江淮汽车集团股份有限公司 安徽省合肥市 230601
摘要：焊装是汽车生产中重要的基本过程之一。焊装工艺的质量对汽车的外形和整体美感有直接影响。近几来，随着汽车工业的发展，对车身技术的需求不断增加。因此，制造商有必要在焊装车身的过程中不断提高设计水平和焊装水平，以满足现代人的需求。根据作者在焊装技术领域多年的经验，在车身的设计和工装设计中应以以下原则为基础。本文对当前汽车车身焊装的工艺设计及工装设计进行探讨。
关键词：车身焊装；工艺设计；工装设计
引言：汽车车身焊接过程在汽车的生产中非常重要，随着汽车工业的快速发展，汽车制造商对汽车焊装的要求也越来越关注。因此，有必要根据车体焊装工艺的需求尽可能地提高车体焊装工艺的技术水平。本文主要分析了车体焊装工艺的设计，并详细讨论了车体焊装工装的设计，以使车辆的生产质量有保证。
一、设计车身焊接工艺
1、焊接工艺设计原则
在正常情况下，车体主要通过点焊焊接，并对电阻点焊的接头优选固定电焊机。如果车身较长，则需要选择固定电焊机来焊接它的大平焊板、小零件和螺母等零件。此外，如果它是一个小件，它可以定位焊接在夹具上，固定时只需要用手动夹具或用夹子夹紧，对它焊接时可以通过定点焊机进行，以防止在夹具上过度焊接定位，导致整个空间的密度过大，这增加了工作强度并降低了生产率。
2、焊接过程的设计内容
在汽车车身焊接过程中，组装和焊接零件以形成部件或组件，并且各种部件和组件被组合在一起。在车身的焊接部件中，存在多个部件，并且可能存在数百个部件，并且焊接过程复杂。在焊接之前，有必要制定详细的焊接工艺计划，以确保焊接结构的质量，并提高焊接工作的效率。还需要为每个组成部件焊接准备流程图，以制定特定的焊接过程并根据所需的时间确定焊接所需的设备和工艺过程，以便指定工艺过程设备的数量，自动化程度和输送线的长度，同时，编制物流计划和相应的项目手册。
二、车体的焊接设计
1、车身焊接工具设计关键点
在正常情况下，车身焊接工具的关键点主要有以下几点：①车身的相关尺寸大小，如顶盖、前后风门和车窗组件等；②车身相关配件的尺寸大小和位置，如发动机、后灯和悬架等；③车内饰装配的尺寸大小，如仪表板，座椅和控制系统的内部组件等；④对元件和搭接位置的配合、位置和形状必须高度一致；⑤汽车车身的轮廓和大小必须符合生产要求；⑥控制车身总成和车门总成的尺寸。
2、车身工具设计的原理
在设计车身工具的过程中，有必要注意以下原则。在汽车单个零件的情况下，应用二孔二型的夹紧定位的原理；如果是较大部件，则在加工过程中，弹性变形的可能性增加，因此根据图案一致性原则需要额外的夹具定位和定位销的固定。确保定位尺寸标准和车身组件标准与车身结构设计标准一致，以防止发生初始误差，并且不同工序和安装位置尺寸也应保持一致。首先，设计相对复杂和较大的零件，然后设计相关配件和小零件，并将这些零件放在夹具夹紧定位。焊接夹具的定位夹具具有开放功能，可以满足空间操作的要求，各部件的操作不会相互影响，提高了生产效率。每个夹紧机构和定位应具有三维和二维的可调功能，便于及时调整。
3、车身焊接工具
通常，车身焊接工具是焊接夹具，焊接夹具指的是夹紧元件，定位块，支撑件和引导支架等构成的平台，通常用于夹紧和定位零部件。当整个车身焊接过程中，结构元件的机械部件都需要焊接夹具来固定。目前，随着国内汽车工业的快速发展，各种类型和型号的汽车的生产，也出现了各种用于组装汽车装配件的夹具。因此，为了确保生产夹具适合汽车模型，许多汽车制造商需要根据汽车类型设计来制造焊接夹具。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆此外，由于汽车市场上焊接夹具没有统一的标准，这只是一种非标准的设计和生产技术。随着不断进步和改进的汽车行业，也在不断的改进和发展标准化的汽车焊接夹具。在设计夹具机械传动装置时，必须结合产品的特性，设计简单、易于操作的夹具定位和夹紧结构。同时，在设计工具时，还需要对常用的翻转架，轮胎工具和包边模的设计要加强重视。
三、汽车车身焊装的工装设计
