【正文】 煙臺(tái)大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）汽車車身焊裝研究畢業(yè)論文緒論汽車自19世紀(jì)末誕生至今100余年期間，汽車工業(yè)從無(wú)到有，以驚人的速度發(fā)展，寫下了人類近代文明的重要篇章。汽車是數(shù)量最多、最普及、活動(dòng)范圍最廣泛、運(yùn)輸量最大的現(xiàn)代化交通工具?？梢詳嘌?，沒(méi)有哪種機(jī)械產(chǎn)品像汽車那樣對(duì)社會(huì)產(chǎn)生如此廣泛而深遠(yuǎn)的影響。汽車是重要的交通運(yùn)輸工具，是科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平的標(biāo)志。汽車工業(yè)在世界制造業(yè)的進(jìn)步中起著重要的作用，在一些發(fā)達(dá)國(guó)家，汽車工業(yè)產(chǎn)值占國(guó)民經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)值的8%，占機(jī)械工業(yè)產(chǎn)值的30%，其實(shí)力足以左右整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的動(dòng)向?？梢詳嘌?，沒(méi)有哪個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)部門完全與汽車無(wú)關(guān)。汽車工業(yè)的發(fā)展無(wú)疑會(huì)促使各行各業(yè)的繁榮興旺，帶動(dòng)整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。因此，世界各個(gè)地方發(fā)達(dá)國(guó)家?guī)缀鯚o(wú)一例外地把汽車工業(yè)作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)。汽車生產(chǎn)制造水平直接體現(xiàn)國(guó)家汽車工業(yè)發(fā)展程度。而汽車工業(yè)對(duì)實(shí)現(xiàn)國(guó)家工業(yè)現(xiàn)代化起著極為重要的作用，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的支柱性產(chǎn)業(yè)，它能帶動(dòng)和促進(jìn)其它工業(yè)和事業(yè)的發(fā)展。它是顯示一個(gè)國(guó)家工業(yè)發(fā)展水平的重要標(biāo)志。經(jīng)過(guò)這一百年，汽車發(fā)展的速度是如此驚人！進(jìn)入21世紀(jì)汽車的發(fā)展趨勢(shì)是系列化、模塊化、輕量化、小型化、電子化（自動(dòng)化、智能化）及個(gè)性化。改革開放以來(lái)，我國(guó)的汽車工業(yè)得到較快的發(fā)展，產(chǎn)量品種型號(hào)日益增多。但由于我國(guó)的汽車工業(yè)起步較晚，集團(tuán)化程度不高，其產(chǎn)量質(zhì)量與發(fā)達(dá)國(guó)家相比還存在著較大的差距。因此面臨國(guó)際汽車發(fā)展的機(jī)遇和壓力，隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，國(guó)民收入水平的不斷提高，使市場(chǎng)成為汽車工業(yè)發(fā)展的真正動(dòng)力。在市場(chǎng)的激烈競(jìng)爭(zhēng)中和諸多汽車環(huán)保法的不斷嚴(yán)格規(guī)范下，企業(yè)逐漸重視產(chǎn)品開發(fā)的力度，加快了新產(chǎn)品推出的步伐， 整車及零部件水平明顯提高。20世紀(jì)末，世界汽車工業(yè)發(fā)生了劇烈的兼并和重組，21世紀(jì)初，中國(guó)加入WTO。因此，中國(guó)汽車工業(yè)必然面向國(guó)際市場(chǎng)，與整個(gè)世界汽車工業(yè)做嚴(yán)峻的競(jìng)爭(zhēng)，尋找自身的發(fā)展空間。 