摘要：目前，汽车的焊接工艺对制造业来说显得尤为重要，焊接工艺可以称得上生产线的“灵魂”，从宏观上决定车间的工艺水平、物流、投资和预留发展，具体决定着生产线的工艺设备种类和数量、物流工位器具形式、机械化输送方式及控制模式等。
关键词：焊接工艺；汽车；车身；设计
汽车车身骨架是一个复杂的结构件，主要是由上百种薄板冲压件通过粘接、铆接、焊接、机械联结等方式联结而成。因为大多数情况下，汽车车身冲压件的材料是采用低碳钢，具有优良的焊接性能。因此，在进行车身焊接时往往具有操作便捷、节约钢材、密封良好等优点。又由于汽车车身壳体的复杂性，车身焊接工艺的设计显得尤为重要，是改善汽车制造质量的重要前提条件，因此下文将对汽车车身焊接工艺设计进行简要分析。
1 汽车车身焊接工艺的设计要素
为了确保汽车焊接工作的顺利开展，在进行焊接工艺设计时需具备如下要素：①汽车车身数学模型。通常情况下，在汽车制造业中打开数模通常是采用UG、Catia、ProE 等三维软件来进行，由此获取相关数据。在设计汽车车身焊接工艺过程中，整车数模是由全部数模装配而成，并从中获取车身结构尺寸以及零部件间的位置关系等参数。除此之外，还可以通过车身数模来制作出各种轴测图以及剖面图等。②样件、样车。包括了汽车车身分总成、各大总成、总成以及冲压件等内容。③整套产品图纸。④车身零部件明细表。包括了车身各部件的编号、名称，标准件的数量、规格以及冲压件的数量、编号以及名称等内容。
2 汽车车身焊接工艺分析
汽车车身装配主要采用焊接方式，在汽车车身结构设计时就必须考虑零部件的装配工艺性。焊装工艺设计与车身产品设计及冲压工艺设计是相互联系、相互制约的，必须进行综合考虑，它是影响车身制造质量的重要因素。
工艺性好坏的客观评价标准就是在一定的生产条件和规模下，能否保证以最少的原材料和加工劳动量，最经济地获得高质量的产品。影响车身焊装工艺性的主要因素有生产批量大小、车身产品分块布置、焊接结构定位点的确定、焊点布置等。
2.1 生产批量
车身的焊装工艺主要由生产批量的大小确定的。一般来说，批量越小，装焊夹具简易且数量少，自动化程度低，每台夹具上所承焊的车身产品件数量多；反之，批量大，焊装工位多，夹具数量多，自动化程度高，每台夹具上所焊的车身产品件数量少，节拍相对加快。
2.2 焊接结构
由于汽车车身除某些加强构件外，主要都是由低碳钢薄板冲压零件焊接而成，其厚度0.6～1.5mm。采用最多的焊接方法是电阻点焊，它将工件以2000～3000N程度加压至焊枪的铜电极，并瞬间通过大约10000A的高电流，以电极接触点发生的电阻热熔融结合的焊接方法。在一辆小车的车体中大约有3000个焊点，其中大部分为两层焊，根据结构需要也有3～4层焊。当生产批量不大和具有密封要求的连接处，以及开敞性差的焊缝处，一般采用二氧化碳气体保护焊。
2.3 车身产品分块
分块是将白车身本体分成若干块便于焊装的零部件、组合件、分总成和总成。合理的分块不仅有利于形成良好的装配质量，并可有效地简化和优化制造工艺。汽车白车身总成是一个尺寸较大的复杂焊接结构件，设计制造时常常是将车身总成合理地划分为若干个部件和合件，分别进行装配焊接成分总成件，然后再由分总成装配焊接成总成结构。合理布置产品工序，从而节约非工作时间，可以大大提高劳动生产率，改善结构的焊接工艺性。
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2.4 焊点布置
