《汽車(chē)制造工藝》教學(xué)PPT電子課件
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第三章第三章 汽車(chē)焊裝工藝汽車(chē)焊裝工藝 車(chē)身是汽車(chē)的基體,它不僅要承受來(lái)自汽車(chē)內(nèi)、外部的所有力和力矩,為乘客和貨物提供保護(hù),而且還要滿足用戶對(duì)汽車(chē)外觀質(zhì)量日益苛刻的高要求,即車(chē)身應(yīng)具有“承力、保護(hù)、美學(xué)”三大最基本的功能。此三大功能是否能得到最大限度地實(shí)現(xiàn),在很大程度上取決于車(chē)身焊裝質(zhì)量。這正是業(yè)內(nèi)常說(shuō)“車(chē)身焊裝工藝水平直接關(guān)系著汽車(chē)產(chǎn)品的外觀質(zhì)量和使用性能”的原因。轎車(chē)車(chē)身是各類(lèi)汽車(chē)車(chē)身中結(jié)構(gòu)最復(fù)雜、焊點(diǎn)和采用的焊接方式最多、對(duì)焊接質(zhì)量要求最高的一種,是汽車(chē)焊裝工藝中的典型代表,因此,本章以轎車(chē)車(chē)身為例介紹車(chē)身焊裝工藝。第一節(jié)第一節(jié) 焊裝工藝流程與布局焊裝工藝流程與布局 轎車(chē)車(chē)身是由數(shù)以千計(jì)薄板沖壓成型的板殼構(gòu)件通過(guò)焊接工藝方法組合在一起的形體復(fù)雜、高強(qiáng)度空間板殼結(jié)構(gòu),其焊裝工藝過(guò)程十分復(fù)雜。為此需對(duì)車(chē)身焊裝工藝進(jìn)行全面、科學(xué)、合理的規(guī)劃。車(chē)身焊裝工藝流程車(chē)身焊裝工藝流程車(chē)身焊接工藝布局車(chē)身焊接工藝布局車(chē)身焊裝工藝方法車(chē)身焊裝工藝方法一、一、車(chē)身焊裝工藝流程車(chē)身焊裝工藝流程 為了便于焊接成形、且獲得準(zhǔn)確的車(chē)身外形尺寸和優(yōu)良的外觀質(zhì)量,常將由薄板沖壓成形的片狀沖壓件焊裝成具有一定強(qiáng)度或功能的分總成,再將分總成焊裝成大總成,將大總成焊裝在一起組成車(chē)身的六大片(車(chē)身底板總成、頂蓋總成、左/右側(cè)圍總成、前圍總成、后隔板總成),然后將六大片合焊在一起構(gòu)成車(chē)身焊接總成,裝上車(chē)門(mén)、發(fā)動(dòng)機(jī)罩、翼子板、行李箱蓋便構(gòu)成了整體焊接白車(chē)身,如圖3-1至圖3-2所示。二、車(chē)身焊接工藝布局二、車(chē)身焊接工藝布局 轎車(chē)車(chē)身的所有組成部件都由薄板沖壓而成,汽車(chē)制造業(yè)將其統(tǒng)稱為沖壓件,其中90%以上的沖壓件的板厚只有0.60.8mm,承力最大的沖壓結(jié)構(gòu)件其板厚亦小于3mm。車(chē)身沖壓件的面厚比很大,剛 度非常小,極易變形,要想將 多片極易變形的沖壓件組焊成 高精度的車(chē)身分總成,在組焊 的全過(guò)程必須保持每一個(gè)沖壓 件的形狀不變,且各沖壓件的 相對(duì)位置精度高。欲做到這一 點(diǎn),車(chē)身焊裝車(chē)間采用了大量 與之相適應(yīng)的焊裝夾具。為了提高生產(chǎn)效率,滿足生產(chǎn)節(jié)拍的要求,汽車(chē)車(chē)身焊裝生產(chǎn)為了提高生產(chǎn)效率,滿足生產(chǎn)節(jié)拍的要求,汽車(chē)車(chē)身焊裝生產(chǎn)均將滿足車(chē)身各總成部件及車(chē)身合裝的焊裝夾具按照一定的要求構(gòu)均將滿足車(chē)身各總成部件及車(chē)身合裝的焊裝夾具按照一定的要求構(gòu)成高效的焊裝流水線。成高效的焊裝流水線。車(chē)身焊裝工藝的內(nèi)容多而復(fù)雜,為了使車(chē)身焊裝作業(yè)能有序高效車(chē)身焊裝工藝的內(nèi)容多而復(fù)雜,為了使車(chē)身焊裝作業(yè)能有序高效進(jìn)行,需合理規(guī)劃與布局焊裝工藝。焊裝工藝布局是否合理的評(píng)價(jià)指進(jìn)行,需合理規(guī)劃與布局焊裝工藝。焊裝工藝布局是否合理的評(píng)價(jià)指標(biāo)標(biāo)是是:車(chē)身在焊裝線上的流動(dòng)應(yīng)順暢、無(wú)效輸送和輔助生產(chǎn)時(shí)間應(yīng)車(chē)身在焊裝線上的流動(dòng)應(yīng)順暢、無(wú)效輸送和輔助生產(chǎn)時(shí)間應(yīng)盡可能短;盡可能短;物流配送方便;物流配送方便;焊裝線兩側(cè)有足夠的工件擺放空間;焊裝線兩側(cè)有足夠的工件擺放空間;便于產(chǎn)能的擴(kuò)充和信息的導(dǎo)入。便于產(chǎn)能的擴(kuò)充和信息的導(dǎo)入。三、車(chē)身焊裝工藝方法三、車(chē)身焊裝工藝方法 車(chē)身焊裝工藝是一個(gè)廣義的概念,是指將沖壓成型的車(chē)身各組件組裝成一個(gè)完整白車(chē)身的全部工藝過(guò)程,其內(nèi)容主要有焊接、滾/折邊、涂膠、合裝、返修等。由于焊接工藝的比重超過(guò)90%以上,因此將其統(tǒng)稱為焊裝。焊接:通過(guò)加熱或者加壓或者兩者并用,添加或不加填充材料,使兩分離的工件在其接合表面達(dá)到原子間的結(jié)合,形成永久性連接的一種工藝方法。常用的焊接工藝有五大類(lèi)近20種不同的焊接工藝方法。常用的車(chē)身焊接工藝方法常用的車(chē)身焊接工藝方法焊 接 方 法 及 設(shè) 備典 型 應(yīng) 用 電阻焊單點(diǎn)焊懸點(diǎn)焊機(jī)+手工焊鉗/一體式焊鉗白車(chē)身及各大總成、分總成點(diǎn)焊機(jī)器人同上固定點(diǎn)焊機(jī)、凸焊機(jī)螺釘、螺母、小件多點(diǎn)焊龍門(mén)式多點(diǎn)焊機(jī)白車(chē)身、地板總成等C型(鱷魚(yú)式)多點(diǎn)焊機(jī)地板、側(cè)圍、車(chē)門(mén)、發(fā)動(dòng)機(jī)罩、行李箱蓋總成等組合式多點(diǎn)焊機(jī)縫焊懸掛縫焊機(jī)白車(chē)身頂蓋流水槽等固定縫焊機(jī)油箱等熔化焊氣體保焊自動(dòng)/半自動(dòng)二氧化碳?xì)怏w保焊機(jī) 白車(chē)身總成自動(dòng)/半自動(dòng)混合氣體保焊機(jī)(MAG焊機(jī))車(chē)門(mén)鉸鏈、搖籃、消音器等氬弧焊(MIG焊)車(chē)身頂蓋后部?jī)蓚?cè)接縫等手工電弧焊厚料零部件螺柱焊各種焊接螺柱氣體焊白車(chē)身總成補(bǔ)焊釬焊錫釬焊水箱等特種焊等離子弧焊白車(chē)身頂蓋后角板電子束焊齒輪激光焊車(chē)身地板、頂蓋總成等激光復(fù)合焊車(chē)身地板、頂蓋、側(cè)圍、前后骨架等總成摩擦焊后橋殼管和法蘭轉(zhuǎn)向桿第二節(jié)第二節(jié) 電阻焊電阻焊 將被焊工件置于兩電極之間加壓,并在焊接處通以電流,利用電流流經(jīng)工件接觸面及其鄰近區(qū)域產(chǎn)生的電阻熱將其加熱到熔化或塑性狀態(tài),使之達(dá)到金屬結(jié)合而形成牢固接頭的工藝過(guò)程,由于焊接所需要的熱來(lái)自于電流通過(guò)工件焊接處的電阻產(chǎn)生的熱量,因此將其稱為電阻焊。電阻焊有點(diǎn)焊、凸焊、縫焊、對(duì)焊等多種不同的焊接方式,如圖3-6所示。點(diǎn)焊是電阻焊最典型的代表。點(diǎn)焊有單點(diǎn)焊、多點(diǎn)焊、單面點(diǎn)焊和雙面點(diǎn)焊等多種,其特點(diǎn)是生產(chǎn)率高、質(zhì)量好、成本低、工作條件好、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,因此在車(chē)身焊接中是一種應(yīng)用最廣泛焊接方式。一、點(diǎn)焊一、點(diǎn)焊 點(diǎn)焊的焊接過(guò)程由預(yù)壓、通電、維持、休止四部分組成。其焊接質(zhì)量的好壞與預(yù)壓力、通電時(shí)間、通電電流、工件性能、電極的形狀與材料等因素有直接關(guān)系,其中通電電流和通電時(shí)間對(duì)焊接質(zhì)量的影響最大。1 1、預(yù)壓力的影響、預(yù)壓力的影響 點(diǎn)焊的預(yù)壓力是由電極施加的,因此預(yù)壓力又稱為電極壓力。適當(dāng)?shù)碾姌O壓力對(duì)于保證焊接質(zhì)量十分有利,其原因是:適當(dāng)?shù)碾姌O壓力可以破壞焊接接頭表面氧化污物層,使焊接接頭表面保持良好的接觸,促進(jìn)焊接接頭的熔合,熱熔時(shí)在電極壓力作用下形成的塑性環(huán)防止周?chē)鷼怏w侵入和液態(tài)熔核金屬沿板縫向外噴濺,對(duì)于保證焊接質(zhì)量具有十分重要的作用。2 2、焊接電流的影響、焊接電流的影響 點(diǎn)焊所需要的熱量完全由電流轉(zhuǎn)換而來(lái),由此可見(jiàn)焊接電流對(duì)焊接質(zhì)量的影響。