车身焊接质量控制
汽车白车身焊接质量控制及检测和评价

汽车白车身焊接质量控制及检测和评价摘要:白车身即为车身钣金总成,其是由很多冲压成型的钣金焊接而成的结构件。
白车身结构复杂,由几百个冲压件、焊接螺栓、焊机螺母经过焊接而成,因而焊接的焊点非常多。
白车身的焊接工艺技术主要有电阻焊、电弧焊、激光焊、CO2气体保护焊。
关键词:白车身;焊接;质量控制;检测;评价引言随着汽车制造技术水平的高速发展,各汽车主机厂焊装工艺的自动化程度越来越高,其中机器人的投入使用带来的自动化提升最为明显,为适应主机厂的发展,为主机厂提供焊接零部件的供应商也开始大量使用机器人进行自动化生产,节约人力成本的同时,提升自动化率,提升产品质量的可控性与一致性。
同时,随着生活水平的提高,人们对汽车的需求越来越多样化、个性化,促使汽车制造向高柔性化方向转变。
焊接零部件供应商为适应这种需求,也在寻求更为经济,更高效率的柔性生产方式。
1装置工作原理该汽车车身板件定位切割焊接装置,包括支撑板、定位杆和板件,支撑板上设置有滑动槽,滑动槽内部通过滑动块安装有支撑块,支撑块顶部端面包覆有棉层,板件的内部通过棉层放置在支撑块上,空腔内底部通过导向槽安装有滑动板,定位杆通过调节轴固定安装在滑动板的末端,定位杆的末端通过转轴安装有定位座,并通过定位座的端面与板件端面接触设置。
切割、焊接时,对板件支撑固定,支撑块根据需要支撑固定的板件的面积通过滑动槽调节位置,支撑块通过顶部端面包覆的棉层对板件内部支撑,滑动板通过导向槽根据板件的长度或宽度从空腔内部拖出,操作盘对调节轴转动,带动定位杆转动,并根据需要焊接固定的板件宽度通过调节块在调节槽调节位置。
2汽车白车身焊接工艺2.1电阻焊技术电阻焊技术是指被焊接零部件在两个电极之间,以电流熔炼零部件实现白车身融合的技术。
此类白车身零部件在焊接中的电阻值相对较大,当电流经过此零部件的时候都会造成焊接部位临近区域产生电阻热。
从而融化两个零部件,将其牢固地结合在一起。
当前,电阻焊主要包含了点焊、凸焊、缝焊和对焊四种类型。
汽车车身焊接质量控制

汽车车身焊接质量控制摘要:随着国家汽车行业的发展,汽车车身焊接技术受到广泛关注与重视,应将其合理应用在生产经营中,利用科学方式分析实际情况,创建多元化的管理与控制机制,提升汽车车身焊接技术的应用效果,满足当前的实际发展需求,达到预期的生产目的。
关键词:汽车;车身焊接;质量控制1、代车身焊装生产特点1.1车身轻量化,促使新材料应用和新焊接技术发展减轻汽车重量可以提高输出功率、降低噪声、降低油耗是众所周知的。
若汽车整车重量降低10%,燃油效率就可以提升6%~8%,CO2 排放可减少约5 g/km。
目前欧洲大型汽车制造商正在进行“超轻型工程”,预计将减轻车身自重30%,车体的设计中将采用超过80%的高强钢。
除了采用高强钢外,各汽车厂商正在研究并部分采用了铝、镁轻合金,复合材料用于车身结构。
在车身结构设计方面,改进车身部件连接形式也能达到减轻车身重量的目的,如改变零件搭接点焊为激光焊。
为此,面临高强或超高强度钢、轻合金结构的焊接中出现的难题,研究开发新的焊接工艺和相应的设备成为焊接装备行业急需解决的课题。
1.2追求车身安全性,提高车身焊接质量为提高汽车安全性,除了在结构设计、操控系统、安全防护等方面采取措施外,提高车身自身刚性和强度也是车身设计制造工作者的使命。
如何提高焊接质量的稳定性,特别是采用高强或超高强度钢、镀层钢并提高其焊接性能,以提高车身关键部位构件的材料强度。
为此,必须大量采用先进的新装焊工艺,如激光焊接、中频点焊、摩擦搅拌点焊、胶结点焊等新工艺,提高零部件焊接质量和强度,这将对焊接工程提出更新的要求。
2、汽车车身的焊接工艺2.1点焊2.1.1焊前清理即将车身的焊接表面的污物清除干净,譬如漆膜、锈迹等,让焊接电流保持通畅;2)掌握焊接表面间的间隙。
在焊接之前,应当把焊件的表面进行整平,为防止焊接中出现电流导通不畅现象,焊接件与焊接件表面之间严禁出现间隙。
在焊接过程中,如果发现焊点面积变小,可用夹钳将焊件牢牢地夹紧,预防间隙出现。
白车身开发过程中焊接精度控制

44 离线 检测 .
