白车身焊装制造工艺-
白车身焊装工艺规划问题解决思路及方法
文/广州汽车集团乘用车有限公司 徐文康白车身焊装工艺规划问题解决思路及方法作者简介：徐文康（1984-），男，焊接工艺工程师，目前从事白车身焊装工艺开发的工作，主要负责焊装同步工程，焊装工艺规划，焊装工艺工装导入，量产前工艺问题解决及节拍达成。
摘要：白车身焊装工艺规划过程中需要解决很多问题，这些问题囊括了焊接品质、成本控制、 节拍保证、标准化生产、安全生产保证五个方面（QCDMS）。
本文详细介绍了这五个方面可能遇到的常规问题，有针对性地分析了这些问题，并提出问题解决的思路及方法，为工艺人员提供参考。
关键词白车身；焊接；工艺： 白车身焊装工艺规划是焊装工艺导入前期对车间作业人员、生产设备、生产物料、工艺路线及生产线进行合理配置，以达成高品质、低成本、高效率、高标准、更安全地生产白车身的目的。
前期规划做的越充分，后期工作开展越顺利，风险更小，并且大大缩短达成量产的时间。
工艺规划是白车身焊装工艺导入前期一项复杂的系统工程，此时白车身设计基本定型，需要结合现有生产条件对车身数据作全面分析以及工艺仿真，期间可能会遇到各种工艺问题，关键是如何做出合理的对策。
工艺问题可能影响焊接品质、成本控制、节拍保证、标准化生产、安全生产保证五个方面，合理的对策首先必须满足高品质的要求，虽然品质是第一要素，但是其他方面同样需重视，而且要进行层层检讨，有问题分别作对策以及实施，对实施效果进行仿真或验证。
下面从这五个方面入手，充分阐述其思路及方法。
1 焊接品质 工艺规划跟品质是息息相关的，不合理的焊接工艺可能导致焊接出错或产生焊接缺陷，甚至造成工件损坏。
为节约白车身焊装生产线投入，一条生产线将生产好几款车型，而每种车型的白车身又包含了两种以上的派生，从而导致派生零件之间焊点数量及焊点位置的差异，如果没有对这些差异做出正确的区分，则很容易造成焊接出错。
焊接出错是白车身焊接过程中较为严重的品质问题，如果不及时发现加以制止，有可能造成批量不良，还会带来严重的生产损失，甚至造成零件报废。
白车身结构和制造技术简介
白车身结构和制造技术简介培训教材车身的分类按车身承载情况，白车身可以分为非承载式、半承载式、承载式。
●非承载式结构是由车架与车身组合而成。
在车身全长上具有独立的车架，车架类似人的骨骼，车辆所受载荷主要由车架来承担。
车身弹性地固定于车架上，主要承载内部人员和行李重量。
卡车，大客车，面包车，越野车中使用此种结构的较多●半承载式车身和非承载式车身结构上一样，区别是车架和车身的连接是刚性的●承载式结构的车身没有独立的车架，车身由底板、骨架、内外蒙皮焊接成为刚性框架结构件，整个车身构件全部参与承载，所以称为承载式车身。
一般的乘用车多采用承载式车身车架车身﹢非承载式承载式车身结构设计车身总体尺寸和形状以及承载的结构型式确定后，即可着手进行细致的结构分析与设计。
设计车身结构大致按以下步骤进行：1）确定整个车身应由哪些主要的和次要的杆件组成，使其成为一个连续的完整的受力系统；确定主要杆件采取怎样的截面型式－闭式的或开式的。
2）确定如何构成这样的截面，截面与其他部件的配合关系，密封或外形的要求，壳体上内外装饰板或压条的固定方法以及组成截面的各部分的制造方法及其装配方法等。
3）对各个截面的初步方案制定以后，可以绘制由一个截面过渡到另一个截面的草图，杆件连接结构草图以及与此同时所形成的外覆盖件（壳体、蒙皮）草图。
4）将车身分成几个分总成，例如分为四门两盖、底板、发动机舱、侧围、顶盖、后围等；按分总成着手划分壳体进行分块，并在主要的大型冲压件间的接缝处划线和注明连接型式，以便与制造部门进行商榷。
5）同时进行应力分析计算。
6）进行详细的主图板设计，并画出零件图。
车身结构设计车身骨架设计应满足车身刚度和强度的要求。
刚度不足，将会引起车身的门框、窗框、发动机舱口及行李箱口的变形，车门卡死；低刚度必然伴有低的固有振动频率，易发生结构共振和声响，并削弱结构接头的连接强度，还会影响安装在底架上的总成的相对位置。
而强度不够则将引起构件出现裂纹和疲劳断裂。
