淺析汽車車身的焊接工藝設計

        在汽車廠中，焊接生產線相對于涂裝線和總裝線來說，剛性強，多品種車型的通用性差，每更新換代一種車型，均需要更新車間大量專用設備和生產工藝。
        焊接工藝設計可以稱得上是焊接生產線的“靈魂”，涉及的專業知識...
　　在汽車廠中，焊接生產線相對于涂裝線和總裝線來說，剛性強，多品種車型的通用性差，每更新換代一種車型，均需要更新車間大量專用設備和生產工藝。焊接工藝設計可以稱得上是焊接生產線的“靈魂”，涉及的專業知識較多，如機械化、電控、非標設備、建筑、結構、水道、暖通、動力、電氣、計算機、環保和通訊等，從宏觀上決定車間的工藝水平、物流、投資和預留發展，具體決定著生產線的工藝設備種類和數量、夾具形式、物流工位器具形式、機械化輸送方式及控制模式等。因此，焊接工藝設計在焊接生產線的開發中占有舉足輕重的地位，是產生高性價比焊接生產線的關鍵。
　　1、車身焊接工藝設計的前提條件
　　1.1產品資料
　　a.產品的數學模型（簡稱數模）。在汽車制造行業中，一般情況下用UG,Catia,ProE等三維軟件均能打開數模，并在其中獲取數據或進行深人的工作。在工藝設計過程中，將所有數模裝配在一起就構成了一個整車數模，從數模中可以獲得零部件的結構尺寸、位置關系。由數模還可以生成整車、分總成、沖壓件的各種視圖（包括軸測圖），以及可以輸出剖面圖。
　　b.全套產品圖紙。
　　c.樣車、樣件（包括整車車身總成、各大總成、分總成和沖壓件）。
　　d.產品零部件明細表（包括各部件的名稱、編號，沖壓件的名稱、編號、數量，標準件的規格、數量）。
　　工藝設計時，業主必須提供上述a、b、c中至少1項，d項可以從前3項中分析出來，正常狀態下d項早在汽車設計結束時就已經確定了。如果僅提供b項，那么需要增加大量的車身拆解、分析工作。
　　1.2工廠設計的參數
　　工廠設計的參數包括以下幾方面：
　　a.生產綱領即年產量；
　　b.年時基數即生產班次、生產線的利用率等；
　　c.生產線的自動化程度（機器人＋自動焊鉗焊點數／全車身焊點數x 100%=自動化率）；
　　d.生產線的工藝水平要求（如主要設備選用原則、生產線的輸送方式，電氣控制水平等）；
　　e.各種材料、外購件的選用原則（如型材、控制元件、氣動元件、電機、減速器）；
　　f.各種公用動力介質的供應方式、能力、品質等參數，建廠所在地的環境狀況如溫度、濕度等；
　　g.當生產線布置在原有廠房內時，應收集原有房的土建、公用有關資料，如廠房柱頂標高、屋架承載能力、電力和動力介質的余富程度等。
　　2、工藝分析
　　2.1工藝線路分析
　　根據業主提供的產品資料進行產品工藝線路分析（如業主僅提供樣車及樣件則需經過樣車分析→樣車拆解→樣車測量→樣車再裝配過程），完成裝焊工藝線路圖或爆炸圖設計。 
         2.1.1產品分塊
　　同類型車身的分塊基本相同（一般車身均由地板、側圍、前/后圍、門、頂蓋等大總成組成），但各總成之間的連接方式及順序往往有較大區別，合理的分塊才能保證車身的裝配和焊接。
例如，解放平頭駕駛室的裝配順序就比較特殊，先形成側后圍焊接總成（左/右側圍與后圍形成焊接總成），而后形成駕駛室總成。
　　2.1.2確定基準
　　整個車身的設計、制造、檢驗均建立在同一坐標系上，在車身設計時一般已經考慮到裝配、焊接、總裝配和搬運過程中所需的基準（孔、面），車身裝焊的整個過程必須建立在一定的基準上才能保證整車的幾何形狀和尺寸，同時這些基準也是夾具設計、制造、調整、檢測和維修的基準。確定基準時應注意以下幾個方面：
　　a.基準的統一性，在焊接過程中基準是逐步傳遞的；
　　b.基準應便于測量；
　　c.基準應保證零件的準確定位；
　　d.基準應考慮便于焊接操作。
　　2.1.3確定車身裝配的幾何精度及檢測的基準面
　　幾何基準是零件或部件的某個明顯部位，用來確定該零部件在X,Y,Z坐標系統內的理論位置；準確的部件基準位置用以保證裝配的幾何形狀的準確性，因此基準位置對裝配工作非常重要，在研究焊接過程之前需要仔細分析部件的基準，必須與用戶一起完成幾何形狀的分析，由用戶確定其基準位置、或由設計人員確定后再取得用戶同意。
　　為了使這些基準能一直保持準確，在夾具制造與安裝調試過程中必須嚴格控制以下幾方面。a.在制造焊裝夾具時進行調整（檢測）；b.在生產時，對裝配好的部件的最后幾何尺寸進行校核；C．在維修裝焊夾具時進行檢測。
　　2.1.4確定裝配順序
　　車身的每個沖壓件、分總成和總成都是按照嚴格的順序進行組裝、焊接從而完成整個車身焊接的，每個零件的裝配順序必須保證能完成全部焊接工作且便于焊接。
　　2.1.5焊點分析
　　表明焊點的主要參數（焊點的數量、位置、幅度、重要程度）是產品設計時決定的，但目前部分業主僅提供產品數模而沒有產品圖紙。這時，焊點的主要參數需要工藝設計人員確定。
　　2.1.5.1定形焊點的確定
　　相對復雜的工件之間的焊接，往往需經過組裝、補焊的過程完成。在組裝工位，由于生產節拍限制、設備數量布置空間需要和夾具有效空間占用等原因，不可能完成全部焊接工作，但必須完成部分焊點，這些焊點應能保證工件離開夾具時的形狀尺寸，這部分焊點稱為定形焊點，一般情況下定形焊點占總焊接點數的1/3左右。