[ ]朱本协 . 2 如何有效 控制车身模具制造 过程中的质量 Il模具制造技 J_
术 , 0 6 4 :4 8 . 2 0 ( )8 — 6
[ ]游海 . 3 汽车 车身夹 具的设 汁要点 渊试及 发展lJ机 械 1程师 ,0 7 J. : 20
43 装 配精 度 .
才 能达 到最 终 的 目标 。
参 考 文 献
[ ]陈晓华 , 1 黄金陵 R S存车身精度设计 上的应用 『J汽车技术 ,0 6 P J . 20
( ) 1— 1 8 :8 2 .
应 保 证与 车身 匹配 相关 的零 件 尺寸精 度 ,特别 是 装 配 孔 、 配 面和 T艺孑 的尺寸 必须 用夹 具 严格 控制 , 装 L 因 为 车 身 焊 接 时 的 变 形 往 往 造 成 这 些 部 位 的 尺 寸 偏 差。 在夹 具制 造精 度得 到保证 的前 提下 , 还需 要考 虑对
和功 能信 息 ,因此 品质 基 准书 的功 能就是 确 定 制造公 设 计 阶段开 始 ,对 冲压件 成 型过 程进行 有 限元数 值 模
差 和 明确相 关信 息作 为 3 D的补充 , 为 白车身钣 金 件 拟 , 作 根据 回弹预测结 果 , 改模 具 。 修
模具制造的依据 。 品质基准书应反映的信息包括 :) 1各 23 冲压 件生 产过 程精 度控 制 . 目前 国 内汽车企 业 在生 产 过程 中对 冲压件 精度 控 控制 面 £边 界 的部位 和公 差 ;)各 孔 的功 能 ,如 基准 = 孑 2
孔 、 能孔 、 功 过孔 和泄 液 孔 等 ; ) 3 各孔 的直 径 与关 键 孔 制 主要 通过 检验 手段 达 到控 制要 求 。 口常检 验 一般 采
客车车身焊接工艺及焊装质量的控制措施

客车的结构包括车身、底盘、内饰、动力总成和电气设备等,其中车身又分为承载式和非承载式两种。
车身不仅承载部分部件,而且对整车的防水、防尘具有重要作用。
车身包含蒙皮和骨架,主要制造工艺是焊接。
因此,焊接工艺的质量直接影响车身质量和整车性能。
1 客车车身焊接工艺的特点客车作为汽车的一种,在我国划归为商用车范畴,在制造工艺上与乘用车区别较大。
1.1 客车产品结构客车根据用途不同主要分为公路客车和公交客车。
公路车目前较多采用承载式和半承载式车身,公交车多采用非承载式车身。
其中,承载式车身由于要承载大多数部件的重量,地面的振动也会直接传递到车身,因此对底架和车身骨架的焊接质量要求很高,对底架和车身的防腐处理要求也较高。
车身由蒙皮和骨架结合而成,蒙皮多用冷轧钢板、铝板或钢板-增强塑料制成。
骨架大多用型材或冲压件焊成桁架结构。
侧面的蒙皮大多经预张拉后焊于骨架,可以提高车身的强度和刚度,并可减少车身内外板的空腔共振。
1.2 客车车身焊接工艺特点客车作为商用车范畴,在销售上与乘用车区别较大。
销售订单会根据客户的需求对基本型进行修改,如更改发动机,座位种类、数量,空调品牌、车窗结构等。
由于订单主要基于客户的需求,每个订单涉及的车型或多或少都要修改基本型车型图纸,所以客车的制造无法做到大批量生产。
大多数车型都是小批量或个性订制,在生产制造上自动化程度低,人工生产装配占主要比例。
因此,车身焊接生产更是需要大量的焊接工人参与,在焊接工艺的规范上和质量把控上尤为重要。
焊接方式上,多采用CO2气体保护电弧焊和电阻焊。
2 客车车身焊装制造工艺2.1 车身骨架的焊装车身骨架的焊装是骨架从构件到部件再到总成的制造过程。
车身骨架由前后围骨架、左右侧围骨架、顶盖骨架和底架六大片构成,如图1所示。
焊装先从分总成的组焊开始,将散件组焊成六大片分总成。
骨架零件一般由制件车间制作,并运至焊装车间待用。
图1 车身骨架车身骨架只起到支撑、承载作用。