白车身焊接生产线布局设计.pptx
总体式车门：由构成总体冲压件的窗框与车门内 外板、车门铰链、加强板和车门内加强板组成， 再进行包边点焊
车门分总成工艺路线的拟定
○1 A ○2 B ○3 D
○4 C ○5 E
○6 F ○7
工序时间的制定
生产节拍的计算：
N→生产线的计算生产纲领（包括备品率 和废品率）； T→生产线年有效工作时间 m→生产线每天工作班次 k——生产线停修系数
• 10、人的志向通常和他们的能力成正比例。14:20:3814:20:3814:207/14/2020 2:20:38 PM
• 11、夫学须志也，才须学也，非学无以广才，非志无以成学。20.7.1414:20:3814:20Jul-2014-Jul-20
• 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。14:20:3814:20:3814:20Tuesday, July 14, 2020
白车身焊接技术
电阻焊技术 （接触焊）
激光焊接
特点：
单面焊接：只对一面进行焊接，可以减少材料，使车 身重量减轻，并使车身的设计更具弹性
扭曲变形：于电阻焊相比，焊接的热变形区域很窄 焊接速度和焊接强度：焊接速度可达5m/min，焊接强
度高，提高车身的强度和刚度 具有较高的柔性：可在计算机控制下焊接任意轨迹
保证相同的生产纲领的条件下,对生产线几种不同 的设计方案的产品年生产成本进行比较。
2．产品单件成本比较法：
保证相同的生产纲领的条件下,对生产线几种不同 的设计方案的产品单件成本进行比较。
机床负荷率概念：
第i 道工序的单件时间tdi 与tp 不相符，则第i 道工序 所需机床数量：
Gi
td
确定节拍时间：
白车身焊装工艺设计概述
白车身焊装工艺设计概述汽车车身焊装工艺概述第一节焊装工艺分析工艺性好坏得客观评价标准就就是在一定得生产条件与规模下,能否保证以最少得原材料与加工劳动量,最经济地获得高质量得产品。
影响车身焊装工艺性得主要因素有生产批量、车身产品分块、焊接结构、焊点布置等。
一.生产批量车身得焊装工艺主要由生产批量得大小确定得。
一般来说,批量越小,夹具得数量越少,自动化程度越低,每台夹具上所焊得车身产品件数量越多;反之,批量越大,焊装工位越多,夹具数量越多,自动化程度越高,每台夹具上所焊得车身产品件数量越少。
1.生产节拍得计算2.时序图设计时序图(TIME CHART)就是指一个工位从零部件上料到焊好后合件取料得整个过程中所有动作顺序、时间分配以及相互间互锁关系,这些动作包括上下料(手动或自动),夹具夹紧松开,自动焊枪到位、焊接、退回以及传送装置得运动等。
由于每个车身装焊得零部件数量一定,焊点数量一定,焊接时间一定,要达到一定生产节拍内完成所有焊接,就必须将工序分开,分工位上料、焊接。
二.车身产品分块分块就是将车身外壳体分成若干块便于冲压与焊装得零部件、组合件、分总成与总成。
合理得分块不仅有利于形成良好得装配质量,并可有效地简化与优化制造工艺。
汽车白车身就是一个尺寸很大得复杂得焊接结构件,设计制造时常常就是将车身总成合理地划分为若干个部件与组合件,分别进行装配焊接成分总成件,然后再装配焊接成总成结构,这样化复杂为简单,化大为小,可以大大提高劳动生产率,改善结构得焊接工艺性。
1.结构分离面将白车身总成分解为若干个分总成,相邻两个分总成得结合面称为分离面。
分离面可以分为两类:(1)设计分离面根据使用上与构造上得特点,将汽车车身分成为可以单独进行装配得分总成,如发动机罩、行李厢盖、车门、车身本体等,这些分总成之间得结合面,称为设计分离面。
设计分离面一般采用可拆卸得连接,如铰链连接,以便在使用与维修过程中迅速拆卸与重新安装,而不损坏整体结构。
白车身焊装焊接工艺