電流越大所產(chǎn)生的焊接熱越大,焊接接頭處的金屬越容易熔化。不同的材料其熔化熱和散熱能力均有較大差異,因此焊接不同種類(lèi)的金屬應(yīng)采用不同的焊接電流;此外,點(diǎn)焊接頭處金屬厚度的不同所需的焊接熱也存在很大的差異,因此焊接較厚的金屬時(shí)需要較大的焊接電流,焊接較薄的金屬時(shí)需要較小的電流,否則焊接接頭有被燒穿的危險(xiǎn)。由此可見(jiàn),焊接電流是一個(gè)必須嚴(yán)格控制的重要工藝參數(shù)。引起電流變化的主要原因是電網(wǎng)電壓波動(dòng)和交流焊機(jī)次級(jí)回路阻抗變化。3 3、通電時(shí)間的影響、通電時(shí)間的影響 通電時(shí)間又稱焊接時(shí)間,焊接時(shí)間與焊接電流在一定范圍內(nèi)可以相互補(bǔ)充。為了獲得一定強(qiáng)度的焊點(diǎn),可以采用大電流、短時(shí)間焊接模式(簡(jiǎn)稱強(qiáng)條件或硬規(guī)范),也可采用小電流、長(zhǎng)時(shí)間(簡(jiǎn)稱弱條件或軟規(guī)范)。選用硬規(guī)范還是軟規(guī)范,取決于金屬的性能、厚度和所用焊機(jī)的功率。對(duì)于不同性能和厚度的金屬所需的電流和時(shí)間,都有一個(gè)上下限,選用時(shí)應(yīng)特別注意。4 4、電極形狀及材料的影響、電極形狀及材料的影響 由于電極的接觸面積決定著電流密度,電極材料的電阻率和導(dǎo)熱性關(guān)系著熱量的產(chǎn)生和散失,因此,電極的形狀和材料對(duì)熔核的形成有顯著影響。隨著電極端頭的變形和磨損,接觸面積增大,焊點(diǎn)強(qiáng)度將降低。5 5、工件性能的影響、工件性能的影響 工件表面狀況如氧化物、污垢、油和其他雜質(zhì)等均會(huì)影響工件的導(dǎo)電性能,通常情況下都會(huì)增大焊接接頭處的接觸電阻。過(guò)厚的氧化物層甚至?xí)闺娏鞑荒軐?dǎo)通,使焊接過(guò)程無(wú)法進(jìn)行。氧化物層的存在還會(huì)影響各個(gè)焊點(diǎn)加熱的不均勻性,引起焊接質(zhì)量的不穩(wěn)定。因此徹底清潔工件表面是焊接接頭質(zhì)量的保證。除工件表面狀況會(huì)影響到焊接質(zhì)量外,工件材料的許多性能都會(huì)對(duì)點(diǎn)焊的有效性構(gòu)成較大影響:材料的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性越高,焊接性越差;材料的高溫強(qiáng)度越高、屈服強(qiáng)度越高,焊接性越差;材料的塑性溫度范圍越窄,對(duì)參數(shù)波動(dòng)越敏感,焊接性越差;材料對(duì)熱循環(huán)的敏感性越強(qiáng),焊接性越差;此外,熔點(diǎn)高、線膨脹系數(shù)大、易形成致密氧化膜的金屬,其焊接性一般較差。6 6、點(diǎn)焊工藝參數(shù)的選用、點(diǎn)焊工藝參數(shù)的選用 選擇點(diǎn)焊工藝參數(shù)時(shí)可以采用計(jì)算法或查表法(見(jiàn)表3-2),無(wú)論采用哪種方法,所選擇出來(lái)的工藝參數(shù)都不可能是十分精確和合適的,需針對(duì)具體的工件的特點(diǎn)由實(shí)驗(yàn)確定。點(diǎn)焊工藝參數(shù)表 表3-2序板厚電極直徑焊接壓力通電時(shí)間焊接電流號(hào)mmmmNSA11.06100020000.200.406000800021.26100025000.250.5070001000031.36150035000.250.5080001200042.08250050000.350.6090001400053.08500080000.601.00140001800064.010600090000.801.20150002000075.0118000100000.901.50170002400086.01310000140001.202.0020000260001)兩種不同厚度鋼板的點(diǎn)焊 當(dāng)兩工件的厚度比小于3:1時(shí),焊接并無(wú)困難。此時(shí)工藝參數(shù)可按薄件的厚度選擇,并稍增大一些焊接電流或通電時(shí)間即可。當(dāng)兩工件的厚度比大于3:1時(shí),此時(shí)除按上上述方法處理外,還應(yīng)采取下列措施,以保證焊接質(zhì)量。在厚板一側(cè)采用較大的電極直徑;在薄板側(cè)選用導(dǎo)電性稍差的電極材料。2)三層鋼板的點(diǎn)焊 當(dāng)點(diǎn)焊中間為較厚零件的三層板時(shí),可按薄板厚度選擇工藝參數(shù),但要適當(dāng)增加焊接電流,其增加量約為1025%,或者增加通電時(shí)間。當(dāng)點(diǎn)焊中間為較薄零件的三層板時(shí),可按厚板厚度選擇工藝參數(shù),但要適當(dāng)減少焊接電流,減少量約1025%,或者減少通電時(shí)間。3)帶鍍層鋼板的點(diǎn)焊 點(diǎn)焊鍍鋅或鍍鋁鋼板時(shí),應(yīng)比不帶鍍層的鋼板提高電流2030%,并同時(shí)提高電極壓力20%。7 7、點(diǎn)焊質(zhì)量檢驗(yàn)、點(diǎn)焊質(zhì)量檢驗(yàn) 電焊質(zhì)量的檢驗(yàn)最常用、最簡(jiǎn)單且最有效的方法是撕開(kāi)法,如圖3-7所示。優(yōu)質(zhì)焊點(diǎn)的標(biāo)志是:在撕開(kāi)試樣的一片上有圓孔,而另一片上有圓凸臺(tái)。厚板或經(jīng)淬火處理的材料有時(shí)不能撕出圓孔和凸臺(tái),但可通過(guò)剪切的斷口判斷熔核的直徑。圖3-7 點(diǎn)焊質(zhì)量的撕裂檢驗(yàn)二、凸焊二、凸焊 前面述及,凸焊的焊接原理和設(shè)備與點(diǎn)焊很接近,只是焊接接頭有所不同,因此人們常將凸焊稱為是點(diǎn)焊的一種特殊形式。1 1、凸焊的工藝特點(diǎn)、凸焊的工藝特點(diǎn) 1)在一個(gè)焊接循環(huán)內(nèi)可焊接一個(gè)焊點(diǎn)又可焊接多個(gè)焊點(diǎn),生產(chǎn)率高,沒(méi)有分流影響,因此可在窄小的部位上布置焊點(diǎn)而不受點(diǎn)距的限制。2)由于電流密集于凸點(diǎn)上,電流密度大,故可用較小的電流進(jìn)行焊接,并能可靠地形成較小的熔核。3)凸點(diǎn)的位置準(zhǔn)確、尺寸一致,各點(diǎn)的強(qiáng)度比較均勻。因此對(duì)于給定的強(qiáng)度、凸焊焊點(diǎn)的尺寸可以小于點(diǎn)焊。4)由于采用大平面電極,且凸點(diǎn)設(shè)置在一個(gè)工件上,所以可最大限度地減輕另一工件外露表面上的壓痕。大平面電極的電流密度小、散熱好,電極的磨損要比點(diǎn)焊小得多,因而大大降低了電極的保養(yǎng)和維修費(fèi)用。5)與點(diǎn)焊相比,工件表面的油、銹、氧化皮、鍍層和其它涂層對(duì)凸焊的影響較小。當(dāng)然,工件表面越潔凈,其焊接質(zhì)量就越好越穩(wěn)定。6)凸焊的不足之處是需要沖制凸點(diǎn)的附加工序;電極比較復(fù)雜;若一次要焊多個(gè)焊點(diǎn),則需要使用更高的電極壓力和高精度的大功率焊機(jī)。由凸焊的上述特點(diǎn)不難看出,凸焊特別適合于車(chē)身上的螺帽焊接。2 2、凸焊電極、凸焊電極 常用的凸焊電極有圓形平頭電極、大平頭棒狀電極、螺帽專(zhuān)用電極等三種基本類(lèi)型。1)圓形平頭電極:圓形平頭電極又稱為標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)焊電極,若進(jìn)行凸焊作業(yè)時(shí)采用標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)焊電極,則電極接觸面直徑應(yīng)不小于凸點(diǎn)直徑的兩倍,以減小工件表面的壓痕。2)大平頭棒狀電極:大平頭棒狀電極常用于局部位置的多點(diǎn)凸焊,如加強(qiáng)墊圈的凸焊,一次可焊46點(diǎn)。大平頭棒狀電極的接觸面必須足夠大,應(yīng)超過(guò)全部凸點(diǎn)的邊界,超出量一般應(yīng)相當(dāng)于一個(gè)凸點(diǎn)的直徑。3)螺帽專(zhuān)用電極:螺帽專(zhuān)用電極主要用于螺帽的焊接。汽車(chē)車(chē)身上需要焊接的螺帽非常多,因此螺帽專(zhuān)用電極在汽車(chē)車(chē)身焊接工藝中應(yīng)用的非常廣泛。3 3、凸焊質(zhì)量的影響因素、凸焊質(zhì)量的影響因素電極壓力焊接時(shí)間焊接電流電極材料1)電極壓力 凸焊的電極壓力取決于被焊金屬的性能,凸點(diǎn)的尺寸和一次焊成的凸點(diǎn)數(shù)量等。電極壓力應(yīng)足以在凸點(diǎn)達(dá)到焊接溫度時(shí)將其完全壓潰,并使兩工件緊密貼合。