汽车车身的焊接工艺分析

汽车车身的焊接工艺分析

丁昆明

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摘要：生产一辆汽车需要很多工艺流程，其中比较关键且重要的一个步骤就是车身的焊接工作。新时期下汽车工业的发展前景十分良好，对于汽车焊接的要求也越来越高，因此相关汽车制造企业对其车身焊接工艺技术不断进行改进和提升，以满足消费者对于汽车日益增长的要求。本文也将基于此对当前汽车车身焊接线设计以及汽车焊接工艺需要遵循的原则进行详细研究，并对汽车焊接技术的未来发展方向进行分析，以使我国汽车质量能够得到有效提高。

关键词：汽车车身焊接；工艺分析；工装设计

1、汽车车身焊装线的设计

在对汽车车身进行焊接时需要考虑的因素有很多，首先对汽车车身生产线的生产能力有一定把握，相关工作人员可以依据生产量进行计算，看其生产率是多少，然后对工位数量进行推算，如果工位比较多、生产速度快，那么生产能力就比较高，生产线也比较趋于自动化生产。其次考虑生产线的经济性，投资方对于其经济收益是有着一定要求的，因此在设计焊接生产线一定要开展工程造价分析，主要以投资额度为基础，然后分析哪些主要设备会影响生产效率。然后对焊接设备和焊接工艺进行最大程度的优化，保障经济收益最大化。之后就是对于车身可焊性的考虑，我们都知道，如果焊接工艺比较优良，那么车身的焊接质量也就有所保障，因此除了对设备进行优化，还需要对其焊接工艺进行提升，尽量采用机械化、自动化的车身焊接工艺。对汽车车身主体进行装配的方案有两种，一种是集中装配，另外一种是分散装配，因此在设计车身焊接线时一定要对汽车组件的焊接和组装进行仔细考虑，要确保其顺序的合理性，这样汽车车身无论是焊接还是运输都会比较便捷。影响汽车车身质量的因素有很多种，比如车身的形状，尺寸的精准度、焊接的紧密度等等，因此无论是车身焊接时期还是焊接结束以后都要对车身的质量进行审核，主要是用测试夹具进行检查，这样一来就能够有效控制其误差的分布情况，也能够防止车身出现缺陷对其质量造成影响。在汽车车身焊接线设计的过程中，如果生产线自动化程度比较高，车身生产工人的工作量就得到减少，但是其生产效率和生产灵活度都比较高，因此车身无论是质量还是强度都比较稳定，因此需要在考虑投资的基础上要尽量提升车身焊接线的自动化生产程度。最后一点也是非常重要的一点是汽车焊接线的安全系统，该安全系统能够防止生产线出现问题，也能够保障生产人员的人身安全，因此一定要对焊接技术进行严格防范，保证其安全系统安全可靠。

2、汽车车身焊接工艺

2.1 装焊工艺流程

首先在对车身进行焊接时应当将其分为不同的部门依次进行焊接，具体参考依据为汽车车身的实际需要和焊接时车身的变形量。一般情况下先把一些零部件进行焊接，然后再将焊接好的组合件与数量不多的一些零部件进行焊接。如果焊接时出现变形，可以对其进行矫形。汽车车身焊接时应当使用点固焊的焊接方法，焊接完成以后再从中间向两侧进行补焊，这一过程中需要注意补焊应当是左右对称的。结束以后可以使用机械法进行二次矫形，但是如果焊接车身的总体框架变形程度比较深，那么就需要使用加热法进行矫形。

2.2 焊接方法的选择

汽车车身焊接工艺当中非常重要的一部分就是所使用的焊接方法，以及参数的选择是否合理。通常情况下在对汽车车身进行焊接时我们使用的是二氧化碳气体保护焊，这种焊接方法是半自动的，而且二氧化碳获取比较简单，使用的成本也不高。而且使用二氧化碳气体保护焊能够对汽车车身进行强有力的保护，需要的成本投入也比较低，采用二氧化碳气体还能够加强汽车车身的的抗锈性、抗氢性以及抗裂纹性，焊接结束以后也不用进行清理，并且所需要的操作空间小、车身的变形量也比较少，这样一来车身的焊接效率将有效提升，生产量也会更高。

