【正文】 TSINGHUA UNIVERSITY 第 7講 汽車(chē)裝焊工藝 TSINGHUA UNIVERSITY ?概述 ?電阻點(diǎn)焊 ?焊接自動(dòng)裝置 ?車(chē)身裝焊工藝 ?車(chē)架裝焊工藝 ?其它汽車(chē)焊接結(jié)構(gòu)的焊接 TSINGHUA UNIVERSITY 概述 ? 汽車(chē)生產(chǎn)中裝焊結(jié)構(gòu)產(chǎn)品分為：車(chē)身裝焊；車(chē)門(mén)的裝焊；車(chē)架的裝焊接；其他部位的焊接 （ 如油箱 、 排氣管 、 輪轂 、 傳動(dòng)軸 、 水箱 、 后橋外殼等 ） 。 ? 汽車(chē)焊接構(gòu)件裝焊生產(chǎn)過(guò)程 ， 比一般的機(jī)械產(chǎn)品的焊接更為復(fù)雜 。 – 就車(chē)身裝焊而言 ， 因外部形狀是由型面或型線組成 ，其零部件幾乎都是薄板沖壓件 ， 且尺寸較大 ， 剛度又小 ， 使裝焊過(guò)程的難度加大 。 – 使用高精度的裝焊胎 （ 夾 ） 具 ， 選用先進(jìn)的焊接方法與焊接設(shè)備以及自動(dòng)化 ， 電子化程度高的裝焊生產(chǎn)線才能適應(yīng)當(dāng)代汽車(chē)生產(chǎn)的要求 。 TSINGHUA UNIVERSITY TSINGHUA UNIVERSITY TSINGHUA UNIVERSITY 汽車(chē)焊接的發(fā)展過(guò)程 ? 小批量生產(chǎn)的歷史已經(jīng)過(guò)去 – 50年代，車(chē)架的中厚板用焊條電弧焊，車(chē)身薄板以氧乙炔焊和手工電弧點(diǎn)焊為主 – 焊接質(zhì)量低，焊接變形大，焊渣難以清除，體力勞動(dòng)繁重，生產(chǎn)環(huán)境惡劣。 ? 第一次變革：大生產(chǎn)、高質(zhì)量的要求 – CO2焊接、電阻點(diǎn)焊被廣泛運(yùn)用。 – 提高了機(jī)械化程度，如采用反作用焊槍步進(jìn)式仿形焊鉗、氣動(dòng)夾具、自動(dòng)輸送生產(chǎn)線和多點(diǎn)焊機(jī)等 – 問(wèn)題：還是工藝方法上的變革，仍然存在投資大、生產(chǎn)周期長(zhǎng)、勞動(dòng)強(qiáng)度大的現(xiàn)象 TSINGHUA UNIVERSITY ? 第二次變革：更大規(guī)模的生產(chǎn)、更高質(zhì)量的要求（如焊件的表面平整光潔，焊接質(zhì)量和焊接規(guī)范的恒定）、更快速度適應(yīng)多品種上場(chǎng)的要求以及更文明生產(chǎn)要擺脫高度疲勞程度和有害氣體環(huán)境而改善工作條件的要求。 – 焊接機(jī)器人 – 七五期間，一汽、二汽、南汽分別承擔(dān)了機(jī)器人技術(shù)這一國(guó)家重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目 TSINGHUA UNIVERSITY TSINGHUA UNIVERSITY 焊接制造技術(shù)發(fā)展： 自動(dòng)化程度的提高 ? 要求產(chǎn)品設(shè)計(jì)不斷改進(jìn) – 零件形狀要盡量簡(jiǎn)單，便于裝配定位和夾緊，零件不要分得太碎小，盡量采用整體沖壓件，以簡(jiǎn)化裝焊工序，提高裝配質(zhì)量，如 IVECO汽車(chē)的門(mén)框采用了整體沖壓件，給駕駛室的裝配定位帶來(lái)了很大方便。 – 在焊接方面，在滿足結(jié)構(gòu)形狀剛性和強(qiáng)度的前提下要使焊接量降到最少（并非焊點(diǎn)越多越好），以減少焊接變形和簡(jiǎn)化焊接設(shè)備，同時(shí)要使接頭設(shè)計(jì)能適應(yīng)機(jī)器人點(diǎn)焊。 TSINGHUA UNIVERSITY ? 生產(chǎn)制造簡(jiǎn)化，柔性 – 縮短車(chē)身總焊線的長(zhǎng)度，減少總焊線的工作量，改進(jìn)車(chē)身制造程序。 ? 目前國(guó)外設(shè)計(jì)已把車(chē)前整個(gè)總成或部分零件裝焊工位移入底板裝焊線，使底板總成帶有車(chē)前總成和前圍總成，減去了前圍焊裝線，南汽廠引進(jìn)的 IVECO汽車(chē)底板總成就是這樣的結(jié)構(gòu)，也可以認(rèn)為已逐步向轎車(chē)的底板結(jié)構(gòu)發(fā)展，完全改變了我們過(guò)去的生產(chǎn)方式。 – 使生產(chǎn)線具有柔性，能實(shí)現(xiàn)多種變型車(chē)的生產(chǎn)，利用現(xiàn)代電子技術(shù)，在變換車(chē)型品種時(shí)能自動(dòng)識(shí)別，將信號(hào)自動(dòng)通知全線各個(gè)工位，以適應(yīng)新品種的生產(chǎn)。 