淺析汽車車身的焊接工藝設(shè)計

發(fā)布日期:2011-11-25    蘭生客服中心    瀏覽:1695

        在汽車廠中,焊接生產(chǎn)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?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)計可以稱得上是焊接生產(chǎn)線的“靈魂”,涉及的專業(yè)知識...
  在汽車廠中,焊接生產(chǎn)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?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)計可以稱得上是焊接生產(chǎn)線的“靈魂”,涉及的專業(yè)知識較多,如機械化、電控、非標設(shè)備、建筑、結(jié)構(gòu)、水道、暖通、動力、電氣、計算機、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、機械化輸送方式及控制模式等。因此,焊接工藝設(shè)計在焊接生產(chǎn)線的開發(fā)中占有舉足輕重的地位,是產(chǎn)生高性價比焊接生產(chǎn)線的關(guān)鍵。
  1、車身焊接工藝設(shè)計的前提條件
  1.1產(chǎn)品資料
  a.產(chǎn)品的數(shù)學(xué)模型(簡稱數(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)或進行深人的工作。在工藝設(shè)計過程中,將所有數(shù)模裝配在一起就構(gòu)成了一個整車數(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)品零部件明細表(包括各部件的名稱、編號,沖壓件的名稱、編號、數(shù)量,標準件的規(guī)格、數(shù)量)。
  工藝設(shè)計時,業(yè)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(tài)下d項早在汽車設(shè)計結(jié)束時就已經(jīng)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(shè)計的參數(shù)
  工廠設(shè)計的參數(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)線的自動化程度(機器人+自動焊鉗焊點數(shù)/全車身焊點數(shù)x 100%=自動化率);
  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(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)線布置在原有廠房內(nèi)時,應(yīng)收集原有房的土建、公用有關(guān)資料,如廠房柱頂標高、屋架承載能力、電力和動力介質(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→樣車測量→樣車再裝配過程),完成裝焊工藝線路圖或爆炸圖設(shè)計。 
         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
  整個車身的設(shè)計、制造、檢驗均建立在同一坐標系上,在車身設(shè)計時一般已經(jīng)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(shè)計、制造、調(diào)整、檢測和維修的基準。確定基準時應(yīng)注意以下幾個方面:
  a.基準的統(tǒng)一性,在焊接過程中基準是逐步傳遞的;
  b.基準應(yīng)便于測量;
  c.基準應(yīng)保證零件的準確定位;
  d.基準應(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(tǒng)內(nèi)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(shè)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(diào)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(diào)整(檢測);b.在生產(chǎn)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(shù)(焊點的數(shù)量、位置、幅度、重要程度)是產(chǎn)品設(shè)計時決定的,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,焊點的主要參數(shù)需要工藝設(shè)計人員確定。
  2.1.5.1定形焊點的確定
  相對復(fù)雜的工件之間的焊接,往往需經(jīng)過組裝、補焊的過程完成。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,這些焊點應(yīng)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(shù)的1/3左右。

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