淺析汽車車身的焊接工藝設(shè)計(jì)

發(fā)布日期:2011-11-25    蘭生客服中心    瀏覽:1702

        在汽車廠中,焊接生產(chǎn)線相對(duì)于涂裝線和總裝線來說,剛性強(qiáng),多品種車型的通用性差,每更新?lián)Q代一種車型,均需要更新車間大量專用設(shè)備和生產(chǎn)工藝。
        焊接工藝設(shè)計(jì)可以稱得上是焊接生產(chǎn)線的“靈魂”,涉及的專業(yè)知識(shí)...
  在汽車廠中,焊接生產(chǎn)線相對(duì)于涂裝線和總裝線來說,剛性強(qiáng),多品種車型的通用性差,每更新?lián)Q代一種車型,均需要更新車間大量專用設(shè)備和生產(chǎn)工藝。焊接工藝設(shè)計(jì)可以稱得上是焊接生產(chǎn)線的“靈魂”,涉及的專業(yè)知識(shí)較多,如機(jī)械化、電控、非標(biāo)設(shè)備、建筑、結(jié)構(gòu)、水道、暖通、動(dòng)力、電氣、計(jì)算機(jī)、環(huán)保和通訊等,從宏觀上決定車間的工藝水平、物流、投資和預(yù)留發(fā)展,具體決定著生產(chǎn)線的工藝設(shè)備種類和數(shù)量、夾具形式、物流工位器具形式、機(jī)械化輸送方式及控制模式等。因此,焊接工藝設(shè)計(jì)在焊接生產(chǎn)線的開發(fā)中占有舉足輕重的地位,是產(chǎn)生高性價(jià)比焊接生產(chǎn)線的關(guān)鍵。
  1、車身焊接工藝設(shè)計(jì)的前提條件
  1.1產(chǎn)品資料
  a.產(chǎn)品的數(shù)學(xué)模型(簡(jiǎn)稱數(shù)模)。在汽車制造行業(yè)中,一般情況下用UG,Catia,ProE等三維軟件均能打開數(shù)模,并在其中獲取數(shù)據(jù)或進(jìn)行深人的工作。在工藝設(shè)計(jì)過程中,將所有數(shù)模裝配在一起就構(gòu)成了一個(gè)整車數(shù)模,從數(shù)模中可以獲得零部件的結(jié)構(gòu)尺寸、位置關(guān)系。由數(shù)模還可以生成整車、分總成、沖壓件的各種視圖(包括軸測(cè)圖),以及可以輸出剖面圖。
  b.全套產(chǎn)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(chǎn)品零部件明細(xì)表(包括各部件的名稱、編號(hào),沖壓件的名稱、編號(hào)、數(shù)量,標(biāo)準(zhǔn)件的規(guī)格、數(shù)量)。
  工藝設(shè)計(jì)時(shí),業(yè)主必須提供上述a、b、c中至少1項(xiàng),d項(xiàng)可以從前3項(xiàng)中分析出來,正常狀態(tài)下d項(xiàng)早在汽車設(shè)計(jì)結(jié)束時(shí)就已經(jīng)確定了。如果僅提供b項(xiàng),那么需要增加大量的車身拆解、分析工作。
  1.2工廠設(shè)計(jì)的參數(shù)
  工廠設(shè)計(jì)的參數(shù)包括以下幾方面:
  a.生產(chǎn)綱領(lǐng)即年產(chǎn)量;
  b.年時(shí)基數(shù)即生產(chǎn)班次、生產(chǎn)線的利用率等;
  c.生產(chǎn)線的自動(dòng)化程度(機(jī)器人+自動(dòng)焊鉗焊點(diǎn)數(shù)/全車身焊點(diǎn)數(shù)x 100%=自動(dòng)化率);
  d.生產(chǎn)線的工藝水平要求(如主要設(shè)備選用原則、生產(chǎn)線的輸送方式,電氣控制水平等);
  e.各種材料、外購(gòu)件的選用原則(如型材、控制元件、氣動(dòng)元件、電機(jī)、減速器);
  f.各種公用動(dòng)力介質(zhì)的供應(yīng)方式、能力、品質(zhì)等參數(shù),建廠所在地的環(huán)境狀況如溫度、濕度等;
  g.當(dāng)生產(chǎn)線布置在原有廠房?jī)?nèi)時(shí),應(yīng)收集原有房的土建、公用有關(guān)資料,如廠房柱頂標(biāo)高、屋架承載能力、電力和動(dòng)力介質(zhì)的余富程度等。
  2、工藝分析
  2.1工藝線路分析