電極壓力過(guò)大會(huì)過(guò)早地壓潰凸點(diǎn),失去凸焊的作用,同時(shí)因電流密度減小而降低接頭強(qiáng)度;電極壓力過(guò)小會(huì)引起嚴(yán)重飛濺。2)焊接時(shí)間 對(duì)于給定的工件材料和厚度,焊接時(shí)間由焊接電流和凸點(diǎn)剛度決定。在凸焊低碳鋼和低合金鋼時(shí),影響焊接質(zhì)量的因素主要是電極壓力和焊接電流。在電極壓力和焊接電流確定后,通過(guò)調(diào)節(jié)焊接時(shí)間,以獲得滿意的焊接質(zhì)量。若希望縮短焊接時(shí)間,就要相應(yīng)增大焊接電流,但過(guò)份增大焊接電流可能引起金屬過(guò)熱和飛濺。通常情況下,凸焊的焊接時(shí)間比點(diǎn)焊長(zhǎng),而電流比點(diǎn)焊小。多點(diǎn)凸焊的焊接時(shí)間稍長(zhǎng)于單點(diǎn)凸焊,以減少因凸點(diǎn)高度不一致而引起各點(diǎn)加熱的差異。采用預(yù)熱電流或電流斜率控制(通過(guò)調(diào)幅使電流逐漸增大到需要值),可以提高焊點(diǎn)強(qiáng)度的均勻性并減少飛濺。3)焊接電流 凸焊每一焊點(diǎn)所需電流比點(diǎn)焊同樣一個(gè)焊點(diǎn)時(shí)小。但在凸點(diǎn)完全壓潰之前電流必須能使凸點(diǎn)熔化。凸焊電流應(yīng)該是在采用合適的電極壓力下不致于擠出過(guò)多金屬的最大電流。對(duì)于一定凸點(diǎn)尺寸,擠出的金屬量隨電流的增加而增加。采用遞增的調(diào)幅電流可以減小擠出金屬。和點(diǎn)焊一樣,被焊金屬的性能和厚度仍然是選擇焊接電流的主要依據(jù)。多點(diǎn)凸焊時(shí),總的焊接電流大約為每個(gè)凸點(diǎn)所需電流乘以凸點(diǎn)數(shù)。但考慮到凸點(diǎn)的公差、工件形狀,以及焊機(jī)次級(jí)回路的阻抗等因素,需做適當(dāng)調(diào)整。凸焊時(shí)還應(yīng)盡可能做到兩被焊板間的熱平衡,否則,在平板未達(dá)到焊接溫度以前凸點(diǎn)便已熔化。因此,焊接同種金屬時(shí),應(yīng)將凸點(diǎn)沖在較厚的工件上;焊接異種金屬時(shí),應(yīng)將凸點(diǎn)沖在電導(dǎo)率較高的工件上。若在厚板上沖出凸點(diǎn)有困難,也可在薄板上沖凸點(diǎn)。4)電極材料 電極材料會(huì)影響到被焊兩工件上的熱平衡,在焊接厚度小于0.5mm的薄板時(shí),為了減少平板一側(cè)的散熱,常用鎢銅燒結(jié)材料或鎢做電極的嵌塊。4 4、凸焊質(zhì)量檢驗(yàn)、凸焊質(zhì)量檢驗(yàn) 凸焊質(zhì)量的檢驗(yàn)內(nèi)容主要的焊接強(qiáng)度,常采用拉力法進(jìn)行檢驗(yàn),即檢測(cè)焊點(diǎn)的抗拉能力。表3-3是螺帽凸焊抗拉能力的檢驗(yàn)指標(biāo)。凸焊的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn) 表3-3螺帽規(guī)格拉力F(N/點(diǎn)),按鋼板厚度選擇0.700.801.001.251.501.752.002.252.502.753.00M50.802003004005506008009009009009001000M61.0030040045070080090010001000110011001200M81.25550800900100012001200125013501500M101.506009001000110013001300150016001800M121.75100011001200140014001650175021007/16-20120014001400165017502100第三節(jié)第三節(jié) 熔化焊熔化焊 在焊接過(guò)程中將工件接口處加熱至熔化狀態(tài),不加壓力完成焊接的方法,稱為熔化焊。進(jìn)行熔化焊時(shí),熱源將待焊兩工件接口處迅速加熱熔化,形成熔池。熔池隨熱源向前移動(dòng),先熔化的部分冷卻后形成連續(xù)焊縫而將兩工件連接成為一體。熔化焊也有多種不同的焊接方式,其中由于CO2氣體保護(hù)焊、混合氣體保護(hù)焊(MAG焊)的特點(diǎn)(見(jiàn)表3-2)非常明顯,因此是眾多熔化焊接方式中在車(chē)身焊接工藝中用得最多的一種熔化焊。COCO2 2氣體保護(hù)焊、混合氣體保護(hù)焊的特點(diǎn)氣體保護(hù)焊、混合氣體保護(hù)焊的特點(diǎn)優(yōu)優(yōu) 點(diǎn)點(diǎn)缺缺 點(diǎn)點(diǎn)生產(chǎn)效率高怕風(fēng),露天作業(yè)受到一定限制焊接質(zhì)量好,抗銹能力強(qiáng)弧光及熱輻射強(qiáng)成本低不能采用交流電源操作性能好適應(yīng)性強(qiáng),應(yīng)用范圍廣易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化生產(chǎn)一、一、COCO2 2氣體保護(hù)焊氣體保護(hù)焊 CO2氣體保護(hù)焊是一種熔化極低活性氣體保護(hù)的電弧焊接,利用焊絲與工件間產(chǎn)生的電弧熱熔化填充料及工件接口處的金屬,CO2作保護(hù)氣體,金屬焊絲作填充料。焊絲被送絲輥輪送入導(dǎo)電嘴,到達(dá)焊接區(qū)后在焊絲與被焊工件間引燃電弧,CO2氣體經(jīng)預(yù)熱、干燥和減壓后以一定的流量從噴嘴流出,將電弧和熔池與大氣隔離,防止熔池中的金屬與空氣中的氧氣發(fā)生反應(yīng)生成有害的金屬氧化物。焊絲在高溫電弧的作用下不斷熔化而形成連續(xù)良好的金屬焊縫,如圖3-9所示。圖3-9 CO2氣體保護(hù)焊1 1、焊絲、焊絲 CO2是一種氧化性氣體,在電弧高溫區(qū)分解為一氧化碳和氧氣,具有強(qiáng)烈的氧化作用,會(huì)導(dǎo)致合金元素?zé)龘p,為了防止焊縫中產(chǎn)生氣孔、減少飛濺和保證焊縫有良好的機(jī)械性能,必須采用含有S i、M n等脫氧元素的焊絲。CO2氣體保護(hù)焊使用的焊絲既是填充金屬又是電極,所以焊絲既要保證一定的化學(xué)性能和機(jī)械性能,又要保證具有良好的導(dǎo)電性能和工藝性能。CO2氣體保護(hù)焊焊絲有實(shí)芯焊絲和藥芯焊絲兩種。2 2、COCO2 2氣體保護(hù)焊質(zhì)量的影響因素氣體保護(hù)焊質(zhì)量的影響因素 影響CO2氣體保護(hù)焊焊接質(zhì)量的因素主要有:焊接電流焊接電流焊接電壓焊接電壓焊接速度焊接速度1)焊接電流 焊接電流的選用應(yīng)視工件的板厚、焊接位置、焊接速度、材質(zhì)等參數(shù)而定。焊接電流一旦確定,CO2氣體保護(hù)焊焊機(jī)的送絲速度亦隨之確定。焊機(jī)送絲速度隨焊接電流的變化規(guī)律如圖3-10所示。圖3-10 送絲速度隨焊接電流的變化規(guī)律2)焊接電壓 焊接電壓又稱電弧電壓,電弧電壓越高,焊接能量越大,焊絲熔化速度越快,焊接電流亦應(yīng)越大。電弧電壓的選用方法是根據(jù)工件的材質(zhì)、厚度等選定焊接電流,然后根據(jù)下列公式計(jì)算焊接電壓。焊接電流300A時(shí):焊接電壓=(0.04倍焊接電流+16 1.5)伏 焊接電流300A時(shí):焊接電壓=(0.04倍焊接電流+20 2)伏 若焊接電壓偏高,弧長(zhǎng)變長(zhǎng)、飛濺顆粒變大、焊縫寬而平、熔深和余高變小,容易產(chǎn)生氣孔;若焊接電壓偏低,弧長(zhǎng)變短、飛濺增加、焊縫變窄、熔深和余高變大。3)焊接速度 焊接電壓和焊接電流確定后,焊接速度的選擇應(yīng)保證焊接所需要的熱量。焊接過(guò)程中所能產(chǎn)生的熱量 為:(3-1)式中:焊接電流,A;等效電阻,;決定焊接速度的時(shí)間,S。半自動(dòng)CO2氣體保護(hù)焊機(jī)可達(dá)到的焊接速度為:3060cm/min;CO2氣體保護(hù)焊自動(dòng)焊機(jī)能達(dá)到的焊接速度可高達(dá)250cm/min以上。焊接速度過(guò)快,焊縫會(huì)變窄,熔深和余高會(huì)變小。二、混合氣體保護(hù)焊二、混合氣體保護(hù)焊(MAG(MAG焊焊)MAG是英文字母Metal Active Gas welding的縮寫(xiě),中文意思是熔化極活性氣體保護(hù)焊,保護(hù)氣體是由惰性氣體和少量氧化性氣體(如CO2或其它氣體)混合而成。盡管CO2氣體保護(hù)焊的焊接質(zhì)量明顯優(yōu)于普通電弧焊,但它較難滿足要求越來(lái)越高的汽車(chē)車(chē)身的焊裝要求,為了進(jìn)一步改善氣體保護(hù)焊的焊縫質(zhì)量,轎車(chē)制造公司已不再單純使用CO2氣體作為焊接的保護(hù)氣體,而是采用對(duì)焊縫有更好保護(hù)能力的混合氣(80%Ar+20%CO2)取代傳統(tǒng)的CO2氣體,其工藝性能和焊接質(zhì)量較傳統(tǒng)的CO2氣體保護(hù)焊有明顯提高。