TSINGHUA UNIVERSITY 一、電阻點(diǎn)焊 TSINGHUA UNIVERSITY 電阻焊 ? 將焊件組合后通過(guò)電極施加壓力，利用電流通過(guò)接頭的接觸面及鄰近區(qū)域產(chǎn)生的電阻熱進(jìn)行焊接的方法。 TSINGHUA UNIVERSITY ? 優(yōu)點(diǎn)： – 冶金過(guò)程簡(jiǎn)單，生產(chǎn)率高，表面質(zhì)量好， – 熱影響區(qū)小，變形小 – 焊縫不需填充金屬，操作簡(jiǎn)便 – 勞動(dòng)環(huán)境干凈 – 易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，適于大批量生產(chǎn)。 ? 缺點(diǎn)： – 設(shè)備費(fèi)用高，投資大 – 耗電量大，需大功率供電網(wǎng) – 焊件的接頭形式與斷面形狀及尺寸受到較大限制，不宜焊接較厚工件。 TSINGHUA UNIVERSITY 電阻 點(diǎn)焊 Spot Welding ? 焊件裝配成搭接接頭，并壓緊在兩電極之間，利用電阻熱熔化母材金屬形成焊點(diǎn)的電阻焊方法 TSINGHUA UNIVERSITY 點(diǎn)焊循環(huán) ? 點(diǎn)焊循環(huán)：一個(gè)焊點(diǎn)的形成過(guò)程 ? 點(diǎn)焊循環(huán)圖：反映了點(diǎn)焊中電極壓力和焊接電流與時(shí)間的關(guān)系。 – 預(yù)壓：通過(guò)電極對(duì)焊件施加壓力，使焊接處相互緊密接觸。 – 焊接：熔核逐漸形成并長(zhǎng)大。 – 鍛壓：凝固收縮的熔核在電極壓力作用下產(chǎn)生擠壓變形，形成致密的核心。 – 休止：準(zhǔn)備下一個(gè)點(diǎn)的焊接 TSINGHUA UNIVERSITY TSINGHUA UNIVERSITY 點(diǎn)焊分流現(xiàn)象 ? 點(diǎn)焊分流現(xiàn)象：焊接新焊點(diǎn)時(shí)，有一部分電流會(huì)流經(jīng)已焊好焊點(diǎn)，使焊接電流發(fā)生變化，影響點(diǎn)焊質(zhì)量。 TSINGHUA UNIVERSITY ? 影響分流的因素： – 點(diǎn)距與材料：焊件厚度越大，導(dǎo)電性越強(qiáng)，點(diǎn)距要越大。 – 焊件的層數(shù) – 焊件的厚度 – 焊件表面狀態(tài) – 焊接壓力 TSINGHUA UNIVERSITY 點(diǎn)焊的規(guī)范參數(shù) ? 焊接電流和焊接時(shí)間 TSINGHUA UNIVERSITY – 強(qiáng)規(guī)范：焊接電流大而通電時(shí)間短。用于鋁合金、低碳鋼及不等厚的焊件 ? 焊點(diǎn)壓痕淺； ? 加熱區(qū)窄，焊接變形小； ? 電極軟化，磨損?。? ? 生產(chǎn)率較高 ? 焊縫質(zhì)量穩(wěn)定性差； ? 飛濺傾向大 – 弱規(guī)范：焊接電流小而通電時(shí)間長(zhǎng)。用于低合金鋼及耐熱合金的點(diǎn)焊。 ? 加熱平穩(wěn)，易保證熔核尺寸的一致性 ? 溫度場(chǎng)分布平緩，塑性區(qū)寬，可減小熔核內(nèi)的飛濺、縮孔及裂紋的傾向； ? 有預(yù)熱緩冷的加熱傾向，減小淬火傾向的材料冷裂紋傾向； ? 加熱區(qū)寬，焊件變形大； ? 電極磨損快 TSINGHUA UNIVERSITY ? 電極壓力 – 調(diào)整加熱強(qiáng)度 – 決定了塑性變形的溫度和強(qiáng)度 – 取決于被焊材料種類(lèi)、厚度和焊接規(guī)范 ? 電極直徑 TSINGHUA UNIVERSITY 點(diǎn)焊的接頭形式 TSINGHUA UNIVERSITY TSINGHUA UNIVERSITY TSINGHUA UNIVERSITY 點(diǎn)焊質(zhì)量 ? 未焊透 ? 飛濺 ? 壓痕過(guò)深 ? 縮孔和氣孔 ? 裂紋 TSINGHUA UNIVERSITY 車(chē)身覆蓋件點(diǎn)焊結(jié)構(gòu)工藝性 ? 分塊應(yīng)盡量減少焊件件數(shù) ? 孔洞件最好設(shè)計(jì)成整體結(jié)構(gòu) ? 為減少分流，應(yīng)采用合適的點(diǎn)距 ? 點(diǎn)焊接頭型式應(yīng)合適 TSINGHUA UNIVERSITY 汽車(chē)焊接用點(diǎn)焊機(jī) ? 固定點(diǎn)焊機(jī)： – 一般用于焊點(diǎn)布置在靠近零件的邊緣 ， 且接頭的開(kāi)敞性好的小型組合件焊縫 。 – 如