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浅谈白车身焊接精度控制

2016-6-16

      车身焊接精度关系着整车装配的匹配性、整车的安全性,所以有效的控制、提高白车身的焊接精度,是整车质量的重要保证,也是其产品能否具有很强的市场竞争力的重要基础之一。

      车身焊接精度主要受产品前期工艺设计规划、焊接夹具和焊接变形等多项因素的影响。本文主要从工艺规划、焊接夹具及控制焊接变形三方面对车身焊接精度控制进行探讨。

工艺规划

     汽车产品在设计时应该首要考虑车身关键控制孔位,因为关键控制孔位直接影响车身装配精度。此外,还要考虑设计孔位基准与工艺基准、装配基准的一致性,因为统一基准有利于车身焊接夹具设计、减少制造过程中的累积误差。零部件在设计过程中应该尽量采用整体冲压件,以减少装配误差和焊接变形。设计过程应该尽量考虑电阻点焊,在满足设计强度的前提下,尽量减少焊点数量。

焊接夹具

      焊接夹具的作用主要是通过定位销、定位面和夹紧装置共同作用来保证零部件在车身坐标系中的正确位置。通过限制工件6个方向的自由度,来保证车身的焊接精度。

      焊接夹具具有很高的技术性要求。焊接夹具的设计人员不仅需要了解车型的结构,还需要了解车身薄板件的变形特点、掌握车身容差分配等,在此基础之上才能有好的夹具设计。试制过程中要对焊接夹具进行定位精度、焊接过程的可行性及零件冲压成型质量等方面进行逐一验证。

在夹具设计、夹具后期调试以及生产过程中,对夹具的维护应该掌握以下几点:

      1.夹具设计时的定位基准应该与车身钣金件的设计基准、装配孔位尽量重合,以减少累计误差,从而提高装配孔位的精准度。考虑到后期试制阶段的调试,夹具的设计还应该考虑定位基准调整的方便性、保证焊接后变形的校正等。

      2.由于夹具坐标在设计时已经按照车身坐标系进行统一,所以在试制阶段的夹具调试应该尽量避免对各钣金件主定位基准、车身装配孔位和涉及车身主要性能等方面的定位销、定位块和定位面进行调整,以免影响车身的定位精度。调试完成后应该建立最终的、准确的夹具坐标数据,以便于后期维护后的夹具坐标确认。

      3.批量生产过程中,由于夹具的不断使用,夹具定位、夹具装置将会随着使用频次出现不同程度的磨损,造成夹具的定位、夹紧失效。失效模式下的夹具将会给车身焊接精度带来不可估计的波动,对此,焊接车间至少应该对夹具状态进行监视。

     (1)通过白车身三坐标对车身基准孔位、装配孔位进行抽检测量,并建立数据库,以了解车身尺寸的波动情况,这一点非常重要。要通过分析找到波动规律,并综合分析数据间的联系,从而找到准确的问题点,便于对过程精度的解决和控制,且抽检频次应该不低于2%。

     (2)对所有夹具进行分类管理并建立定期校检计划。每批次完成后应该组织人员对夹具主要定位销、定位面和夹紧装置进行检查,以确保定位准确、牢固及可靠。使用周期达到校检计划要求后,应该结合调试后的最终夹具坐标数据对夹具进行三坐标测量,保证夹具使用过程的控制。

控制焊接变形

      控制焊接变形首先要选择合适的焊接方法。电阻焊具有焊接变形量小、工艺简单且技术成熟等特点,特别适用于车身焊接,因其成本低廉,现在仍是国内汽车焊接广泛使用的焊接方法。在条件允许的情况下,生产厂家可以考虑尽量采用自动化焊接设备,以减少人工焊接时出现的焊接变形。若要在非自动化的电阻点焊基础上再控制焊接变形,则还必须控制各种焊接参数,保证合适的焊接电流、电压等基本的参数要求;保证电极工作面的平整;保证作业过程中电极工作面尽量做到与工件垂直。

      零件状态也是影响焊接变形的原因之一。零件出现尺寸的超差,很大部分将会影响焊接误差,如零件在夹具上装配后与零件、夹具不贴合或搭接尺寸不到位,造成无法装配焊接。在夹具的大压紧力下强制压紧焊接后,会产生零部件强制变形,造成不能估计的变形量,给后续焊接精度控制带来较大的困难。所以,零件的关键孔位、形面和尺寸的精度非常重要。

结语

      白车身的精度控制是一个系统的工程,包括设计、生产、设备和夹具等诸多方面,这些光靠质量管理者是远远不够的,需要系统人员的全情投入。除了做好以上几方面的工作,我们还要做好以下几点:

1.人员培训

      作为实施者,操作人员是影响过程精度的主观因素,也是最容易出现错误的过程之一。操作人员需要通过不断的培训来提升作业的规范性,对零件的取拿做到轻拿轻放,零部件的放置是按照要求放置于相应盛具,零部件的焊点数量以及焊接顺序均要按照要求进行,避免“野蛮”操作带来的孔、面变形等,从而解决操作过程的不符合性,提高正确作业性。

2.焊钳的要求

      首先要选择适合于车身焊接部位的焊钳,不能出现型号匹配过大或者过小的焊钳,以免焊钳与夹具、零件干涉,造成变形。其次,焊钳在使用过程中还要注意上下电极是否对正、电极面是否平整以及操作时焊钳是否与零件垂直等,这些都是影响过程精度的因素之一。

3.物流控制

      物流过程中的零件必须纳入质量管理中,尽量防止由于零部件运输带来的磕、碰和划伤等现象发生。

有关汽车白车身 & 底盘悬架系列焊接线解决方案及有关资料,请联系我们 服务热线:+86(0)512 5032 5888/3685 2889

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