綜合考慮我國(guó)加入世界貿(mào)易組織和世界汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀及趨勢(shì)以及我國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀，未來(lái)我國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)主要有如下幾點(diǎn)：（1）聯(lián)合兼并重組進(jìn)程加速（2）積極參與全球化進(jìn)程（3）模塊化生產(chǎn)和系統(tǒng)化供貨將成為發(fā)展潮流（4）低污染、節(jié)能汽車是一個(gè)發(fā)展方向（5）轎車將逐步進(jìn)入家庭因此中國(guó)汽車工業(yè)必須面向國(guó)際市場(chǎng)，與整個(gè)世界汽車工業(yè)作嚴(yán)峻的橫向比較，尋找自身的發(fā)展空間，確定新的坐標(biāo)系和創(chuàng)立新的發(fā)展戰(zhàn)略。開放的中國(guó)汽車市場(chǎng)將成為國(guó)際汽車工業(yè)的競(jìng)技場(chǎng)，中國(guó)的汽車工業(yè)面臨著與世界汽車諸強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)求生存的挑戰(zhàn)。第1章 汽車車身焊裝概述 汽車車身焊接基礎(chǔ)焊接是兩個(gè)或兩個(gè)以上的金屬零件之間不可拆卸的聯(lián)接方法之一，其實(shí)質(zhì)是利用局部加熱或加壓的辦法，使被連接處的金屬熔化，~，完全依靠原子間的結(jié)合力把兩個(gè)分離的金屬構(gòu)件連接起來(lái)。在焊接過(guò)程中，一般都是把局部加熱到熔化溫度以上然后冷卻結(jié)晶凝固，它經(jīng)歷加熱→ 熔化 → 金屬冶金反應(yīng) → 結(jié)晶→ 固態(tài)相變 → 形成接頭等幾個(gè)過(guò)程，又是一個(gè)復(fù)雜的冶金反應(yīng)、材料熱處理及變形應(yīng)力的產(chǎn)生過(guò)程。影響焊接應(yīng)力與變形的因素，主要是兩個(gè)方面：第一是焊縫附近不均勻加熱的范圍和程度，也是產(chǎn)生熱變形的范圍和程度。第二是焊件本身的剛度以及受到周圍邊界約束的焊接，即阻止焊縫及其附近加熱所產(chǎn)生熱變形的程度。這兩方面作用的結(jié)果決定了焊縫附近塑性變形區(qū)的大小和分布，也決定了殘余應(yīng)力與殘余變形的大小。人們可以從設(shè)計(jì)和工藝兩方面來(lái)采取減小焊接應(yīng)力與變形的措施。人們可以采取的設(shè)計(jì)措施有：① 盡可能減少焊縫的數(shù)量，避免不必要的焊縫；②選擇合理的焊縫尺寸和形狀；③ 合理選擇結(jié)構(gòu)形式和安排焊縫位置；④ 避免焊縫布置得過(guò)分集中。人們可以采取的工藝措施有：① 焊前將結(jié)構(gòu)或部件裝配成具有與焊接變形相反方向的預(yù)先反變形，反變形應(yīng)該能抵消焊后形成的變形；② 對(duì)于剛性小的結(jié)構(gòu)，可以采用夾具支承夾緊的方法，增加結(jié)構(gòu)要焊接時(shí)的剛性，達(dá)到減小焊接變形的目的；③選用合理的焊接方法和規(guī)范，可以減小變形量；④選擇合理的裝配焊接順序，即把結(jié)構(gòu)適當(dāng)?shù)胤殖刹考?，分別裝焊接，使不對(duì)稱的焊縫或收縮量較大的焊縫在焊接過(guò)程 中能比較自由地收縮而不影響整體結(jié)構(gòu)， 然后再拼焊成整體，這樣有利于控制變形。采用機(jī)械或加熱的預(yù)拉伸，使薄板預(yù)先得到拉伸，然后在張緊的薄板上裝配焊接骨架，可有效防止變形。 汽車車身常用焊接方法車身焊裝過(guò)程中應(yīng)用最多的是電阻焊，一般占整個(gè)焊接工作量的60％以上，有的轎車車身幾乎全部采用電阻焊，高級(jí)轎車還采用粘接點(diǎn)焊方法。電阻焊是所有焊接方法中焊接效率最高的一種，適用于大量生產(chǎn)，在薄板焊接方面使用最廣。其他焊接方法還有點(diǎn)焊、螺柱焊、二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊等（1） 電阻焊電阻焊加熱時(shí)間比較短，熱量較集中，焊接過(guò)程中產(chǎn)生的應(yīng)力和變形較小，通常在焊后不必進(jìn)行校正和熱處理。不需要焊絲、焊條、保護(hù)氣體、焊劑等焊接材料，焊接成本比較低。操作較簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化，生產(chǎn)效率比較高，是汽車車身制造中應(yīng)力最廣泛的焊接方法。