浅析汽车车身的焊接工艺设计

　　摘 要：焊接是汽车车身最为最常见的装配方式之一，其焊接质量的好坏直接影响着汽车整车性能。因此，为了更好的推动汽车行业发展，应当对汽车车身焊接工艺设计方面的内容进行深入研究。基于此，本文将从汽车车身焊接工艺的设计要素着手分析，研究汽车车身焊接工艺的设计，希望能起到抛砖引玉的作用。 

　　关键词：汽车车身；焊接工艺；设计 

　　0 前言 

　　汽车车身壳体是一个复杂的结构件，主要是由上百种薄板冲压件通过粘接、铆接、焊接、机械联结等方式联结而成。因为大多数情况下，汽车车身冲压件的材料是采用低碳钢，具有优良的焊接性能。因此，在进行车身焊接时往往具有操作便捷、节约钢材、密封良好等优点。又由于汽车车身壳体的复杂性，车身焊接工艺的设计显得尤为重要，是改善汽车制造质量的重要前提条件，因此下文将对汽车车身焊接工艺设计进行简要分析。 

　　1 汽车车身焊接工艺的设计要素 

　　为了确保汽车焊接工作的顺利开展，在进行焊接工艺设计时需具备如下要素：①汽车车身数学模型。通常情况下，在汽车制造业中打开数模通常是采用UG、Catia、ProE 等三维软件来进行，由此获取相关数据。在设计汽车车身焊接工艺过程中，整车数模是由全部数模装配而成，并从中获取车身结构尺寸以及零部件间的位置关系等参数。除此之外，还可以通过车身数模来制作出各种轴测图以及剖面图等。②样件、样车。包括了汽车车身分总成、各大总成、总成以及冲压件等内容。③整套产品图纸。④车身零部件明细表。包括了车身各部件的编号、名称，标准件的数量、规格以及冲压件的数量、编号以及名称等内容。 

　　2 汽车车身焊接工艺设计分析 

　　2.1 产品分块 

　　一般而言，由地板、顶盖、门、前围、侧围以及后围等大总成组合成为车身。因此，同一类型的车身分块大致相同。但是，其各总成间的连接顺序与方式却存在着较大不同。因此，要做好车身的装配与焊接工作，则应先科学分块。以解放平头驾驶室为例，首先形成后围焊接总成（后围与左/右侧围形成焊接总成），其次再到驾驶室总成的形成。 

　　2.2 确定基准 

　　由于整体车身设计、制造以及检验都是建立在一个坐标系上，因此，在设计车身时往往都将焊接、装配、搬运以及总装配等所需的基准考虑在内。只有确保其均建立在某一特定基准上，才保证装焊车身时整车的尺寸与几何形状正确无误。与此同时，这些基准同样适用于夹具设计、制造、调整、检验以及维修。因此，明确基准时应当重视如下几点内容：①基准的统一。②基准需能保证零件的准确定位。③基准需能够方便测量。④基准应当保持焊接操作的便捷。 

　　2.3 确定车身装配几何基准 

　　几何基准是指部件或零件某一显眼位置，以此来明确这一零部件在X、Y、Z坐标系统内的理论位置。零部件几何基准位置的准确与否在很大程度上决定着车身装配几何形状的精确程度，因此，其位置的确定非常重要。首先，应在正式焊接前，详细研究部件基准，并同用户一同分析几何形状。其次，经设计人员明确基准部位后再经由用户同意或是用户直接明确基准部位。 

　　2.4 明确装配顺序 

　　组装与焊接车身的总成、分总成以及任一冲压件都需要严格依照相关顺来来进行。因此，在设计过程中应当明确每一零件的装配顺序，以保证车身焊接能够顺利正确的进行。 

　　2.5 分析焊点 

　　一般而言，在进行产品设计时就应确定好焊点的重要程度、数量、位置与幅度等参数。但是，现阶段部分业主并未出具产品图纸而仅仅提供产品数模。在此情况下，则需要相关设计人员来对焊点的主要参数进行确定。 

　　2.5.1 确定定形焊点 

　　汽车车身中较为复杂的构件，常常需要经过组装与补焊等过程来完成焊接。在进行工位组装时，往往受到设备布置空间、生产节拍以及夹具空间占用情况等因素的限制，难以一次就将全部焊接工作完成，而是需要将其分为若干部分，并逐步完成焊点，最后，还要保证焊点能够确保工件离开夹具时的尺寸与形状，这就是我们通常所说的定性焊点。 

　　2.5.2 焊点分组 

　　汽车车身的任一总成上均有很多焊点需要完成。所以，在设计工艺过程中应当对焊点分组。 

　　2.5.3 焊钳初步选型 

　　焊钳初步选型即对焊点组数量进行明确，也就是确定焊钳的最小数量。以工程的尺寸与形状为依据来明确焊钳的吊挂形式（转环、纵吊、横吊）、焊钳的形式（C形、X形）、电极形状、形成、喉深、开档等内容，并确定焊点的位置以及操作位置。如若无法通过型谱找出最佳焊钳焊接的焊点，则应当重新设计焊钳。 

　　参考文献： 

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　　[2]许瑞麟，朱品朝，于成哉等.汽车车身焊接技术现状及发展趋势[J].电焊机，2010，40（05）. 

　　[3]郭三爱.不同焊接顺序的汽车用S355J2G3钢工字梁焊接结构变形和残余应力的有限元预测[J].热加工工艺，2013，42（09）.