陆伸瑞 韦精玉

摘 要：车身通常由300点～500多个具有复杂空间曲面的薄板冲压零件，经过各种复杂的工序在生产线上焊装而成，其中装夹定位点多达1700～2500个，焊点多达4000～5000个.车身焊接技术是提高整车产品质量和生产效率的关键技术，车身焊接质量的优劣对整车质量起着决定性作用.同时，车身对整车产品的设计在艺术美学，人机工程学，燃油经济性和行驶安全性等方面有重要的影响。

关键词：焊装;缺陷;抑制办法

引言：当前车身焊装工艺中仍然存在着诸多问题。因此，焊装工艺与技术始终是从业者研究的焦点。对于汽车制造企业而言，谁能够在焊装工艺与技术上有所创新与改进，谁就掌握了先进的制造技术，占领了发展的先机。

1 车身 车身装焊工艺的概述

车身是一个复杂的结构件，它是由百余种、甚至数百种薄板冲压件经焊接、铆接、机械联结及粘接等方法联结而成的。由于车身冲压件的材料大都是具有良好焊接性能的低碳钢，所以焊接是现代车身制造中应用最广泛的联结方式。目前车身车间焊接生产中主要有电阻焊（点焊、缝焊）、电弧焊（手工电弧焊、CO2气体保护焊）、钎焊（氩气保护钎焊）等焊接方式。

2 装焊误差产生缺陷的原因

汽车装焊误差产生的原因有很多， 主要涉及到焊接夹具、零件、焊接操作过程变形几个方面。对产生装焊误差的各方面因素进行合理的、综合的控制， 即可有效地减小装焊误差。

2.1 焊接夹具

在产品设计完成后， 焊接夹具是保证车身装焊精度的最重要的因素。焊接夹具的作用是保证所属装焊零件之间的相对位置和焊接件的尺寸精度， 减少装焊过程中焊接件的变形， 提高装焊生产率。焊接夹具主要由定位装置、夹紧装置以及夹具底座构成， 装夹定位和夹紧、焊接和取出构成了整个装焊的过程。在焊接夹具设计、制造、调整、使用和维护等各个环节都存在着产生装焊误差的因素。

2.2 零件

零件尺寸不合格也是造成装焊误差的一个原因。所谓零件尺寸不合格是指零件尺寸不符合产品图纸要求， 即通常说的零件尺寸超差。

有些情况下， 零件的某些尺寸误差对装焊所造成的影响也可以通过调整夹具来消除。但在很多情况下， 零件尺寸不合格特别是主要尺寸不合格都会产生装焊误差。主要表现为零件无法在夹具上装夹， 或其它零件之间不贴合， 或接合、过渡不协调，从而造成无法装焊;有些虽然不影响在夹具上装焊， 但由于零件之间不协调， 虽然在夹具较大的压紧力作用下强行贴合、强制点焊在一起了， 但由于产生了较大的强制变形， 从而产生装焊误差。故零件的尺寸是应该保证的， 特别是一些重要的装配孔、装配面和工艺孔的尺寸是必须严格控制的。零件的尺寸误差主要取决于冲压模具的设计和制造水平。另外， 由于薄板冲压件弹性大、刚性小、尺寸稳定性差， 存在一定的可变形性， 即使是合格的冲压件， 在运输、操作过程中也很容易产生变形， 因此要采取措施进行控制。国内一些汽车厂主要是采用验具对一些比较重要的冲压件的尺寸进行检查， 也使用三坐标测量仪或其它测量手段。