白车身焊接工序质量检验控制规范

备注
0.5
10
>4.5
—
0.8
12
>5.0
—
1.0
12
>6.0
—
1.2
14
>6.5
—
1.5
14
>7.0
—
2.0
16
>8.0
—
2.5
18
>9.0
—
3.0
20
>10.0
—
5.2.5 有效焊点数量
工艺文件中规定的某个焊接边的焊点数为 5 个或者更少时,不允许出现有缺陷焊点或少焊点;工艺文件
中规定的某个焊接边的焊点数为 6 个或者更多时,允许的缺陷焊点数量和多余的焊点数量见下表 3。整车的
Q/JL J176018-2011
图 1 扭转试验
表 1 低碳钢点焊熔核直径的合格判定标准
材料厚度(mm)
最小值(mm)
平均值(mm)
备注
0.6
3.4
3.9
—
0.7
3.6
4.2
—
0.8
3.8
4.5
—
0.9
4.0
4.7
—
1.0
4.3
5.0
—
1.2
4.7
5.5
—
1.4
5.0
5.9
—
1.6
5.6
6.3
—
1.8
5.7
6.7
—
2.0
6.0
7.1
—
2.3
6.4
7.6
—
2.5
6.7
7.9
—
2.8
7.0
8.4
—
3.0
整车厂焊装质量管理

焊装质量管理焊装作为轿车的四大工艺之一,是一个非常重要的工序,白车身表面和配合间隙影响整车的外观,尺寸偏差将严重影响着总装装配和整车性能,焊接质量则关系着整车的安全性能,并且因为焊装的质量问题对后序的影响将是后工序不可修复或难以改善的,所以整车的冲焊工序质量控制就尤为重要。
焊装的质量控制可分为四部分,白车身尺寸控制、白车身焊接质量控制、白车身外观质量控制、白车身扭矩控制。
一、白车身尺寸控制1、夹具的控制焊装白车身尺寸控制主要由现场夹具来保证,而夹具的精度和状态是首先必须保证的。
夹具的检查、点检由车间操作者执行,工艺员进行工艺检查,质保科监控;检查内容包括夹具上定位销、定位面等是否磨损、松动,有无异常等,设备科工装班和生产车间共同维护。
建立夹具工作状态清单,对易受影响产生精度下降的夹具定期标定与校正,保证车身尺寸的变动处于受控范围内。
质检组根据工序检查表对相关工位夹具进行工位审核,审核工位滚动调整。
凡涉及车身尺寸的问题需调整夹具,必须由车间结合3D测量数据和生产技术科、质保科共同确定,以保证现场车身夹具使用处于受控状态,对调整夹具后的白车身车身号有记录,对于工艺有变更的也必须有记录。
2、车身尺寸的控制通过近期不同车型IQG值情况反映,车身的尺寸一直存在波动,因为部分车身尺寸的偏差,造成总装装配困难,这就需要在车身上适当增加测量点,如侧围间距、大灯安装支架与翼子板的间距等。
根据3D测量数据的变动对车身部分测量点抽检,同时以一周为单位对车身尺寸进行检查。
3、检具测量现场生产的分总成件首件、中间件、末件要求上检具,对所生产件的状态,尤其是尺寸状态进行检验,确定生产前及生产中产品的一致性,合格性,保证对各个分总成的实际尺寸与检具的要求的差异能够及时发现,并对异常情况进行整改,防止批量问题的发生。
主要测量项目是孔、间隙、平度等。
对于关键总成件、表面件都直接影响白车身的尺寸,IQG,甚至整车的配合情况,要求焊装车间对于检具的使用及维护制定计划,按照计划实施。
焊接工艺-焊装质量控制

焊装质量控制焊装作为轿车的四大工艺之一,是一个非常重要的工序,白车身表面和配合间隙影响整车的外观,尺寸偏差将严重影响着总装装配和整车性能,焊接质量则关系着整车的安全性能,并且因为焊装的质量问题对后序的影响将是后工序不可修复或难以改善的,所以整车的冲焊工序质量控制就尤为重要。
焊装的质量控制可分为四部分,白车身尺寸控制、白车身焊接质量控制、白车身外观质量控制、白车身扭矩控制。
