊、 压焊和钎焊三大类，每一类又包括许多焊接方 法。
汽车制造焊接方法的分类
包剂焊丝电弧焊 二氧化碳气体保护焊 金属焊丝惰性气体保护焊 钨极惰性气体保护焊 埋弧焊 点焊 凸焊 滚焊、缝焊 闪光焊 氧-乙炔焊 硬钎焊 软钎焊 T型螺栓焊 摩擦焊 电子束焊
5.4 焊接设备与平面布置
5.4.1 自动焊接生产线
随着汽车产量的增加，在汽车车身装配方 面，点焊已进行了明显的自动化。其自动化的 条件是： 专用化与高效率，设备费低，经济性高， 占地面积小，工人数量少，容易检查修理，对 汽车改型的适应性等。
装
置
各 种 机 械 本 体 圆柱压力机 双柱压力机 C型床身压力机 其他 夹 紧 装 置 安 装 模 具 焊接变压器 多 点 焊 接 焊钳压力油缸 点 电 极 座 二 次 电 缆 焊 钳 板 线 位 卸 板 器 器 压 接 定 自动焊接生产线 拆
1．气焊 气焊是利用可燃气体与氧气混合燃烧的火焰 所产生的高热熔化焊件和焊丝而进行金属连接的 一种焊接方法。 汽车装配过程中几乎不用气焊，但是没有任 何一个汽车车身制造车间不具有气焊设备。其原 因在于：气焊是一种非常有效的修补方法，气焊 设备不直接用于硬钎焊与软钎焊。 2．硬钎焊 硬钎焊方法同于气焊，而用黄铜或海军黄铜 等焊丝作硬钎料，以所填充的金属将板件焊合。
2) 点焊质量检验 点焊质量检验可分为超声非破坏检验与錾 凿剥离检验等两类。检验部位可区分为全数检 验、定期检验与抽查检验三种。 3) 点焊缺陷的内容 ：未通电；虽通电但未形成 熔核；熔核虽形成，但向四周脱落。 4) 点焊质量检测器 为了保证焊接质量，有些部分可采用检测 器，被检测的对象有：一次电流、通电周期、 二次电沈、加压力、二次电流与通电时间、熔 核热膨胀与熔核温度等。
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(A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
后 翼 板 总 成
车轮罩总成
顶 盖 额 板 总 成 软钎焊与焊缝平整 前 翼 板 总 成 门 槛 本 体 总 成 车 钣 金 装 配 发 动 机 罩 总 成 车 身 焊 接 总 成 门 总 成
车身装配工艺过程图
后行李箱盖总成
2．车身装焊中的加工方法 车身装配所采用的加工方法主要有下列几种： (1) 焊接。 (2) 黏结。 (3) 卷边。 (4) 密封。 (5) 打磨。 (6) 软钎焊填补。
5.3 焊 接 夹 具
5.3.1 夹具设计
车身装配用焊装夹具设计基本构想形成的 步骤大致如下： 1. 确定车身装配顺序与装配单位(生产过程图)； 2. 确定装配方式(自动化、手工方式等) ； 3. 确定工序数、工时、人员、节拍时间、平面布 置等。 基本构思确定后，进而确定夹具的结构， 其顺序如下图所示。
6．汽油箱(皂盒结构、气密焊接采用滚焊) 以镀锌钢板为材料，一般取皂盒结构， 采用滚焊工艺来保证气密性。 7．车身零部件(薄板冲压件采用点焊) 汽车车身上的各种板件几乎都是由1mm 左右的钢板冲压成型，宜采用效率高，焊接 变形小，对工人操作技术依赖程度低的电阻 焊接工艺，特别是点焊，其焊接量占车身焊 接部位的90%以上。
设计 板厚配合 搭接余量 凸缘尺寸 凸缘角度 集中 注意
焊接件
焊机
电流
水冷 电压变化 形状 电流值 电极形状 材料 分路 回路电极 板厚 变压器 表面状态 精度
焊 接 质 量
直流 条件制定 串联 维修体制 推挽式 检验卡片 通电方式 管理
加压方式 管路 阀门 加压系统