電阻焊原理電阻焊原理如圖所示，它是將被焊工件壓緊于兩電極之間，并在焊接處通以電流，利用電流流經(jīng)工件接觸面及鄰近區(qū)域產(chǎn)生的電阻熱將其加熱到熔化或塑性狀態(tài)，斷電冷卻時(shí)，在壓力繼續(xù)作用下實(shí)現(xiàn)金屬結(jié)合，形成牢固接頭。這種工藝過(guò)程稱為電阻焊，也叫接觸焊。 圖28 電阻焊原理由電阻焊的基本原理可以看出電阻焊有以下特點(diǎn)：a 利用電流通過(guò)工作工件焊接處的電阻而產(chǎn)生的熱量對(duì)工件加熱，即熱源不是來(lái)源于工件之外，而是內(nèi)部熱源。b 整個(gè)焊接過(guò)程式在壓力作用下完成的，即心須施加壓力。c 在焊接處不需要加任何填充材料，也不需要任何保護(hù)劑，電極壓力和焊接電流是產(chǎn)生電阻焊的基本條件。電阻焊分類電阻焊的方法主要有四種：即點(diǎn)焊、凸焊、縫焊和對(duì)焊。a 點(diǎn)焊 主要用于車身總成、地板、車門、側(cè)圍、后圍、前橋和小零部件等。b 凸焊 用于車身零部件、減震器閥桿、制動(dòng)蹄、螺釘、螺帽和小支架等。c 縫焊 用于車身頂蓋雨檐、減震器封頭、油箱、消聲器和機(jī)油盤等。d 對(duì)焊 用于鋼圈、排進(jìn)氣閥桿、刀具等。(2)點(diǎn)焊點(diǎn)焊是一種高速、經(jīng)濟(jì)的連接方法，它適用于焊接搭接頭、接頭氣密性要求低、厚度小于3mm的沖壓、軋制的薄板件，因此廣泛用于汽車車身的焊接。A 點(diǎn)焊方法點(diǎn)焊按一次形成的焊點(diǎn)數(shù)，可分為單點(diǎn)焊和多點(diǎn)焊：按對(duì)焊件的供方向，可分為單面點(diǎn)焊和雙面點(diǎn)焊（如圖）.最常見的點(diǎn)焊方法是雙面點(diǎn)焊（電極從工件兩側(cè)供電），尤其是雙面點(diǎn)焊，在車身焊接中運(yùn)用最多，這時(shí)工件的兩側(cè)均有電極壓痕。單面點(diǎn)主要用于電極難以從兩側(cè)接近工件或工件一側(cè)要求壓痕較淺的場(chǎng)合，如汽車車身外表面或裝飾面板的點(diǎn)焊，此時(shí)，一側(cè)是電極，另一側(cè)是接觸面積較大的導(dǎo)電板，可以消除或減輕下面的壓痕，在汽車車身大量生產(chǎn)中，單面多點(diǎn)焊也獲得廣泛應(yīng)用，圖33c所示為使用一個(gè)變壓器將各電極并聯(lián)進(jìn)行雙面多點(diǎn)焊，為了保證通過(guò)各焊點(diǎn)的電流基本一致，要求所有電流通路的阻抗基本相等，且每一接部位的表面狀態(tài)、材料厚度和電極壓力都須相同。為了避免各焊點(diǎn)處因阻抗不等使焊接質(zhì)量不良，常采用各電極變壓器分離式。圖29 典型的點(diǎn)焊方法(a)雙面單點(diǎn)焊 (b)雙面雙點(diǎn)焊 (c)雙面多點(diǎn)焊(d)單面單點(diǎn)焊 (e)單面雙點(diǎn)焊 (f)單面多點(diǎn)焊B 焊點(diǎn)質(zhì)量的一般要求焊點(diǎn)質(zhì)量不僅取決于焊點(diǎn)尺寸，還與焊點(diǎn)表面與內(nèi)部質(zhì)量有關(guān)。焊點(diǎn)在外觀上要求表面壓坑線，平滑呈均勻過(guò)渡，無(wú)明顯凸或局部擠壓的表面鼓起，外表面沒(méi)有環(huán)狀或徑向裂紋；表面不得有熔化或粘附的銅合金。從內(nèi)部看，焊點(diǎn)形狀應(yīng)規(guī)則、均勻，焊點(diǎn)尺寸應(yīng)滿足結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的要求；內(nèi)部無(wú)超標(biāo)的裂紋和縮孔；焊點(diǎn)核心周圍無(wú)嚴(yán)重過(guò)熱組織。焊點(diǎn)尺寸主要焊點(diǎn)直徑，焊透率和表面壓坑深度等。(3) 螺柱焊螺柱焊是將金屬螺柱等緊固件焊于工件上的焊接方法，它是焊接緊固件的一種快速方法，不僅效率高，而且可以通過(guò)專用設(shè)備對(duì)接頭質(zhì)量進(jìn)行有效的控制，能夠得到全斷面熔合的焊接接頭，從而保證接頭的導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性和接頭強(qiáng)度。