一、白车身尺寸控制1、夹具的控制焊装白车身尺寸控制主要由现场夹具来保证,而夹具的精度和状态是首先必须保证的。
夹具的检查、点检由车间操作者执行,工艺员进行工艺检查,质保科监控;检查内容包括夹具上定位销、定位面等是否磨损、松动,有无异常等,设备科工装班和生产车间共同维护。
建立夹具工作状态清单,对易受影响产生精度下降的夹具定期标定与校正,保证车身尺寸的变动处于受控范围内。
质检组根据工序检查表对相关工位夹具进行工位审核,审核工位滚动调整。
凡涉及车身尺寸的问题需调整夹具,必须由车间结合3D测量数据和生产技术科、质保科共同确定,以保证现场车身夹具使用处于受控状态,对调整夹具后的白车身车身号有记录,对于工艺有变更的也必须有记录。
2、车身尺寸的控制通过近期不同车型IQG值情况反映,车身的尺寸一直存在波动,因为部分车身尺寸的偏差,造成总装装配困难,这就需要在车身上适当增加测量点,如侧围间距、大灯安装支架与翼子板的间距等。
根据3D测量数据的变动对车身部分测量点抽检,同时以一周为单位对车身尺寸进行检查。
3、检具测量现场生产的分总成件首件、中间件、末件要求上检具,对所生产件的状态,尤其是尺寸状态进行检验,确定生产前及生产中产品的一致性,合格性,保证对各个分总成的实际尺寸与检具的要求的差异能够及时发现,并对异常情况进行整改,防止批量问题的发生。
主要测量项目是孔、间隙、平度等。
对于关键总成件、表面件都直接影响白车身的尺寸,IQG,甚至整车的配合情况,要求焊装车间对于检具的使用及维护制定计划,按照计划实施。
白车身焊接工序质量检验控制规范

Q/JL
浙江吉利控股集团有限公司企业标准
Q/JL J176018-2011
白车身焊接工序质量检验控制规范
2011-05-04 发布
压印应干净均匀,两电极必须对齐。 5.2.3 检验频次
用目测方法对各分总成中的焊点进行检测。检验频次为 100%,每班首件必检,将检验结果填写于《焊接 工序质量专检表》。 5.2.4 板厚与焊点位置的点距和边距要求按表 2 的规定。
表 2 板厚与焊点位置要求
板厚 δ(mm)
最小点距 e(mm)
边距 b(mm)
备注
0.5
10
>4.5
—
0.8
12
>5.0
—
1.0
12
>6.0
—
1.2
14
>6.5
—
1.5
14
>7.0
—
2.0
16
>8.0
—
2.5
18
>9.0
—
3.0
20
>10.0
—
5.2.5 有效焊点数量
工艺文件中规定的某个焊接边的焊点数为 5 个或者更少时,不允许出现有缺陷焊点或少焊点;工艺文件
中规定的某个焊接边的焊点数为 6 个或者更多时,允许的缺陷焊点数量和多余的焊点数量见下表 3。整车的
测量,使所有检查项目应符合相关工艺文件的要求;
b) 目视检查焊点的颜色、压痕,判断焊点的质量是否牢固;
c) 根据技术文件(焊装作业指导书)检查焊点的点位、点数是否正确,焊点是否完整,点间距、点边
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Abstract: In practical production process,the major factors of technical defects in general assembling as welding fixture and welding parameters caused by welding defects were introduced. How to pass welding fixture design and welding parameters design to ensure the quality consistency of products was mainly discussed.