2.3 焊接工具的选择

一般来说对车身进行焊接的工具为焊接夹具，焊接夹具是由多种工具共同构建的平台，主要由夹紧元件、定位块、支撑件和引导支架等等，焊接夹具的主要作用就是对汽车车身的零部件进行夹紧和定位。汽车车身是由不同结构元件组成的，这些元件的机械零件都需要使用焊接夹具进行夹紧，以使其位置固定。新时期下，我国汽车制造行业的发展速度很快，汽车种类越来越多，且型号也比较多样，针对不同型号的汽车也制造了相应的组装夹具。因此汽车生产商为了防止汽车模型与组装夹具型号不匹配，会对不同类型的汽车来制造对应的焊接夹具，但是在汽车行业中并没有制定焊接夹具的生产规范和标准，也没有统一的设计和生产技术。但是随着汽车行业的快速发展，对于汽车车身的焊接夹具也应当进行创新和改进，保证其具有良好的实用性。比如在制造夹具机械传动装置时，应当结合实际焊接需求设计简单容易使用的夹具，以用来对汽车车身的零部件进行定位和夹紧，并且对于一些比较常用的工具还要进行重点关注进行设计。

3、汽车车身工装设计

3.1 定位基准

首先是定位基准的选择，因为定位基准如果没有选择好，就会导致汽车车身工装操作定位的错误。大多数情况下我们是将车身两侧纵梁上、汽车前轮中心线上的孔定为定位基准孔。

3.2 车身纵梁

定位基准孔确定后，对于车身的零部件的定位也要准确。汽车零部件的刚性较强，但在进行工装装配时需要克服上述问题使用气动夹紧的方法，不仅装配效率高，还能够防止车身在焊接时发生变形。另外，相关工作人员还可以对汽车纵梁进行准确定位，然后进行夹紧，这样一来不仅有效防止变形情况的发生，还能够提升汽车车身总体的整体美感。比如在汽车车身加工时，使用定位块对车身左纵梁下翼面及外腹面进行定位，这样起模时比较轻松，后面进行装配时也非常方便。还有车身右纵梁的外腹面和纵梁的内腹面，分别可以使用气缸进行定位和用双头气缸进行再次夹紧。

3.3 车身横梁

车身的横梁定位可以依据汽车工装装配的实际情况进行调整，如果使用槽型横梁，那么汽车车身的宽度方向需要依据纵梁间的宽度。而横向和纵向，则需要使用L形定位块进行定位，定位结束以后再进行点焊。

3.4 车身板簧支架

主要使用吊耳孔来确定汽车车身的板簧支架的位置。

4、车身焊接技术未来发展方向

4.1 灵活性的发展

现如今人们对于焊接自动化的研究程度比较深，也越来越注重电、光和机械之间的联系。将光、电和机械进行融合对于焊接技术的发展是非常有益的，不仅焊接更加灵活，精准度和焊接的整体强度都能够得到提升。另外，还可以将车身的焊接技术与微电子技术联合在一起提高车身的焊接技术和水平，数控焊接下、焊接工作会更加灵活，使用范围也比较广阔，因此数控焊接将作为我国自动化焊接技术未来的主要研究方向。

4.2 智能化的发展

除环保化以外，汽车焊接朝向智能化发展也很重要。因为如果汽车焊接的控制系统比较智能，对应的工作人员将得到减少，这样不仅成本投入得到有效缩减，汽车车身的质量也具有一定的保障。因此，在以后的研发和过程中，要对汽车的焊接技术进行多元化的发展和研究，不断增强汽车焊接工艺的质量和焊接的工作效率。

结语：汽车车身是一辆汽车的主体部分，倘若车身出现问题、汽车在使用的过程中将会存在很大的安全隐患，因此一定要重视汽车车身焊接工艺和工装的设计，进而保障汽车的安全性和稳定性。另外，汽车车身焊接工艺与一些普通工艺不同，因此在对焊接工艺进行规划设计时，一定要从原则出发，保障其工艺流程的合理性和安全性，同时还要确保汽车车身的焊接的标准化和规范化。

参考文献：

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[4]汤婷.浅析汽车车身的焊接工艺设计[J].山东工业技术，2016，10：16.