1、车身焊装的工装
汽车车身焊装的工装，就是焊装夹具，焊装夹具指定位块、导向支架、支座以及夹紧件等附件构成的工作平台，主要用来定位、夹紧结构零件的机械装置，它是整个车身焊接生产过程中最重要的基础工艺装备。近年来，随着汽车行业的发展，汽车的型号和种类越来越丰富，所以汽车装配零件焊接所使用的夹具要求也各不相同。为了让生产夹具符合汽车型号，大部分汽车生产厂家根据汽车的类型自行设计和制作焊接夹具。所以，整个汽车市场还没有将焊装夹具标准化，它隶属于非标准设计和制造的生产工艺，但是近年来，随着汽车行业的发展，汽车焊装夹具也在逐渐向标准化方向发展。夹具结构的机械传动设计要结合产品的特点，在设计时，保持结构简单、操作方便的定位加紧结构。其次，工装设计还包括焊装过程中所使用的胎具、检具、包边模、翻转架等。
2、车身焊装工装设计的侧重点
车身焊装工装侧重点主要在以下几个方面：第一，前后风窗口、门、顶盖总成件的洞口 尺寸。第二，发动机、悬架以及车前、后灯等装配件的位置和尺寸。第三，座椅、操纵系统以及仪表台等内饰件的装配尺寸。第四，对手件搭接接头处的相对位置、形状、贴合度必须保持一致性。第五，车身的主要轮廓尺寸符合生产要求。
3、车身焊装工装的特殊性
汽车焊装构件大部分都是薄板冲压件构成的，构件的大小、刚性、强度、稳定性等性能与材质的冲压工艺有很大关系。汽车是外形复杂的结构件，汽车零件有很多形状不规则的曲面件。一般用三维坐标确定其尺寸关系。所以，焊装夹具设计的时候，优先选择那些型面规则的零件，少用那些形状不规则的曲面，并用钣金仿型定位，在保证定位可靠的前提下，减少零件与定位工装的接触面面积。由于大部分的焊装零件都是在薄板冲压下完成的，而薄板在冲压过程中很容易出现变形弯曲等现象，所以需要对其进行校正。目前，大部分焊装夹具结构比较复杂，夹具定位元件有“定位—夹紧”的功能，能够让变形的零件尺寸校正到原来的尺寸。此外，对于冲压件成批量的尺寸其尺寸不稳定，其应用的定位、夹紧机构，应有二维或者三维方向上的调节。
四、车身焊接技术发展趋势
1、发展方向的灵活性
随着焊接自动化研究的深入，人们对电，光和机械的关注越来越多，它们之间的整合可以逐步提高焊接精度和灵活性，它还可以提高整体焊接强度。此外，结合当前广泛应用的微电子技术，有利于焊接水平的提高，有助于实现数控焊接在实际工作中的灵活性，这更适合我国的自动化焊接的发展方向。
2、减少污染
为了提高焊接自动化发展的整体效率，人们对未来焊接的环保和可持续发展期待很大，焊接行业的可持续发展已成为必然选择。因此，在未来的开发过程中，焊接设备必须开发一些环保的生产过程，特别是在噪音、高温、有害气体和电弧等方面，减少甚至消除在焊接生产中。此外，还需要积极利用其他外部条件来发展自动化技术，如对开发经验的积极总结，不断的进行创新，使焊接自动化系统可以不断更新，并对国内焊接自动化技术的产权要逐步培养，以保证汽车产业的发展。
3、迈向智力化发展
未来的开发过程中，有必要掌控好智能化发展，如在焊接控制系统中，如果实现焊接智能化，则可以节约很多成本的同时最大化的保证汽车焊接工艺的质量。因此，对未来的发展方向，研究专家需要进行多向研究，如管理线性和各种非线性系统，特别是焊接过程中模糊控制和神经网络控制的发生，逐步提高焊接质量和效率。
结束语
由于车身焊接过程非常特殊，设计时必须严格遵循设计原则，设计方案的合理性和科学性，要确保汽车焊接过程的标准化流程，缩短焊接夹具的设计生产时间并控制其成本。在正常情况下，可以重制用的标准化夹具超过80％，以便于更换和修改，这可以降低设计人员劳动力，这有助于夹具的设计质量最大化的提高。
参考文献：
[1]闫淑亮.当前汽车车身焊装的工艺设计及工装设计探析[J].中国设备工程，2019（01）：152-153.
论文作者:赵敬超
论文发表刊物:《建筑模拟》2019年第24期
论文发表时间:2019/7/31
标签：夹具论文; 车身论文; 汽车论文; 工装论文; 零件论文; 尺寸论文; 过程中论文; 《建筑模拟》2019年第24期论文;