用混合氣體(80%Ar+20%CO2)保護(hù)焊縫的焊接方法稱為混合氣體保護(hù)焊。混合氣體保護(hù)焊與CO2氣體保護(hù)焊無(wú)本質(zhì)差異,只是保護(hù)氣體不同而已。三、三、MIGMIG焊焊 MIG是英文子母Metal Inert Gas welding的縮寫(xiě),中文意思是熔化極惰性氣體保護(hù)焊,保護(hù)氣體主要有氬氣(Ar)或氦氣(He)。其特點(diǎn)是:保護(hù)氣體不與液態(tài)金屬發(fā)生冶金反應(yīng),只起隔絕空氣作用,所以電弧燃燒穩(wěn)定,熔滴過(guò)渡平穩(wěn)、安定,無(wú)激烈飛濺,最適于鋁、銅、鈦等有色金屬的焊接,也可用于鋼材,如不銹鋼、耐熱鋼等的焊接,在汽車(chē)車(chē)身焊裝工藝中主要用于車(chē)身頂蓋后部?jī)蓚?cè)接縫處的焊接。其焊接方法同混合氣體保護(hù)焊(MAG焊)。四、螺柱焊四、螺柱焊 將金屬螺柱或其他類(lèi)似的緊固件焊到工件上的工藝方法統(tǒng)稱螺柱焊。螺柱焊是焊接緊固件的一種快速、高效的焊接方法。螺柱焊是電弧熔化焊接方法的一種特殊應(yīng)用。其工作原理是:焊槍里的螺柱首先接觸工件,在焊接按鈕閉合時(shí),螺柱被焊槍提起,在螺柱與工件之間引燃電弧,使螺柱端面與相應(yīng)的工件表面加熱到熔化狀態(tài),達(dá)到適宜溫度時(shí),將螺柱擠壓到熔池中去,使兩者融合形成焊縫。螺柱焊需要經(jīng)歷預(yù)壓、引弧、熔化、下沉、焊接冷卻五個(gè)階段(見(jiàn)圖3-11)。(a)預(yù)壓 (b)引弧 (c)熔化 (d)下沉、焊接冷卻圖3-11 螺柱焊焊接過(guò)程五、釬焊五、釬焊 釬焊是使用比工件熔點(diǎn)低的金屬材料作釬料,將工件和釬料加熱到高于釬料熔點(diǎn)、低于工件熔點(diǎn)的溫度,利用液態(tài)釬料潤(rùn)濕工件,填充接口間隙并與工件實(shí)現(xiàn)原子間的相互擴(kuò)散,從而實(shí)現(xiàn)焊接的方法(見(jiàn)圖3-12)。根據(jù)加熱方式的不同,釬焊可分為激光釬焊、火焰釬焊、電阻釬焊、感應(yīng)釬焊等許多種。(a)釬焊原理 (b)釬焊操作圖3-12 釬焊 第四節(jié)第四節(jié) 特種焊接特種焊接 特種焊接的種類(lèi)很多,汽車(chē)車(chē)身焊接工藝中用得較多的主要有:微弧等離子焊微弧等離子焊電子束焊電子束焊激光焊激光焊一、等離子弧焊一、等離子弧焊 等離子弧焊,是利用等離子弧作為熱源的焊接方法。氣體由電弧加熱產(chǎn)生離解,在高速通過(guò)水冷噴嘴時(shí)受到壓縮,增大能量密度和離解度,形成等離子弧。它的穩(wěn)定性、發(fā)熱量和溫度都高于一般電弧,因而具有較大的熔透力和焊接速度。形成等離子弧的氣體和它周?chē)谋Wo(hù)氣體一般用氬氣。根據(jù)工件材料性質(zhì)的不同,可選用不同的保護(hù)氣體,如:氦或氬氦、氬氫等。等離子弧有兩種工作方式,即非轉(zhuǎn)移弧和轉(zhuǎn)移弧等離子弧焊。形成焊縫的方式有熔透式和穿孔式兩種,如圖3-13和3-14。圖3-13 熔透式焊縫 圖3-14 穿孔式焊縫等離子弧的類(lèi)型等離子弧焊的應(yīng)用等離子弧焊的應(yīng)用 非轉(zhuǎn)移弧等離子弧焊的電弧在鎢極與噴嘴之間燃燒,主要用于等離子噴鍍或加熱非導(dǎo)電材料;轉(zhuǎn)移弧等離子弧焊的電弧由輔助電極高頻引弧后,電弧燃燒在鎢極與工件之間,形成焊縫的方式有熔透式和穿孔式兩種。熔透式等離子弧只熔透母材,形成焊接熔池,多用於0.83毫米厚的板材焊接;穿孔式等離子弧只熔穿板材,形成鑰匙孔形的熔池,多用於 312毫米厚的板材焊接。此外,還有小電流的微束等離子弧焊,特別適合於0.021.5毫米的薄板焊接。等離子弧焊接屬于高質(zhì)量焊接方法。焊縫的深/寬比大,熱影響區(qū)窄,工件變形小,可焊材料種類(lèi)多。特別是脈沖電流等離子弧焊和熔化極等離子弧焊的發(fā)展,更擴(kuò)大了等離子弧焊的使用范圍。等離子弧焊的分類(lèi)等離子弧焊的分類(lèi) 按電源連接方式的不同,等離子弧有非轉(zhuǎn)移型、轉(zhuǎn)移型和聯(lián)合型三種型式:非轉(zhuǎn)移型等離子?。烘u極接電源負(fù)端,焊件接電源正端,等離子弧體產(chǎn)生在鎢極與噴嘴之間,在等離子氣體壓送下,弧柱從噴嘴中噴出,形成等離子焰。轉(zhuǎn)移型等離子弧:鎢極接電流負(fù)端,焊件接電流正端,等離子弧產(chǎn)生在鎢極和焊件之間。因?yàn)檗D(zhuǎn)移弧能把更多的熱量傳遞給焊件,所以金屬焊接、切割幾乎都是采用轉(zhuǎn)移型等離子弧。聯(lián)合型等離子弧 工作時(shí)非轉(zhuǎn)移弧和轉(zhuǎn)移弧同時(shí)并存,故稱為聯(lián)合型等離子弧。非轉(zhuǎn)移弧起穩(wěn)定電弧和補(bǔ)充加熱的作用,轉(zhuǎn)移弧直接加熱焊件,使之熔化進(jìn)行焊接。主要用于微束等離子弧焊和粉末堆焊。二、電子束焊二、電子束焊 電子束焊是一種利用電子束作為熱源的焊接工藝。電子束發(fā)生器中的陰極加熱到一定的溫度時(shí)逸出電子,電子在高壓電場(chǎng)中被加速,通過(guò)電磁透鏡聚焦后,形成能量密集度極高的電子束,當(dāng)電子束轟擊焊接表面時(shí),電子的動(dòng)能大部分轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽购附蛹Y(jié)合處的金屬熔融,當(dāng)焊件移動(dòng)時(shí),在焊件結(jié)合處形成一條連續(xù)的焊縫,如圖3-15所示。對(duì)于真空電子束焊機(jī),要焊接的工件置于真空室中,一般裝夾在可直線移動(dòng)或旋轉(zhuǎn)的工作臺(tái)上。圖3-15 電子束焊接原理圖真空電子束焊接真空電子束焊接的的特點(diǎn)特點(diǎn) 1)電子束能量密度高、可達(dá)106109 ,是普通電弧焊和氬弧焊的100100000倍。可實(shí)現(xiàn)焊縫深而窄的焊接,深寬比最大可到70:1;2)電子束焊接,其焊縫化學(xué)成份純凈,焊接接頭強(qiáng)度高、質(zhì)量好;3)電子束焊接所需線能量小,而焊接速度高,因此焊件的熱影響區(qū)小、焊件變形小,除一般焊接外,還可以對(duì)精加工后的零部件進(jìn)行焊接;4)可焊接普通鋼材、不銹鋼、合金鋼及銅、鋁等金屬、難溶金屬(如鉭、鈮、鉬)和一些化學(xué)性質(zhì)活潑的金屬(如鈦、鋯、鈾等);5)可焊接異種金屬,如銅和不銹鋼、鋼與硬質(zhì)合金、鉻和鉬、銅鉻和銅鎢等;6)電子束焊接的工藝參數(shù),如加速電壓、束流、聚焦電流、偏壓、焊速等可精確調(diào)整,易于實(shí)現(xiàn)焊接過(guò)程自動(dòng)化和程序控制,焊接重復(fù)性好;7)電子束焊接能焊接復(fù)雜幾何形狀的工件;8)與普通焊接相比,電子束焊接的速率更高(尤其對(duì)于大厚件的焊接工件)。三、激光焊三、激光焊 激光焊是一種利用激光作為熱源的焊接工藝。激光焊接可以采用連續(xù)或脈沖激光束二種不同的激光光源。激光焊接有:熱傳導(dǎo)型激光焊接熱傳導(dǎo)型激光焊接深熔型激光焊深熔型激光焊熱傳導(dǎo)型激光焊接熱傳導(dǎo)型激光焊接 功率密度小于104105 的激光焊稱為熱傳導(dǎo)型激光焊,由于功率小,因此熔深淺、焊接速度慢;功率密度大于105107 的激光焊稱為深熔型激光焊,具有焊接速度快、深寬比大的特點(diǎn)。深熔型激光焊深熔型激光焊 深熔型激光焊一般采用連續(xù)激光光束完成材料的焊接,其冶金物理過(guò)程與電子束焊接極為相似,能量轉(zhuǎn)換機(jī)制是通過(guò)“小孔”(Key-hole)結(jié)構(gòu)來(lái)完成的。在足夠高的功率密度激光照射下,材料蒸發(fā)并形成小孔。這個(gè)充滿蒸氣的小孔猶如一個(gè)黑體,幾乎吸收全部的入射光束,孔腔內(nèi)平衡溫度達(dá)2500左右,熱量從高溫孔向外壁傳遞,使包圍著這個(gè)孔腔四周的金屬熔化??妆谕庖后w流動(dòng)和壁層表面張力與孔腔內(nèi)連續(xù)產(chǎn)生的蒸汽壓力相持并保持著動(dòng)態(tài)平衡。光束不斷進(jìn)入小孔,小孔外的材料連續(xù)流動(dòng)。小孔和圍著孔壁的熔融金屬隨著前導(dǎo)光束前進(jìn)速度向前移動(dòng),熔融金屬充填著小孔移開(kāi)后留下的空隙并隨之冷凝,焊縫于是形成,如圖3-16所示。圖3-16 激光焊接激光焊的特點(diǎn)激光焊的特點(diǎn) 由于激光焊具有能量集中、熱影響區(qū)小、應(yīng)力變形小、深寬比大、適應(yīng)性強(qiáng)、可達(dá)性好、易傳輸、不受電磁干擾、不輻射對(duì)人體有害的射線等許多優(yōu)點(diǎn),因此在汽車(chē)車(chē)身焊接工藝中應(yīng)用得越來(lái)越廣泛。