  根據(jù)業(yè)主提供的產(chǎn)品資料進(jìn)行產(chǎn)品工藝線路分析(如業(yè)主僅提供樣車及樣件則需經(jīng)過樣車分析→樣車拆解→樣車測(cè)量→樣車再裝配過程),完成裝焊工藝線路圖或爆炸圖設(shè)計(jì)。 
         2.1.1產(chǎn)品分塊
  同類型車身的分塊基本相同(一般車身均由地板、側(cè)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(qū)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(cè)后圍焊接總成(左/右側(cè)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(zhǔn)
  整個(gè)車身的設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)均建立在同一坐標(biāo)系上,在車身設(shè)計(jì)時(shí)一般已經(jīng)考慮到裝配、焊接、總裝配和搬運(yùn)過程中所需的基準(zhǔn)(孔、面),車身裝焊的整個(gè)過程必須建立在一定的基準(zhǔn)上才能保證整車的幾何形狀和尺寸,同時(shí)這些基準(zhǔn)也是夾具設(shè)計(jì)、制造、調(diào)整、檢測(cè)和維修的基準(zhǔn)。確定基準(zhǔn)時(shí)應(yīng)注意以下幾個(gè)方面:
  a.基準(zhǔn)的統(tǒng)一性,在焊接過程中基準(zhǔn)是逐步傳遞的;
  b.基準(zhǔn)應(yīng)便于測(cè)量;
  c.基準(zhǔn)應(yīng)保證零件的準(zhǔn)確定位;
  d.基準(zhǔn)應(yīng)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(cè)的基準(zhǔn)面
  幾何基準(zhǔn)是零件或部件的某個(gè)明顯部位,用來確定該零部件在X,Y,Z坐標(biāo)系統(tǒng)內(nèi)的理論位置;準(zhǔn)確的部件基準(zhǔn)位置用以保證裝配的幾何形狀的準(zhǔn)確性,因此基準(zhǔn)位置對(duì)裝配工作非常重要,在研究焊接過程之前需要仔細(xì)分析部件的基準(zhǔn),必須與用戶一起完成幾何形狀的分析,由用戶確定其基準(zhǔn)位置、或由設(shè)計(jì)人員確定后再取得用戶同意。
  為了使這些基準(zhǔn)能一直保持準(zhǔn)確,在夾具制造與安裝調(diào)試過程中必須嚴(yán)格控制以下幾方面。a.在制造焊裝夾具時(shí)進(jìn)行調(diào)整(檢測(cè));b.在生產(chǎn)時(shí),對(duì)裝配好的部件的最后幾何尺寸進(jìn)行校核;C.在維修裝焊夾具時(shí)進(jìn)行檢測(cè)。
  2.1.4確定裝配順序
  車身的每個(gè)沖壓件、分總成和總成都是按照嚴(yán)格的順序進(jìn)行組裝、焊接從而完成整個(gè)車身焊接的,每個(gè)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(diǎn)分析
  表明焊點(diǎn)的主要參數(shù)(焊點(diǎn)的數(shù)量、位置、幅度、重要程度)是產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)決定的,但目前部分業(yè)主僅提供產(chǎn)品數(shù)模而沒有產(chǎn)品圖紙。這時(shí),焊點(diǎn)的主要參數(shù)需要工藝設(shè)計(jì)人員確定。
  2.1.5.1定形焊點(diǎn)的確定
  相對(duì)復(fù)雜的工件之間的焊接,往往需經(jīng)過組裝、補(bǔ)焊的過程完成。在組裝工位,由于生產(chǎn)節(jié)拍限制、設(shè)備數(shù)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(diǎn),這些焊點(diǎn)應(yīng)能保證工件離開夾具時(shí)的形狀尺寸,這部分焊點(diǎn)稱為定形焊點(diǎn),一般情況下定形焊點(diǎn)占總焊接點(diǎn)數(shù)的1/3左右。

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