表 2 低碳钢点焊参数规范
电极帽端面尺寸 / mm 焊接时 电极压
板厚 / mm
最大
最小
间 / s 力 / kN
0. 6
9. 0
5. 0
0. 12
1. 5
0. 7
9. 0
5. 0
பைடு நூலகம்
0. 12
1. 7
0. 8
9. 0
5. 0
0. 14
2. 0
1. 0
9. 0
5. 0
0. 16
2. 2
1. 2
9. 0
5. 0
(2) 为了确定夹具的加工精度和装配精度,夹具装配完成 后需要进行三坐标测量,夹具平台的上表面需要设计有测量建 坐标系使用的基准点。一般夹具的基准点数量≥5 个,小型夹
具的基准点数量可以设定为 3 个或者 4 个。基准点孔间的位置 公差 ± 0. 02 mm。
(3) 为了便于检查,平台上表面需刻印坐标线和坐标值。 刻印坐标线的坐标系为整车坐标系 ( XYZ) ,坐标值需等于 100 mm 的非零整数倍数,不建议任意设定。
工大学出版社,2006. 【2】 中国 机 械 工 程 学 会 焊 接 学 会. 焊 接 手 册 - 焊 接 方 法 及 设 备
[M]. 2 版. 北京: 机械工业出版社,2001. 【3】 雷玉成,陈希章,朱强. 金属材料焊接工艺[M]. 北京: 化学工业
出版社,2007. 【4】 QCC GY023-2010. 电阻焊工艺规范和质量控制[S]. 企业标准,
Keywords: Welding; Fixture; Parameters; Quality
0 引言
汽车车身制造的四大工艺包括冲压工艺、焊接工艺、涂装 工艺、总装工艺。在冲压工艺和焊接工艺里面,焊接工艺缺陷 造成总装工艺失效的因素更多一些。
1 焊接夹具
1. 1 焊接夹具的结构特点 汽车焊接工艺是汽车生产过程中的重要组成部分。对于车
身焊接而言,车身外部形状是由型面或型线组成,零件基本上 都是低碳钢板冲压件,尺寸大、刚度小的特点使得焊接难度相 当大。为了保证汽车车身的焊接质量,就必须要使用高精度的 焊接夹具。
在对车身焊接结构进行设计时,要尽量保证焊缝在剪应力 而不是拉应力下工作 ( 因为低碳钢焊缝剪应力允许的最大值要 大于拉力的最大值) 。同时,还要尽量避免焊缝交汇在一点或 者密集布置,否则金属会由于过热而产生严重的应力集中和变 形。
1. 2 焊接夹具的基本结构 焊接夹具的基本结构包括焊接夹具平台、定位夹紧单元、
举升机构、铭牌和辅助装置。
1. 3 夹具设计部分的关键参数 (1) 夹具平台通常是使用型钢焊接而成的夹具骨架,有很
高的加工精度要求: Base 板上表面平面度≤0. 1 mm; Base 板 上平面粗糙度 Ra1. 6 ( ▽▽) 。
(3) 多层板焊接,按外层较薄零件厚度选取焊接参数,再 按总厚度的二分之一通过试样进行修正,当一台焊机既焊接双 层板又焊接三层板时,首先以双层板参数为基准,然后通过试 样试焊修正参数,达到既满足双层板焊接又满足三层板焊接的 目的,当一台焊接设备同时焊接不同板厚板材且差异较大时, 必要时设定两组焊接参数,生产时进行切换。
焊透率 A = h / δ × 100% 。
2. 3 点焊焊接参数 合适的规范参数是实现优质焊接的重要条件。点焊规范参
数的选择主要取决于金属材料的性质、板厚及所使用设备的特 点 (能提供的焊接电流波形和压力曲线)。
工频交流点焊在点焊中应用最广,其主要规范参数有焊接 电流、焊接时间、电极压力及电极帽端面尺寸。
2010.