當(dāng)然,要想充分發(fā)揮激光焊接的眾多優(yōu)點(diǎn),獲得最佳的焊接質(zhì)量,應(yīng)對(duì)激光功率、保護(hù)氣體、透鏡焦距等工藝參數(shù)進(jìn)行嚴(yán)格控制。1 1、激光功率、激光功率 激光功率是激光焊接中有一個(gè)十分重要的工藝參數(shù),激光器的功率低于某一數(shù)值(激光能量密度閾值),焊接熔深會(huì)很淺;一旦達(dá)到或超過(guò)此閾值,熔深會(huì)大幅度提高。只有當(dāng)工件上的激光功率密度超過(guò)閾值(與材料有關(guān)),等離子體才會(huì)產(chǎn)生,這標(biāo)志著穩(wěn)定大熔深的焊接能有效進(jìn)行;若激光功率低于此閾值,工件僅發(fā)生表面熔化,焊接以穩(wěn)定熱傳導(dǎo)的方式進(jìn)行;當(dāng)激光功率密度處于小孔形成的臨界條件附近時(shí),深熔焊和傳導(dǎo)焊交替進(jìn)行,焊接過(guò)程不夠穩(wěn)定,熔深波動(dòng)大。進(jìn)行激光深熔焊時(shí),激光功率同時(shí)控制熔透深度和焊接速度。焊接的熔深與光束功率密度有關(guān)。對(duì)一定直徑的激光束,熔深隨著光束功率提高而增加。焊接速度對(duì)熔深影響較大,速度高熔深淺,但速度過(guò)低又會(huì)導(dǎo)致材料過(guò)度熔化、工件焊穿。所以,對(duì)一定激光功率和一定厚度的某特定材料有一個(gè)合適的焊接速度范圍。2 2、保護(hù)氣體、保護(hù)氣體 氣體保護(hù)是保證焊接質(zhì)量的重要工藝手段。激光焊接過(guò)程常使用惰性氣體保護(hù)熔池,常用的保護(hù)氣體有:氦、氬、氮等。其中氦氣不易電離(電離能量較高),可讓激光順利通過(guò),光束能量可不受阻礙地直達(dá)工件表面,因此氦氣是激光焊接對(duì)熔池保護(hù)效果最好的氣體,但價(jià)格貴;氬氣比較便宜,密度較大,所以保護(hù)效果較好,但氬氣易受高溫金屬等離子體電離,屏蔽了部分激光束,減少了激光焊接的激光功率。使用氬氣保護(hù)可以獲得更光滑的焊縫表面質(zhì)量;氮?dú)馐亲畋阋说囊环N保護(hù)氣體,但不適合于某些不銹鋼工件的焊接,其原因是有時(shí)會(huì)在搭接區(qū)產(chǎn)生氣孔。使用保護(hù)氣體的第二個(gè)作用是保護(hù)聚焦透鏡免受金屬蒸氣污染和液體熔滴的濺射。特別在高功率激光焊接時(shí),由于其噴出物非常有力,此時(shí)保護(hù)透鏡顯得非常重要。保護(hù)氣體的第三個(gè)作用是對(duì)驅(qū)散高功率激光焊接產(chǎn)生的等離子屏蔽很有效。等離子體云外形尺寸的大小與保護(hù)氣體的種類(lèi)有關(guān),保護(hù)氣體為氦氣時(shí)等離子體云的外形尺寸最小,氮?dú)獯沃瑲鍤鈺r(shí)最大。等離子體尺寸越大,熔深則越淺。3 3、透鏡焦距、透鏡焦距 為了獲得最佳的焊接質(zhì)量、減小焊接時(shí)的能量消耗,采用透鏡聚焦激光束顯得特別重要。聚焦激光束一般選用63254mm焦距的透鏡。聚焦后的激光光斑大小與焦距成正比,焦距越短,光斑越?。环粗?,光斑越大。焦距的大小還會(huì)影響到焦深和熔深的長(zhǎng)短,焦距大焦深和熔深長(zhǎng);焦距小焦深和熔深短。盡管短焦距可提高功率密度,但會(huì)帶來(lái)焦深和熔深的同步減小,因此必然會(huì)影響到所能焊接工件的厚度。自動(dòng)激光焊機(jī)工作原理自動(dòng)激光焊機(jī)工作原理 透鏡焦距選定后,焊炬噴嘴離工件的的距離(即Z軸坐標(biāo))應(yīng)嚴(yán)格控制,否則會(huì)影響到焊接效率,為此自動(dòng)激光焊機(jī)都設(shè)置了一套Z座標(biāo)自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng),如右圖所示。四、激光復(fù)合焊四、激光復(fù)合焊 盡管激光焊接具有前面所述許多優(yōu)點(diǎn),但由于激光焊接也存在激光對(duì)母材的作用時(shí)間短,熔融金屬凝固得很快,金屬氣體和吸入的其他氣體來(lái)不及全部逸出而形成疏松與氣孔;激光光斑直徑很小,熱作用區(qū)域很小,焊接時(shí)要求接口間隙小于激光光束直徑,且接口兩側(cè)的母材應(yīng)平整,否則容易發(fā)生焊接錯(cuò)位;熱作用區(qū)域很小,焊接區(qū)域產(chǎn)生很高的峰值溫度和溫度梯度而引起應(yīng)力不平衡。為了能充分發(fā)揮激光焊接的優(yōu)點(diǎn)克服其不足,激光復(fù)合焊接技術(shù)得到了快速發(fā)展。常用的激光復(fù)合焊接技術(shù)主要有:激光TIG復(fù)合焊、激光MIG復(fù)合焊、激光等離子弧復(fù)合焊、激光雙電弧復(fù)合焊等多種。其中:激光TIG復(fù)合焊又有旁軸激光TIG復(fù)合焊、雙束激光TIG同軸復(fù)合焊和激光多電極TIG同軸復(fù)合焊等不同焊接方式。不同的不同的激光復(fù)合焊激光復(fù)合焊接方式接方式 旁軸激光TIG復(fù)合焊 雙軸激光TIG同軸復(fù)合焊 激光TIG多級(jí)復(fù)合焊激光MIG復(fù)合焊 激光等離子弧復(fù)合焊五、包邊工藝五、包邊工藝 包邊工藝是一種將零件上沖壓產(chǎn)生的上翻邊或下翻邊折彎壓平后,使開(kāi)啟件零件的內(nèi)、外板連接在一起的裝配工藝,如圖3-21和圖3-22所示。包邊工藝在汽車(chē)車(chē)身焊裝工藝中用得較為廣泛,如車(chē)門(mén)內(nèi)外板、發(fā)動(dòng)機(jī)罩內(nèi)外板、門(mén)框內(nèi)外板的連接大多采用包邊工藝。圖3-21 包邊結(jié)構(gòu)示意圖 圖3-22 包邊工藝第五節(jié)第五節(jié) 焊裝生產(chǎn)線整體效率評(píng)價(jià)焊裝生產(chǎn)線整體效率評(píng)價(jià) 與涂裝和總裝相比,焊接生產(chǎn)的剛性強(qiáng),工裝的通用性差,車(chē)型換代和新車(chē)型導(dǎo)入均需要安裝大量與之對(duì)應(yīng)的專(zhuān)用設(shè)備?,F(xiàn)場(chǎng)夾具和工料箱的平面布局關(guān)系到占用廠房的面積、操作有效、工位平衡、操作載荷眾多因素。為了充分發(fā)揮焊裝廠房的效用,提高其生產(chǎn)效率,汽車(chē)生產(chǎn)廠商均建立起了自己的“焊裝工位布局有效性”評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。一、焊裝工位布局有效性評(píng)價(jià)一、焊裝工位布局有效性評(píng)價(jià)目的目的 焊裝工位布局有效性評(píng)價(jià)的目的在于,將焊裝工位效率的改進(jìn)貫穿于焊裝生產(chǎn)線和工裝設(shè)計(jì)的全過(guò)程,其內(nèi)容包括:操作操作工位工位設(shè)備設(shè)備物流物流1 1、操作工位、操作工位將所有零件盡可能放置在距操作工位最近的位置;將所有零件盡可能放置在距操作工位最近的位置;減少操作過(guò)程移動(dòng)(距離和減少操作過(guò)程移動(dòng)(距離和“工位工位-線邊線邊”往返次數(shù));往返次數(shù));工位作業(yè)內(nèi)容盡可能集中;工位作業(yè)內(nèi)容盡可能集中;各工位的作業(yè)工作量均衡而穩(wěn)定;各工位的作業(yè)工作量均衡而穩(wěn)定;有利于提高作業(yè)效率(減少無(wú)效操作,提高有用的操作);有利于提高作業(yè)效率(減少無(wú)效操作,提高有用的操作);工位操作符和人機(jī)工程學(xué)的要求。工位操作符和人機(jī)工程學(xué)的要求。2 2、設(shè)備、設(shè)備焊裝設(shè)備布局應(yīng)體現(xiàn)緊湊高效的原則;焊裝設(shè)備布局應(yīng)體現(xiàn)緊湊高效的原則;焊裝工藝設(shè)計(jì)應(yīng)遵循在制品最焊裝工藝設(shè)計(jì)應(yīng)遵循在制品最少少的原則。的原則。3、物流物流單邊布線(物流輸送線在焊裝流水線單側(cè)布置);單邊布線(物流輸送線在焊裝流水線單側(cè)布置);有利于減少線邊庫(kù)存量。有利于減少線邊庫(kù)存量。二、焊裝工位布局有效性評(píng)價(jià)指標(biāo)二、焊裝工位布局有效性評(píng)價(jià)指標(biāo) 焊裝工位布局有效性評(píng)價(jià)有七項(xiàng)量化指標(biāo)(簡(jiǎn)稱7F),分別是:物流箱占地面積指標(biāo)F1;操作工移動(dòng)范圍指標(biāo)F2;兩相鄰設(shè)備操作工工作間距指標(biāo)F3;裝零件往返次數(shù)指標(biāo)F4;輕、中程度操作工位比例指標(biāo)F5;工位平衡指標(biāo)F6;有效操作比例指標(biāo)F7,根據(jù)此七項(xiàng)指標(biāo)計(jì)算出焊裝生產(chǎn)線整體效率指標(biāo),用于焊裝工位布局有效性的評(píng)價(jià)。