在汽車車身零件組焊過(guò)程中，常常利用螺柱焊在一些小零件上焊接安裝汽車附件用的緊固件。廣泛采用的螺柱焊方法主要有電弧螺柱焊和電容放電螺柱焊。它們都是利用直流焊接點(diǎn)原來(lái)產(chǎn)生電弧。(4)二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊是融化極氣體保護(hù)電弧焊的一種，它是采用可熔化的專用二氧化碳焊絲與被焊工件之間的電弧作為熱源來(lái)融化焊絲與母材金屬，并向焊接區(qū)輸送二氧化碳保護(hù)氣體，使電弧、 融化的焊絲、 熔池及附近的母材金屬免受周圍空氣的有害作用。連續(xù)送進(jìn)的焊絲金屬不斷熔化并過(guò)渡到熔池，與熔化的母材金屬融合形成焊縫金屬，從而使工件互相連接起來(lái)。(5)凸焊凸焊是在焊件的貼合面上預(yù)先加工出一個(gè)或多個(gè)凸點(diǎn)，使其在另一焊件表面接觸并通電加熱，然后壓塌，使這些接觸點(diǎn)形成焊點(diǎn)的電阻焊方法。凸點(diǎn)的作用是將電流和壓力限在特定位置上。凸焊主要用于將螺母，墊圈等小零件焊接到較大的沖壓件上。(6)縫焊縫焊是用一對(duì)滾盤電機(jī)代替點(diǎn)焊的圓柱形電極，與工件相對(duì)運(yùn)動(dòng)，從而產(chǎn)生一個(gè)個(gè)熔核相互重疊的密封焊縫的焊接方法。它主要用于氣密性要求高的焊縫，如汽車油箱，車身和流水槽等。 焊裝夾具簡(jiǎn)介焊裝夾具種類繁多，按用途可分為：（1）裝配用夾具這類夾具主要是按車身圖紙和工藝上的要求，把焊件中各零件或組件的相互位置能準(zhǔn)確地固定下來(lái)，工件只在它上面進(jìn)行點(diǎn)固，而不完成整個(gè)焊接工作。（2）焊接用夾具這類夾具專門用來(lái)焊接焊件，即將已經(jīng)點(diǎn)固好的焊件放在它上面完成所有焊縫的焊接。它的主要任務(wù)是防止焊接變形，并使處在各種位置的焊縫都盡可能地調(diào)整到最的利于施焊和位置。一般這類夾具用于焊件重量大或采用自動(dòng)焊進(jìn)行焊接的情況，在手工操作小件焊接時(shí)，除有特殊質(zhì)量要求外，一般不采用這類夾具。（3）裝配──焊接夾具這類夾具能完成整個(gè)焊件的裝配和焊接工作，它具有裝配用夾具和焊接用夾具的性能。（4）檢驗(yàn)夾具簡(jiǎn)稱檢具，它是用于檢查焊接完的車身部件的形狀尺寸是否符合質(zhì)量要求，起量規(guī)的作用。（5）其它夾具指矯正夾具，整修加工夾具和熱處理夾具等(1) 在汽車車身焊接過(guò)程中定位夾緊，保證車身零件之間正確的裝配關(guān)系，同時(shí)保證車身焊接質(zhì)量及焊接過(guò)程順利采用焊裝夾具可以精確地對(duì)零件進(jìn)行定位并牢固的夾緊，保證裝配件的相對(duì)位置，減少了由于人工劃線的誤差帶來(lái)的定位不精確。同時(shí)焊裝夾具在焊接過(guò)程中使零件的變形受到一定的限制，可以大大減少焊接變形，使焊后零件的結(jié)構(gòu)尺寸容易達(dá)到圖紙要求。(2) 縮短焊裝時(shí)間，能夠批量生產(chǎn)，減少加工費(fèi)，降低產(chǎn)品成本采用了焊接夾具，零件由定位元件定位，不用劃線，不用測(cè)量就能得到準(zhǔn)確的裝配位置，加快了裝配作業(yè)的進(jìn)程。另外在焊裝夾具上備有擴(kuò)力機(jī)構(gòu)牢固夾緊，可減輕工人的體力勞動(dòng)，提高裝配效率，夾具可強(qiáng)行夾固焊件或預(yù)先給予反變形，能控制和消除焊接變形，提高焊接質(zhì)量，減少或取消焊后矯正變形或修補(bǔ)工藝缺陷的工序，使整個(gè)產(chǎn)品的生產(chǎn)周期縮短。雖然制作焊裝夾具增加了產(chǎn)品成本，但焊裝夾具的使用減少了裝配和焊接工時(shí)的消耗，提高了產(chǎn)量，易形成大批量生產(chǎn)，從而減少加工費(fèi)用，使產(chǎn)品總成本降低。(3) 增加了產(chǎn)品的均勻性，能得到具有互換性的產(chǎn)品采用焊裝夾具后，由于保證了裝配精度，控制了焊接變形，使焊接質(zhì)量穩(wěn)定，所以可提高焊件的互換性能。(4) 減輕了工人勞動(dòng)強(qiáng)度，使不熟練工人操作也成為可能如果不使用夾具，在裝配定位焊接時(shí)，要求工人在生產(chǎn)節(jié)拍時(shí)間內(nèi)劃線來(lái)保證裝配焊接零件的相互位置是不可能的。在焊接時(shí)，裝配鉗工要始終扶持住工件，