压紧 通电 保持 通电时间
影响点焊质量的主要因素
3．软钎焊 软钎焊用于填补点焊焊缝，使之丰满美 观，增加板件的整体感，也可用于板面整形。
5.2.4 自动化方向
(1) 产量的保证与质量的稳定。 (2) 设备利用率与设备维修。 (3) 通用性与标准化。 (4) 减少工人数量。 (5) 以人为中心的自动化设备。 (6) 技术综合化。 (7) 软件与硬件的平衡。 (8) 有效使用工业机械手。
前 侧 骨 架 总 成
前墙下护板总成 发 动 机 舱 总 成 挡 泥 板 总 成 地 板 总 成 前 地 板 总 成 散热器支架总成
1．车身装焊工艺
后 地 板 总 成 后 地 板 护 板
车身侧护板总成
后 侧 骨 架 总 成
顶
盖
护
板
前 门 拉 总 成
仪 表 嵌 板 总 成
中 间 门 拉 总 成
后 行 李 箱 总 成 车 身 本 体 总 成 后 护 板 总 成 增 补 焊 接
5.1.3 焊接零件设计
焊接设计的基本要求：
尽量减少焊接点数和焊缝长度； 不使焊缝过分接近，过于集中; 零件的形状与尺寸应便于焊接; 零件结构应尽量避免使用复杂的焊接装置; 相互重叠的焊合钢板数量应尽量限制在两层。
1．薄板点焊件 2．厚板电弧焊零件
5.2 焊接方法
5.2.1 二氧化碳气体保护焊
CO2气体保护焊具有如下一些特点： (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。
汽车焊接法
电弧焊
电阻焊
汽车焊接法
气焊
其他
在汽车装配过程中，焊接所占的比例 极大。对于焊接工艺的严格要求是：
(1) 从汽车的安全性与耐久性出发，必须提高焊 缝强度、耐蚀性、密封性与外观质量。 (2) 尽量采用经济的焊接工艺，以适应大量生产 和节省劳动力的要求。
5.1.2 焊接工艺概要
1．前悬架零部件(厚板、箱形截面采用点焊或二 氧化碳气体保护焊) 前悬挂零部件一般为箱形截面的焊接结构， 采用点焊与电弧焊工艺。 2．转向轴(机械加工零件的连接采用闪光对焊、 摩擦焊) 将渗碳淬火后的蜗杆与轴相结合，一般采 用闪光对焊。 3．盘形车轮(大量生产、厚板、重型焊接采用点 焊闪光焊) 盘形车轮由中间盘形辐板和外侧轮辋组成 的，以点焊固定。
焊接控制时间继电器
程 序 控 制 回 路
操作回路与操作盘
搬
运
操 作 回 路
回 路 电 极 上 下 导 轨 其他变速结构
自动焊接生产线的设备系统图
5.4.2 车身装焊
装焊工艺的操作对象是车身本体(也称为白 车身，Body in white)，一般是由底板、前围、 后围、左右侧围、顶盖和车门等分总成组成， 而各分总成又由很多合件、组件及零件(大多为 冲压件)组成。
CO2气体保护焊设备由焊接电源、焊枪、 送丝机构、供气系统和控制电路组成，如 下图 所示。焊接程序为：提前送气—通电、送丝、焊 接—断电、停丝、停止悍接—滞后停气。
CO2气体保护焊的焊接设备示意图
CO2气体保护焊有下列几种类型： (1) 管状焊丝焊接法。 (2) 实心焊丝普通CO2气体保护焊。 (3) 短路移动CO2气体保护焊。 (4) 脉冲电弧焊。 汽车工业所用的焊接方法属于上述(3)和(4)两类。
前地板分总成 前内挡泥板 前轮胎挡泥板 前围板 散热器罩 中底板分总成 后底板分总成 前立柱(A柱)分总成 底板分总成 车前钣金件分总成
轿车车身的装焊 程序如右图所示：
后轮胎挡泥板 侧围分总成 后翼子板 顶盖侧流水槽 门锁加强板 前风挡下盖板 后围上盖板 后围下盖板 仪表板分总成 顶盖分总成 发动机盖 前翼子板 行李箱盖 车门分总成 白车身 车身总成