1、物流箱占地面積指標(biāo)F1 評(píng)價(jià)方法:計(jì)算每一各工位的VOR值,VOR值越小,物流箱占地面積指標(biāo)越優(yōu)。VOR=線邊區(qū)域物流料箱存放長(zhǎng)度/工位寬度 評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn):VOR1 合格 1VOR1.35 可以接受 VOR1.35 不合格2、操作工移動(dòng)范圍指標(biāo)F2 評(píng)價(jià)方法:用操作工移動(dòng)距離評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn):全自動(dòng)流水生產(chǎn)線,允許每1分鐘循環(huán)工作時(shí)間內(nèi),操作工移動(dòng)距離為10m;其他類(lèi)型的生產(chǎn)線,允許每1分鐘循環(huán)工作時(shí)間內(nèi),操作工移動(dòng)距離為5m。3、兩相鄰設(shè)備操作間距指標(biāo)F3 評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn):兩操作工工作間距3m。4、裝零件往返次數(shù)指標(biāo)F4 評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn):一個(gè)工作循環(huán)取件次數(shù)4次。裝件4種以上零件的專(zhuān)用工位,允許目標(biāo)值6次,允許裝件往返6次的零件是:發(fā)動(dòng)機(jī)罩、后尾門(mén)、車(chē)門(mén)里板、前圍板、底座連接板、前縱梁、連接板(長(zhǎng)0.81.0m,寬0.30.5m)、后擱板、內(nèi)縱梁、后輪罩。5、輕、中程度操作工位比例指標(biāo) F5 評(píng)價(jià)方法:根據(jù)操作工操作姿勢(shì)及操作負(fù)重,計(jì)算出操作強(qiáng)度評(píng)定分值P。P=12.5 輕度工位 P=33.5 中度工位 P3.5 重度工位即不合格工位。評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn):輕度工位65%中度工位35%重度工位為06、工位平衡指標(biāo)F6 評(píng)價(jià)方法:計(jì)算工位不平衡率,據(jù)此評(píng)價(jià)工位平衡度。評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn):工位不平衡率10%7、有效操作比例指標(biāo)F7 評(píng)價(jià)方法:用計(jì)算工位有效時(shí)間占有率評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn):工位有效時(shí)間占有率70%。8 8、生產(chǎn)線整體效率、生產(chǎn)線整體效率 生產(chǎn)線整體效率是一條生產(chǎn)線上所有操作工的工位效率的綜合。評(píng)價(jià)方法:按上述七項(xiàng)指標(biāo),對(duì)每一個(gè)操作工及其工作的工位逐一評(píng)價(jià)。從而得出每個(gè)操作工的工位效率7項(xiàng)指標(biāo),計(jì)算生產(chǎn)線(或區(qū)域)所有操作工的工位效率指標(biāo)中符合目標(biāo)項(xiàng)的百分比,評(píng)價(jià)指標(biāo):符合目標(biāo)項(xiàng)的百分比90%。第六節(jié)第六節(jié) 車(chē)身焊裝工藝車(chē)身焊裝工藝 為了適應(yīng)車(chē)身焊裝高效、高精度、多種車(chē)型共線柔性化生產(chǎn)的需要,汽車(chē)焊裝工藝常根據(jù)車(chē)身總成部件結(jié)構(gòu)特征的不同,將數(shù)百個(gè)焊裝工序歸類(lèi)后分為若干個(gè)作業(yè)區(qū),如:車(chē)身分總成焊裝生產(chǎn)作業(yè)區(qū)、車(chē)身主焊裝生產(chǎn)作業(yè)區(qū)、車(chē)身門(mén)蓋生產(chǎn)作業(yè)區(qū)和白車(chē)身總成調(diào)整區(qū)等。由于各汽車(chē)制造公司的具體情況存在一定的差異,因此其作業(yè)區(qū)的劃分會(huì)略有不同。下頁(yè)是某汽車(chē)制造公司的焊裝車(chē)間焊裝作業(yè)區(qū)劃分與工藝流程圖。焊裝車(chē)間焊裝作業(yè)區(qū)劃分與工藝流程圖焊裝車(chē)間焊裝作業(yè)區(qū)劃分與工藝流程圖焊裝作業(yè)區(qū)與焊裝工藝流程焊裝作業(yè)區(qū)與焊裝工藝流程的說(shuō)明的說(shuō)明 盡管常將車(chē)身焊裝工藝劃分為若干個(gè)區(qū),但除白車(chē)身總成調(diào)整區(qū)外,其他各焊裝作業(yè)區(qū)的焊裝工藝方法均很相近。對(duì)于搭接焊接部位,大多采用電阻點(diǎn)焊工藝,若搭接焊焊接部位有密封要求,則采用電阻縫焊焊接方式;對(duì)于對(duì)接的縫焊,在過(guò)去,大多采用CO2氣體保護(hù)焊,但現(xiàn)今的轎車(chē)焊裝生產(chǎn),則大多采用激光焊或激光復(fù)合焊,等離子弧焊、電子束焊也有應(yīng)用;車(chē)身焊裝工藝中還有大量的螺栓螺母的焊接,則大多采用螺柱焊和電阻凸焊。車(chē)身焊裝工藝最重要的特征 先將沖壓成型的零件(通常將其稱為沖壓件)焊裝成分總成,再將分總成焊裝成大總成,最后將大總成焊裝成白車(chē)身,如圖3-24所示。車(chē)身分總成、大總成、白車(chē)身的焊裝操作如圖3-25至圖3-40 所示。圖3-24 車(chē)身焊裝流程圖圖3-25 前縱梁分總成的焊裝 圖3-26 前骨架總成的焊裝圖3-27 翼子板梁的焊裝圖3-28 前地板總成的焊裝圖3-29 地板總成的焊裝圖3-30 車(chē)身下部大總成的焊裝圖3-31 行李艙蓋的焊裝圖3-32 車(chē)門(mén)內(nèi)外板包邊工藝圖3-33 發(fā)動(dòng)機(jī)罩內(nèi)外般的包邊工藝 (a)側(cè)圍定位 (b)側(cè)圍焊裝操作圖3-34 側(cè)圍焊裝圖3-35 車(chē)身骨架焊裝之定位裝夾圖3-36 車(chē)身整體焊裝圖1圖3-37 車(chē)身整體焊裝圖2圖3-38 車(chē)身整體焊裝圖3圖3-39 車(chē)身頂蓋的焊裝圖3-40 車(chē)身整體焊裝線(主焊線)全景圖第七節(jié)第七節(jié) 常用焊裝設(shè)備常用焊裝設(shè)備 不同的焊接方式對(duì)應(yīng)著不同的焊接設(shè)備。前面述及,車(chē)身焊接所用到的焊接方式很多,不同的廠家還略有差異。盡管如此,但最常用的焊接方式各生產(chǎn)廠家卻基本相同,主要是點(diǎn)焊、激光焊、混合氣體保護(hù)焊、螺柱焊、凸焊等。為了提高車(chē)身焊裝質(zhì)量和焊裝效率,轎車(chē)生產(chǎn)企業(yè)已大量采用自動(dòng)焊接設(shè)備。無(wú)論是采用什么類(lèi)型的焊接方式,自動(dòng)焊接模式基本相同,幾乎都是采用焊接機(jī)械手代替人工操作完成焊裝工作。一、點(diǎn)焊機(jī)一、點(diǎn)焊機(jī) 電焊機(jī)的種類(lèi)很多,按其安裝方式的不同,點(diǎn)焊機(jī)分為固定式點(diǎn)焊機(jī)、懸掛式點(diǎn)焊機(jī)和自動(dòng)點(diǎn)焊機(jī)三類(lèi)。如圖3-41、圖3-42和圖3-43所示。汽車(chē)車(chē)身焊接用點(diǎn)焊機(jī)主要是懸掛式和自動(dòng)式點(diǎn)焊機(jī)。其中,懸掛試點(diǎn)焊機(jī)又有分體式和整體式之分,車(chē)身焊裝生產(chǎn)很少采用分體式點(diǎn)焊機(jī)。點(diǎn)焊機(jī)主要由變壓器、機(jī)架與夾持裝置、電流控制電路等三個(gè)部分組成,普通點(diǎn)焊機(jī)與自動(dòng)點(diǎn)焊機(jī)的區(qū)別在于,自動(dòng)點(diǎn)焊機(jī)多了一套操作點(diǎn)焊機(jī)工作的機(jī)械手。為了達(dá)到所需的焊接效果,需對(duì)點(diǎn)焊電流和焊接時(shí)間進(jìn)行嚴(yán)格準(zhǔn)確地控制,為此點(diǎn)焊機(jī)都專(zhuān)門(mén)配有控制器。點(diǎn)焊控制器具有許多不同的功能,如:焊接電流控制、焊接時(shí)間控制、電網(wǎng)同步控制、電流遞增控制、測(cè)量焊機(jī)參數(shù)、診斷或控制焊接質(zhì)量等。圖3-41 固定試點(diǎn)焊機(jī) 圖3-42 懸掛試點(diǎn)焊機(jī)圖3-43 自動(dòng)式點(diǎn)焊機(jī)二、電弧螺柱焊機(jī)二、電弧螺柱焊機(jī) 電弧螺柱焊機(jī)簡(jiǎn)稱螺柱焊機(jī),如圖3-44所示。