作者简介: 高 京 伟 ( 1981—) ,男,河 北 涿 州 人,助 理 工 程 师,主 要 研 究 方 向: 白 车 身 制 造 一 致 性 系 统 研 究。 电 话: 15930257924,E-mail: jingwei_011@ 126. com。
收稿日期: 2010 - 12 - 06
为了能够更好地利用上表中的参数保证生产,结合上表中 建议的参数,在实际生产中还应该注意以下三个方面的内容:
(1) 按照表 2 中规定的参数规范进行设置,生产现场可根 据实际情况,对焊接规范进行调整,其参数以焊接设备输出为 准,通过试焊 选 取 合 适 的 工 艺 参 数。 由 于 生 产 现 场 电 网 的 波 动,需要对已试焊调整之后的焊接电流给定一个公差范围,经 过试验验证,焊接电流的公差控制在 ± 5% 的范围内视为合格, 此时熔核的尺寸能够满足要求。
(2) 对于不同厚度的板件点焊时,规范参数可先按薄件选 取,再按总厚度的二分之一通过试样试焊修正。由于组合的板
厚有较大差异时会出现熔核向厚板偏移的问题,从而影响焊接 的强度,所以通常选用大电流,短通电时间,来减小接触面两 侧焊件的散热时间,同时使焊件接触面两侧的焊件散热趋于均 衡,来改善熔核的偏移,或者使用不同直径的电极帽来改善熔 核的偏移。
序号 1
经验公式 d = 2δ + 3
2
A = 30 - 70
3
C'≤0. 2δ
4
e > 8δ
5
s > 6δ
表 1 点焊接头尺寸的大致确定 简图
备注 h 为熔核高度,mm; d 为熔核直径,mm;
A 为焊透率,% ; C'为压痕深度,mm;
e 为点距,mm; s 为边距,mm; δ 为薄件厚度,mm
(4) 焊接夹具的定位精度直接影响到焊接完成的车身质量 和质量稳定性,为了保证车身的质量稳定性,焊接夹具定位销 和定位块的位置公差一般设计为 ± 0. 1 mm; 定位销和定位块硬 度≥HRC50; 硬度定位销的有效工作长度 5 ~ 7 mm,螺母孔一 般进入 2 扣螺纹。
(5) 手工焊接工位,夹紧块打开位置不可以影响上件、取 件,躲避距离≈30 mm。
度,而强度主要取决于熔核尺寸 ( 直径和焊透率)、熔核本身 及其周围热影响区的金属显微组织及缺陷情况。前者是 “量” 的因素,后者是 “质” 的因素。一般说来,由于点焊的工艺特 点使其与熔焊相比, “质” 的因素产生的问题较少。为保证点 焊接头质量,接头的设计应能使金属在焊接时具有尽可能好的 焊接性。为此推荐焊接头尺寸如表 1 所示。
3 总结
综上所述,为了很好地保证焊接的质量,焊接夹具的设计 精度以及焊接参数规范的设定直接影响焊接的质量。以上的夹 具设计以及焊接规范是各专业在实际生产过程中总结而来,只 要勇于探索、勤于钻研,利用上述的经验结合企业的特点,就 一定能够更好地保证焊接质量。
参考文献: 【1】 宋晓琳,周永庭. 汽车车身制造工艺学[M]. 2 版. 北京: 北京理
0. 20
2. 5
1. 6
9. 5
6. 0
0. 22
3. 0
1. 8
9. 5
6. 0
0. 26
3. 2
2. 0
9. 5
6. 0
0. 26
3. 5
2. 3
9. 5
6. 0
0. 30
3. 8
3. 0
9. 5
6. 0
0. 36
4. 0
焊接电 流 / kA
6. 7 7. 3 7. 9 8. 5 9. 0 10. 0 10. 9 11. 8 12. 6 13. 1
2 点焊焊接质量
2. 1 点焊的特点 (1) 焊件间依靠尺寸不大的熔核进行连接,熔核应均匀、
对称地分布在两焊件的贴合面上。 (2) 具有大电流、短时间、压力状态下进行焊接的工艺特
点。 (3) 是热 - 机械 (力) 联合作用的焊接过程。
2. 2 点焊接头质量的一般要求 点焊的质 量 要 求, 首 先 体 现 在 点 焊 接 头 要 具 有 一 定 的 强
车身焊接质量控制
高京伟,王焕军
( 长城汽车股份有限公司,河北保定 071000)
摘要: 介绍了在实际生产过程中,由于焊接缺陷造成总装工艺缺陷的主要因素: 焊接夹具; 焊接参数。并重点阐述怎样通过 焊接工装的设计和焊接参数设计来保证产品质量的一致性。
关键词: 焊接; 夹具; 参数; 质量
Quality Control for Welding of Auto Body