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汽车车身装焊技术中的工艺设计与工装设计

汽车装焊技术应有3个方面的内容：

1.汽车车身装焊的工艺设计；

2.汽车车身装焊的工装设计；

3.汽车车身装焊的焊接方法。

下面将仅讨论前2个方面。

一汽车车身装焊的工艺设计

1.1工艺设计的实质——程序设计

从本质上说，所有行业的工艺设计实际上均为一种程序设计，是为了产品实

施生产制造。具有先导性与前瞻性的一项技术工作。汽车车身装焊的工艺设计是

车身制造工程“冲压一装焊一涂装”这一大程序体系中的中间子程序。整个车身

装焊的工艺设计，就是要求设置一个科学化、合理化的装焊程序。这个程序既要

符合客观规律，达到生产纲领的节拍要求，又要在保证产品质量的前提下。能以

较小的投入获得最大的收益。这里既有质量与数量的关系，又有投资与效益

的关系。在设计程序时，必须要事先掌握各种工艺方法及其设备与材料，既要有

理论知识，又要积累一定的实践经验．即设计者必须具有较高的技术素养。只有

在认识掌握了规律后。

才能更好地设计程序。为了克服主观性和片面性。保证程序设计的科学性、合理

性与完备性。要求工艺设计人员反复权衡、集思广益、综合比较。“纵向”与

车身设计人员沟通，主要探讨产品设计中工艺上的合理性、先进性；“横向”与

工装设计人员、生产施工人员协商。主要探讨工艺上的可行

性、可操作性。相互达到认识上的一致。避免认识上的主观性、片面性，最终达

到思维严谨，决策果敢。

1.2装焊工艺设计的内容

(1)制定装焊工序卡

编写总成部件中各零件的“装配一焊接”过程卡片，制定出相互衔接的工序、

工步。

(2)根据工序、工步所需的时间节拍，确定装焊工位，由此规划出工艺装备。由

生产纲领限定使用单套工艺装备占

用台时，即可设定出工艺装备的自动化程度(手动或气动或自动)、输送线的长短

(与工位直接相关)、节奏速度以及必需的工艺装备数量，从而制定装备的设计任

务书。

(3)为完成(1)中制定的工序、工步，提出可以使用的通用(焊接)设备的规格、型号、

台数的采购清单。

(4)为完成特殊要求的工序、工步，确定专用设备(专用焊机、专用包边设备等)，

提出限定技术条件的项目设计任务书。

(5)经反复比较权衡后，制定合理、高效、经济的物流输送装备项目方案。

(6)为执行程序的监督检查，设置中间“监督”程序，需制定一定生产批量的首

末件检测工位，一方面要检测焊接接头强度，另一方面要检测装焊后关键尺寸的

偏差程度。据此提出相应的仪器、工具、设备的采购清单，以及专为质量控制的

检查装备的设计任务书。

(7)在上述基础上可做出装焊车间的初步规划设计。

(8)策划出上述各项工程实施的时间表。

1.3工艺设计应遵循的原则

(1)对电阻点焊接头，遵循优先选用固定点焊机，随后才是“夹具+悬挂点焊机”

的“筛选”原则。当然不可否认，由于车身结构的特殊性，决定了大多数点焊接

头是由“夹具+悬点焊机”来完成的。当组合件不大，在相对比较平坦狭长的“大”

件上焊接小支架、加强板、螺母板等“小”件，定位也较容易时(如可用大力钳

或磁钢吸力定位等手工样板即能正确可靠定位)，可优先选用固定点焊机实施焊

接，而不必在专用夹具上用悬挂点焊机“小题大做”，这样不仅使夹具少一个相

对结构复杂的“定位一夹紧”组件，降低了投资成本，且可为夹具让出焊钳施焊

空间，操作不局促，甚至会简化焊钳结构，降低操作强度。另外可以降低点焊成

本，因为一个分体式悬挂点焊机的能耗成本是固定点焊机的3～5倍。

(2)凸焊类T形接头，应预先在板零件上用凸焊电极对或凸焊模具实施完成。

(3)必须用螺柱焊工艺完成的T形接头，为确保位置精度，通常不在单片钣件上，

而是在较大级总成部件上施焊。

(4)对于一个较大总成部件的装焊完成，要考虑程序编制时工序、工位间的定位

尺寸一致性传递的原则，也即各工序、工位间的定位基准尽可能采用相同的孔位、

型面坐标位置、图样中RPS(ReferencePointSystem)优先作为定位基准的原则。

无疑这也是装焊夹具设计的原则之一。

(5)对镀锌钢板制品，为保护镀层和减少变形、热应力，优先采用CuSi3焊丝的

MIG铜钎焊。

1．4机器人在车身装焊技术中的应用

机器人技术是集计算机科学、控制工程、人工智能、传感器技术、机构学、机械

工程学等学科为一体的一门综合技术，机器人也是一种知识密集、技术密集的机

电一体化的高技术产品。在生产中应用机器人，无疑对提高劳动生产率、提高

产品质量、改善劳动条件、实现生产线中贯通多品种的

柔性化生产