螺柱焊機(jī)由焊槍、時(shí)間控制器和電源等部分組成。螺柱焊槍有手持式、固定式和自動(dòng)式三種,其工作原理都相同,手持式(見(jiàn)圖3-44)和自動(dòng)式(見(jiàn)圖3-45)在車(chē)身焊接中應(yīng)用較普遍,固定式通常是為某特定產(chǎn)品而專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì),被固定在支架上,在工位上完成焊接,車(chē)身焊接工藝中很少采用固定式焊槍。圖3-44 手持式螺柱焊機(jī) 圖3-45 自動(dòng)式螺柱焊機(jī)螺柱焊的操作應(yīng)注意的問(wèn)題除去焊接表面的油污、氧化層和雜質(zhì),確保焊接表面的清潔;焊接操作時(shí),應(yīng)特別注意保證螺柱與焊接結(jié)合面的垂直度,避免焊弧分布不均,而影響焊接的牢固度;螺柱的提升高度和下沉?xí)r間對(duì)焊接質(zhì)量有很大的影響,因此,在焊接操作前,應(yīng)通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定提升高度和下沉?xí)r間;螺柱焊常見(jiàn)的質(zhì)量問(wèn)題有焊瘤、飛濺、焊偏、錯(cuò)位、高度偏差等,應(yīng)及時(shí)檢查及時(shí)解決。三、氣體保護(hù)焊機(jī)三、氣體保護(hù)焊機(jī) 氣體保護(hù)焊有CO2氣體保護(hù)焊、MAG焊、MIG焊等多種,早期主要是CO2氣體保護(hù)焊,為進(jìn)一步提高焊接質(zhì)量,現(xiàn)已不再單純采用CO2氣體,而是采用80%Ar+20%CO2的混合氣體或惰性氣體氬(Ar)、氦(He)。采用二種及以上氣體混合的焊接稱為混合氣體保護(hù)焊,采用氬(Ar)做保護(hù)氣體的焊接稱為氬弧焊,與之對(duì)應(yīng)的分別是CO2氣體保護(hù)焊機(jī)、混合氣體保護(hù)焊機(jī)和氬弧焊機(jī)。此三種焊機(jī)的結(jié)構(gòu)原理和焊接方法基本相同,且都有半自動(dòng)焊和自動(dòng)焊機(jī)兩類(lèi),如圖3-46和圖3-47所示。圖3-46 半自動(dòng)氣體保護(hù)焊機(jī) 圖3-47 自動(dòng)氣體保護(hù)焊機(jī)氣體保護(hù)焊機(jī)的基本構(gòu)成 氣體保護(hù)焊機(jī)主要由焊接電源、焊槍、送絲機(jī)構(gòu)、供氣系統(tǒng)、控制盒等部分組成,如圖3-48所示。氣體保護(hù)焊的焊接過(guò)程是:焊絲盤(pán)上的焊絲被送絲機(jī)構(gòu)的滾輪送入焊槍的導(dǎo)絲嘴,到達(dá)焊接區(qū)后與焊接工件間保持一個(gè)合適的距離便產(chǎn)生電弧,氣管中的保護(hù)氣體經(jīng)減壓后以一定流量從噴嘴流出,將電弧和溶池與空氣隔離開(kāi)來(lái),防止空氣對(duì)焊縫金屬的侵害,焊絲不斷地熔化進(jìn)入溶池,從而形成連續(xù)的焊縫。圖3-48 氣體保護(hù)焊機(jī)組成圖氣體保護(hù)焊的主要工藝參數(shù) 氣體保護(hù)焊的工藝參數(shù)主要有:電弧電壓、焊接電流、焊接速度、電感大小、焊絲伸出長(zhǎng)度、氣體流量等。工藝參數(shù)選擇原則是:在保證焊接質(zhì)量的前提下,盡可能提高勞動(dòng)效率,并注意對(duì)飛濺、氣孔、焊縫成形及焊接過(guò)程穩(wěn)定性的影響。四、激光焊機(jī)四、激光焊機(jī) 激光焊接有無(wú)填充料、有填充料和復(fù)合焊接等多種,如圖所示。無(wú)論是哪一種激光焊接方式其原理都是利用激光加熱被焊的工件與填充料使之熔化而實(shí)現(xiàn)焊接。無(wú)填充料激光焊接無(wú)填充料激光焊接有填充料激光焊接有填充料激光焊接激光激光電弧復(fù)合焊接電弧復(fù)合焊接五、五、工業(yè)工業(yè)機(jī)器人機(jī)器人 汽車(chē)車(chē)身焊接工藝過(guò)程中所采用的各種焊接方式,目前均處在人工焊接和機(jī)械手(或稱工業(yè)機(jī)器人)自動(dòng)焊接二種模式共存的階段。所謂工業(yè)機(jī)器人(英文名稱是industrial robot,簡(jiǎn)稱IR)是指能夠自主動(dòng)作、多軸聯(lián)動(dòng)、可替代工人進(jìn)行各種操作的機(jī)械設(shè)備。在必要情況下配備有傳感器,其動(dòng)作步驟包括靈活的轉(zhuǎn)動(dòng)和移動(dòng)都由程序控制來(lái)完成(在工作過(guò)程中,無(wú)需任何外力的干預(yù))。1 1、工業(yè)機(jī)器人工業(yè)機(jī)器人的基本構(gòu)成的基本構(gòu)成 工業(yè)機(jī)器人通常由基體、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)等三個(gè)基本部分組成。基體包括臂部、腕部和手部,有的機(jī)器人還有行走機(jī)構(gòu)。大多數(shù)工業(yè)機(jī)器人有36個(gè)運(yùn)動(dòng)自由度,其中腕部通常有13個(gè)運(yùn)動(dòng)自由度;驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括動(dòng)力裝置和傳動(dòng)機(jī)構(gòu),用以使執(zhí)行機(jī)構(gòu)產(chǎn)生相應(yīng)的動(dòng)作;控制系統(tǒng)是按照輸入的程序?qū)︱?qū)動(dòng)系統(tǒng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出指令信號(hào),并進(jìn)行控制。2 2、工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)形式工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)形式臂部的運(yùn)動(dòng)形式臂部的運(yùn)動(dòng)形式 工業(yè)機(jī)器人按臂部的運(yùn)動(dòng)形式的不同分為四種。直角坐標(biāo)型的臂部可沿三個(gè)直角坐標(biāo)移動(dòng);圓柱坐標(biāo)型的臂部可作升降、回轉(zhuǎn)和伸縮動(dòng)作;球坐標(biāo)型的臂部能回轉(zhuǎn)、俯仰和伸縮;關(guān)節(jié)型的臂部有多個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)。執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)控制 工業(yè)機(jī)器人按執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)控制的不同可分為點(diǎn)位型和連續(xù)軌跡型等二種不同的類(lèi)型。點(diǎn)位型機(jī)器人只控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)由一點(diǎn)到另一點(diǎn)的準(zhǔn)確定位,適用于機(jī)床上下料、點(diǎn)焊和一般搬運(yùn)、裝卸等作業(yè);連續(xù)軌跡型可控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)按給定軌跡運(yùn)動(dòng),適用于連續(xù)焊接和涂裝等作業(yè)。3 3、工業(yè)機(jī)器人程序輸入方式工業(yè)機(jī)器人程序輸入方式 工業(yè)機(jī)器人按程序輸入方式的不同分有編程輸入型和示教輸入型兩類(lèi)。編程輸入型是以穿孔卡、穿孔帶或磁帶等信息載體,輸入已編好的程序。示教輸入型的示教方法有兩種:一種是由操作者用手動(dòng)控制器(示教操縱盒),將指令信號(hào)傳給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),使執(zhí)行機(jī)構(gòu)按要求的動(dòng)作順序和運(yùn)動(dòng)軌跡操演一遍;另一種是由操作者直接領(lǐng)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu),按要求的動(dòng)作順序和運(yùn)動(dòng)軌跡操演一遍。在示教過(guò)程的同時(shí),工作程序的信息即自動(dòng)存入程序存儲(chǔ)器中在機(jī)器人自動(dòng)工作時(shí),控制系統(tǒng)從程序存儲(chǔ)器中檢出相應(yīng)信息,將指令信號(hào)傳給驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),使執(zhí)行機(jī)構(gòu)再現(xiàn)示教的各種動(dòng)作。示教輸入程序的工業(yè)機(jī)器人又稱為示教再現(xiàn)型工業(yè)機(jī)器人。