车身焊接中焊点的数量以及焊点间距的确定是焊装工艺性的一项重要内容。焊点间距越小，焊点数越多，分流越大，越会给产品的强度带来不利影响。焊接质量也会因分流的影响而不易保证。
25 编制工艺过程卡
在具备前提条件下，经过工艺分析，就可以开始编制装焊工艺过程卡。工艺过程卡是装焊线设计、制造和调试整个过程的指导性文件，是装焊线全部工作的基础，装焊工艺过程卡的编制深度和质量对装焊线设计、制造。调试整个过程的质量甚至成败起决定性作用。
3 设计焊接工艺方法过程中的注意事项
3.1 点焊
为了控制点焊的质量，在利用点焊焊接工艺施工时要注意一些问题：首先，要严格控制零件料厚比。因为加热板件过程中，板件极易受焊接电流与时间的影响，因此，要防止不同零件料的厚比差较大问题，防止焊接质量受到影响。例如：出现焊穿薄板，但厚板依然没有焊透情况。如果遇到由于焊接工艺需要一定要一起焊接4层板时，可运用开焊接工艺缺口法进行解决；其次，有效控白车身边缘和焊点间距离。一般情况下，汽车白车身边缘和焊点间距离要等于0.8倍薄板厚度和0.2倍厚板厚度，大量的实践充分证明，进行点焊时如果薄板厚度太大，车身零件就会有起翘问题出现。控制焊点间距过程中要充分结合车身的刚度要求，防止刚度分流现象出现；最后，要有效控制焊接空间和焊接面。为防止焊接白车身过程中存有虚焊问题，要确保不同薄板间焊接面都贴合，合理布置点焊缝位置。焊接空间方面，应该尽可能的让X型焊枪和C型焊枪和焊接头接近。
3.2 凸焊
由于凸焊是运用车身凸点来接触焊接，接触面的单位面积电流与压力都会随之提升，可以集中巨大热量，使车身板件的外表面氧化膜发生破裂，分流电流就会变小。所以，利用凸焊工艺进行焊接时可以实现多点凸焊，接头变形不仅会减轻，焊接效率也能够有很大程度提高。利用凸焊焊接工艺焊接之前，要注意先冲制车身凸起位置，所以，和其他焊接工艺相比，凸焊工艺更要做好焊接前的准备工作，合理制定焊接工序，充分准备焊接设备。凸焊焊接时间和薄板厚度、焊接电流及凸点刚度有关。要在车身薄板位置焊接凸焊螺栓和凸焊螺母，促使拧紧螺母或螺栓时能够装配车身。运用凸焊机焊接好螺栓和螺母以后，要认真检查上级车身整体和零部件匹配情况，并运用定位销固定螺母焊接位置。
3.3 CO2气体保护焊
CO2气体保护焊具有较小的铁锈敏感性，能够实现焊接自动化与机械化，所以，CO2气体保护焊运用的十分广泛。运用CO2气体保护焊过程中，需要注意其规范参数非常多，例如：电弧电压、CO2流量、焊丝尺寸、焊接速度、焊接电流等等，焊接前一定要合理选择这些参数，必须以保证焊接质量为前提，然而再尽量提高焊接效率。
4 结束语
汽车车身焊接工艺对汽车整车制造质量具有很大影响，因此，制造汽车过程中，要高度重视汽车白车身焊接工艺选择，因为焊接工艺受用户一项、工艺水平、产品系列等因素影响，设计过程中必须全面考虑各工艺优缺点及影响因素，结合厂家要求，不断完善焊接工艺的设计方案，优化焊接方法，全面考虑各种因素影响，确保车身焊接质量满足要求。
参考文献
[1]杜坤，魏庆丰，赵涛，姜海涛.车身焊装工艺规划方法及分析[J].汽车工艺与材料，2012（09）.
[2]王晓华，崔志琴.汽车车身的焊接工艺方法[J].机械工程与自动化，2011（06）
论文作者:王洪宇
论文发表刊物:《新材料·新装饰》2018年8月上
论文发表时间:2019/3/13
标签：车身论文; 汽车论文; 焊接工艺论文; 总成论文; 工艺论文; 薄板论文; 质量论文; 《新材料·新装饰》2018年8月上论文;