2.3焊接方法

汽车车身装焊所采用的焊接方法以电阻点焊为主。电阻点焊为内部热源， 冶金过程简单， 且加热集中， 热影响区较小， 容易获得优质接头。其次是MAG焊和MIG焊。MAG焊中以CO2焊最为常见， 由于电阻点焊焊钳的可达性比CO2焊枪的可达性差，而有些组焊件的组成结构较为复杂， 接头形式开敞性差角焊较多， 只能用CO2焊进行焊接。同时对某些板厚相差较大的接头处和角接、对接以及强度和密封要求较高的连接处， 一般也采用CO2焊来进行焊接或补充焊接。如微型车辆的车架部分零件采用1.2mm一2mm的薄板冲压件结构， 其组合件主要采用电阻点焊焊接， 而某些部位则需要采用CO2焊進行点固焊和补焊加固。CO2焊由于热量较大， 对薄板件造成的变形是比较严重的， 应尽量限制使用。MIG焊主要是用于车身部分搭接接头处的补焊和填充焊， 以氢弧焊比较常见。氢弧焊的焊接变形较小， 焊后比较容易打磨以保证外观质量。

3 抑制办法

3.1零件配合引起的焊接变形

焊接夹具设计时， 各定位、夹紧装置在装夹零件或组焊件时所分配的收缩量和夹紧力与结构实际装焊中各部位的收缩余量和所需夹紧力并非完全一致， 因此要通过装焊过程分析对夹具进行调整， 以减小焊接变形。

3.2 操作过程、和方法引起的变形

一个小总成焊好， 从夹具中取出， 再放人另一个夹具中装焊。在这一系列装夹取放过程中， 不可避免地会产生一定的变形， 造成装焊误差。这种装焊误差一般属于随机误差， 要尽量避免。为保证质量，装焊工作全部在随行夹具上进行， 当工件装焊完成后， 工件与随行夹具一起传送到下一工位， 全部工作完成后， 工件吊离夹具， 空夹具继续作用。随行夹具不仅有利于零、组件定位基准的统一， 而且由于取消了工件重复装夹取放的过程， 减少了操作过程中所引起的变形， 并加快生产节拍其缺点主要是成本较高， 手工焊钳在随行夹具上有些焊点往往达不到。它主要适用于自动化点焊， 可以根据需要部分采用随行夹具。

3.3 装焊工艺规范

装焊时一般是先在夹具上进行定位预焊一些焊点， 然后取出在夹具下完成所有焊点的焊接。定位预焊是使焊件具有一定的工艺刚度和保持零件之间的相互位置， 减小变形。不论是定位预焊还是夹具下点焊都要按照合理的顺序进行。在工艺规程上对焊点位置、数量、间距和点焊顺序都应明确规定， 并且要求操作者严格执行， 从而获得较小的和稳定的焊接变形。自动化生产线采用机器人焊接或自动焊枪焊接， 不仅手工焊钳难以点焊的部位可以点焊， 而且焊点的距离均匀， 点焊顺序稳定， 能够最大限度地减小装焊变形， 并且焊接变形也非常稳定和容易进行控制。

汽车点焊一般采用强规范， 即采用大电流和短时间焊接， 使薄板件的焊接变形较小。对于CO2焊和氢弧焊， 在保证接头强度和性能的前提下， 应尽量减小焊缝的线能量。无论哪种焊接方法都应采用比较稳定的焊接规范。

4 结语

汽车焊装工艺就是影响装焊质量的重要因素，要保证良好的车身装焊质量， 从产品开发设计直至生产出成品的一系列环节和过程， 都必须进行综合的控制。只有掌握汽车装焊内在规律， 不断学习先进的技术管理方法、质量管理方法和质量检测手段， 不断改进和创新有效地控制汽车装焊误差， 才能提高汽车装焊质量。

致谢：论文历时近一个多月终于完成，虽然在写作的过程中遇到了较多的障碍与困惑，但都在各个导师与同事的帮助下顺利的完成。在此再次感谢我的论文指导导师，若是没有他不厌其烦的帮助与指导，我根本无法修改与完善这篇论文，此外还要感谢我的各位同事，他们牺牲自己的休息时间来帮我答疑解惑让我深受感动，再次感谢所有帮助过我的人，希望大家都能顺利的完成论文。

作者简介：

陆新育（1986.09—），男，壮族，广西柳州人，本科，高级技师，研究方向或从事工作：从事汽车制造研发。