4 4、智能型工業(yè)機(jī)器人智能型工業(yè)機(jī)器人 具有觸覺(jué)、力覺(jué)或簡(jiǎn)單視覺(jué)的工業(yè)機(jī)器人,能在較為復(fù)雜的環(huán)境下工作;如具有識(shí)別功能或更進(jìn)一步增加自適應(yīng)、自學(xué)習(xí)功能,即稱為智能型工業(yè)機(jī)器人,如圖3-52所示。它能按照人給的“宏指令”自選或自編程序去適應(yīng)環(huán)境,并自動(dòng)完成更為復(fù)雜的工作。圖3-52 智能型焊裝機(jī)器人第八節(jié)第八節(jié) 涂膠工藝涂膠工藝 涂膠技術(shù)是借助膠粘劑黏在固體表面上所產(chǎn)生的黏合力,將同種或不同種材料牢固地連接在一起的方法。黏接的主要形式有兩種:非結(jié)構(gòu)型和結(jié)構(gòu)型。非結(jié)構(gòu)黏接主要是指表面黏涂、密封和功能性黏接,典型的非結(jié)構(gòu)型黏接膠包括表面黏接用膠黏劑、密封和導(dǎo)電膠黏劑等;結(jié)構(gòu)型黏接是將結(jié)構(gòu)單元用膠黏劑牢固地固定在一起的黏接,所用黏接膠的種類(lèi)非常多,如金屬結(jié)構(gòu)膠、玻璃膠、建筑結(jié)構(gòu)膠等,其主要特征是黏接點(diǎn)必須能傳遞結(jié)構(gòu)應(yīng)力。一、膠的分類(lèi)一、膠的分類(lèi) 膠的種類(lèi)很多,其分類(lèi)方式亦各不相同,若按應(yīng)用領(lǐng)域分,膠可分為工業(yè)膠、玻璃膠、建筑結(jié)構(gòu)膠等;若按用途分,膠可分為嵌入膠、結(jié)構(gòu)膠、密封膠。當(dāng)然還有許多其它的分類(lèi),在此不一一列舉。汽車(chē)焊裝工藝過(guò)程中所用的膠主要是按照用途進(jìn)行分類(lèi)。嵌入膠:主要用于隔音、隔振等;嵌入膠:主要用于隔音、隔振等;結(jié)構(gòu)膠:主要用于折邊的固定、內(nèi)外板的膠接等;結(jié)構(gòu)膠:主要用于折邊的固定、內(nèi)外板的膠接等;密封膠:主要用于防水、防氣、防塵等。密封膠:主要用于防水、防氣、防塵等。二、涂膠的尺寸要求二、涂膠的尺寸要求 車(chē)身焊裝工藝過(guò)程中的涂膠,根據(jù)車(chē)型和膠接功能的不同,涂膠前的貼合間隙各不相同,具體參數(shù)見(jiàn)表3-5。涂膠尺寸標(biāo)準(zhǔn) 表3-5 膠的類(lèi)別明細(xì)嵌入膠密封膠結(jié)構(gòu)膠貼合后最小間隙0.1mm0.1mm0.1mm貼合后最大間隙5mm5mm0.1mm或0.5mm貼合前所涂膠條高度實(shí)際間隙+2mm實(shí)際間隙+2mm實(shí)際間隙+1mm最小涂膠寬度6mm6mm6mm三、涂膠的位置要求三、涂膠的位置要求 為了保證涂膠工藝的有效性,涂膠位置應(yīng)符合不會(huì)被擠出、避免膠接面被騰空等基本原則的要求。下面是符合上述要求的具體圖例:平面金屬板與拐折板間的涂膠位置平面金屬板與拐折板間的涂膠位置折彎金屬板上的涂膠位置折彎金屬板上的涂膠位置推薦和禁止采取的涂膠方案推薦和禁止采取的涂膠方案1 1、平板與拐折板間的涂膠位置、平板與拐折板間的涂膠位置 平面金屬板與拐折板間的涂膠位置應(yīng)遵循的原則是“不會(huì)被擠出”的原則,涂膠的具體位置見(jiàn)圖3-53。圖3-53 平面金屬板與拐折板間的涂膠位置2 2、折彎金屬板上的涂膠位置、折彎金屬板上的涂膠位置 折彎金屬板上的涂膠位置應(yīng)遵循的原則是“避免膠接面被騰空等基本原則”,涂膠的具體位置見(jiàn)圖3-54。圖3-54 折彎金屬板上的涂膠位置3 3、推薦和禁止采取的涂膠方案、推薦和禁止采取的涂膠方案 上面通過(guò)二個(gè)示例介紹了車(chē)身焊裝工藝過(guò)程中涂膠位置應(yīng)遵循的二項(xiàng)基本原則,為了幫助讀者正確理解此原則,表3-6中給出了四個(gè)圖例,其中前二項(xiàng)是推薦用的結(jié)構(gòu)方案,后二項(xiàng)是禁止用的方案。無(wú)論是推薦還是禁止的結(jié)構(gòu)方案,都是基于上述二項(xiàng)基本原則。推薦與禁止的涂膠方案 表3-6四、涂膠的方法介紹 涂膠方法有手動(dòng)涂膠或自動(dòng)涂膠2種,無(wú)論是手動(dòng)涂膠還是自動(dòng)涂膠,都禁止將剛涂完膠的帶膠零件翻起或垂直存放,零件相對(duì)與地平線傾斜 40),如圖3-55所示。手動(dòng)涂膠在汽車(chē)制造公司的應(yīng)用已越來(lái)越少,汽車(chē)制造公司大多已采用自動(dòng)涂膠。圖3-55 涂膠零件的擺放要求1 1、手動(dòng)涂膠、手動(dòng)涂膠 采用手動(dòng)涂膠時(shí),應(yīng)特別注意膠條在工件上的位置,為此常采用樣板對(duì)涂膠嘴進(jìn)行導(dǎo)向或借助于導(dǎo)向爪用零件邊緣導(dǎo)向。焊接工藝工程中的涂膠,整個(gè)涂膠裝置應(yīng)進(jìn)行溫度控制。當(dāng)焊接涂膠涉及安全與法規(guī)特性參數(shù)時(shí),就不應(yīng)采用手工涂膠,否則應(yīng)有相適應(yīng)的監(jiān)控措施。2 2、自動(dòng)、自動(dòng)涂涂膠膠 目前,汽車(chē)制造公司的涂膠大多采用機(jī)器人自動(dòng)涂膠。在進(jìn)行帶安全和/或法規(guī)膠條參數(shù)的焊接涂膠時(shí)(或其它如沖焊、鉚接等裝配技術(shù)輔助的涂膠時(shí)),涂膠裝置應(yīng)帶一攝像機(jī)以控制膠條的位置與寬度。每個(gè)涂膠機(jī)組的涂膠槍數(shù)量為:嵌入膠、密封膠、焊接膠同時(shí)工作最多2把涂膠槍?zhuān)唤Y(jié)構(gòu)膠同時(shí)工作最多4把涂膠槍。上述數(shù)量是為了保證每把涂膠槍的最小流量,通過(guò)機(jī)器人的互鎖以按順序工作可以增加涂膠槍的數(shù)量,但要考慮涂膠槍下方排放桶的擺放位置。降級(jí)使用時(shí),可使用與涂膠泵連接的涂膠槍?zhuān)绻浌芴L(zhǎng),則應(yīng)選擇帶灌的涂膠槍?zhuān)ü芫W(wǎng)最長(zhǎng)18米+涂膠槍軟管最長(zhǎng)6米)。第九章第九章 間隙面差調(diào)整與外觀返修間隙面差調(diào)整與外觀返修 轎車(chē)車(chē)身上有多個(gè)開(kāi)啟件,如發(fā)動(dòng)機(jī)罩、行李艙蓋和四個(gè)車(chē)門(mén)等。開(kāi)啟件與周邊邊框的間隙應(yīng)有均勻一致且合適的數(shù)值(如:3.5mm、4.0mm或4.5mm),開(kāi)啟件與周邊邊框的高度差應(yīng)盡可能小,否則就會(huì)嚴(yán)重影響其視覺(jué)效果。車(chē)身開(kāi)啟件與周邊邊框間隙的誤差及開(kāi)啟件與周邊邊框高度的差值統(tǒng)稱為間隙面差。盡管車(chē)身上開(kāi)啟件裝配的間隙面差是利用樣架對(duì)其進(jìn)行準(zhǔn)確定位來(lái)保證的,但由于組成車(chē)身的零件不可避免會(huì)存在加工誤差,在焊裝過(guò)程中還會(huì)存在焊裝工序誤差,為此需對(duì)其進(jìn)行調(diào)整與返修。焊裝白車(chē)身的返修主要針對(duì)是車(chē)身覆蓋件的局部變形和零件的變形,車(chē)身結(jié)構(gòu)、部位、變形特征的不同,需要采用不同返修的工藝。一、零件非外觀表面的返修一、零件非外觀表面的返修 對(duì)非外觀表面彎曲、凹凸變形的返修,采用托模返修法,即用墊鐵直接置于變形部位底部,用鈑金錘在另一面錘擊變形部位,直至變形消除,如圖3-56所示。在錘擊過(guò)程中,墊鐵和鈑金錘的位置必須一致,墊鐵的頂力大于錘擊力,否則會(huì)產(chǎn)生新的變形。對(duì)有弧度部位,墊鐵的選用 也要有一定弧度(依據(jù)缺陷的實(shí)際 情況進(jìn)行選擇),才能保證返修后 的質(zhì)量;對(duì)焊穿、開(kāi)裂、缺料等缺 陷的返修,可用先在缺陷部位補(bǔ)焊 (對(duì)開(kāi)裂缺陷返修時(shí),必須先在開(kāi) 裂處首末端鉆孔后才能進(jìn)行補(bǔ)焊),再用D50打磨機(jī)將其打磨平整。圖3-56 零件非外觀表面變形的返修二、外觀面上缺陷的返修二、外觀面上缺陷的返修 白車(chē)身總成在總裝裝配后無(wú)法遮蓋、用戶可以直接看到的部位都是外觀面,依據(jù)用戶發(fā)現(xiàn)缺陷可能性的大小,車(chē)身外觀面又分為外1、外2、內(nèi)1、內(nèi)2等區(qū)域,在外1、內(nèi)1區(qū)域必須消除C級(jí)缺陷。目前用戶對(duì)車(chē)身質(zhì)量的關(guān)注不僅僅在于功能、對(duì)外觀的要求也越來(lái)越高,為此需要與之對(duì)應(yīng)的返修的方法和技
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