白车身焊装焊接工艺The saying "the more diligent, the more luckier you are" really should be my charm in2006.车身焊接工艺一、车身装焊工艺的特点汽车车身壳体是一个复杂的结构件,它是由百余种、甚至数百种薄板冲压件经焊接、铆接、机械联结及粘接等方法联结而成的;由于车身冲压件的材料大都是具有良好焊接性能的低碳钢,所以焊接是现代车身制造中应用最广泛的联结方式;表1列举了车身制造中常用的焊接方法：表1 车身制造中常用的焊接方法及典型应用实例焊接方法典型应用实例电阻焊点焊单点焊悬挂式点焊机车身总成、车身侧围等分总成固定式点焊机小型板类零件多点焊压床式多点焊机车身底板总成C形多点焊接车门、发动机盖总成缝焊悬挂式缝焊机车身顶盖流水槽固定式缝焊机油箱总成凸焊螺母、小支架电弧焊CO2气体保护焊车身总成亚弧焊车身顶盖后两侧接缝手工电弧焊厚料零部件气焊氧—乙炔焊车身总成补焊钎焊锡钎焊水箱特种焊微弧等离子焊车身顶盖后角板激光焊车身底板车身制造中应用最多的是电阻焊,一般占整个焊接工作量的60%以上,有的车身几乎全部采用电阻焊;除此之外就是二氧化碳碳气体保护焊,它主要用于车身骨架和车身总成的焊接中;由于车身零件大都是薄壁板件或薄壁杆件,其刚性很差,所以在装焊过程中必须使用多点定位夹紧的专用装焊夹具,以保证各零件或合件在焊接处的贴合和相互位置,特别是门窗等孔洞的尺寸等;这也是车身装焊工艺的特点之一;为便于制造,车身设计时,通常将车身划分为若干个分总成,各分总成又划分为若干个合件,合件由若干个零件组成;车身装焊的顺序则是上述过程的逆过程,即先将若干个零件装焊成合件,再将若干个合件和零件装焊成分总成,最后将分总成和合件、零件装焊成车身总成;轿车白车身装焊大致的程序图为如图1所示：电阻焊1．电阻焊及其特点将置于两电极之间的工件加压,并在焊接处通以电流,利用电流通过工件本身产的的热量来加热而形成局部熔化,断电冷却时,在压力继续作用下而形成牢固接头;这种工艺过程称为电阻焊;电阻焊的种类很多,按接头形式可分为搭接电阻焊和对接电阻焊两种;结合工艺方法,搭接电阻焊又可分为点焊、缝焊和凸焊三种,对接电阻焊一般有电阻对焊和闪光对焊两种;特点：（1）利用电流通过工件焊接处的电阻而产生的热量对工件加热;即热量不是来源于工件之外,而是内部热源;（2）整个焊接过程都是在压力作用校完成的,即必须施加压力;（3）在焊接处不需加任何填充材料,也不需任何保护剂;形成电阻焊接头的基本条件只有电极压力和焊接电流;2．点焊点焊是利用在焊件间形成的一个个焊点来联接焊件的;两焊件被压紧于两柱形电极之间并通以强大的电流,利用电阻热将工件焊接区加热到形成应有尺寸的熔化核心为止;然后切断电流,熔核在压力作用下冷却结晶形成焊点;点焊在车身制造中应用最广;点焊的形式很多,但按供电方向来分只有单面点焊和双面点焊两种;在这两种点焊中按同时完成的焊点数又可分为单点、双点和多点焊;点焊是车身制造中应用最广的焊接方法,一辆轿车的车身上有3500~5000个焊点,可以说,汽车车身是一个典型的点焊结构件;（1）点焊的机械性质A．与铆接和螺栓紧固相比,点焊无松动且刚性高,但滑动系数小,在设计时必须注意可能会出现的应力集中;B．点焊没有像铆接和螺栓紧固那样的铆钉头和螺帽,所以剥离方向的抗拉强度不如铆接和螺栓紧固,但剪切强度可以选取较大的焊点直径的以保证,因为可以说点焊优于铆接和螺栓紧固;C．点焊的疲劳强度,对于单纯的剪切载荷而言语铆接等差别不大,但在板有变形时及承受剥离方向重复的载荷时,其疲劳强度软弱;D．由于点焊焊点部分的金属组织不均匀,所以机械强度也不相同,一般周边强度大,中心部强度小;（2）点焊工艺要求A．焊点质量的一般要求点焊结构靠单个或若干个合格的焊点实现接头的连接,接头质量的好坏完全取决于焊点质量及点距;焊点质量除了取决于焊点尺寸外,还与焊点表面与内部质量有关;焊点外观上要求表面压坑浅、平滑呈均匀过渡,无明显凸肩或局部挤压的表面鼓起；外表面没有环状或颈项裂纹,也无熔化、烧伤或粘附的铜合金;从内部看,焊点形状应规则、均匀,无超标的裂纹和缩孔等内部缺陷及热影响区金属的组织与力学性能有无发生明显的变化等;不同厚度板和多层板的焊接,点焊和板厚的关系两层点焊时：图2所示;图2三层焊点时：图3所示;图3点焊的使用范围由板厚方面来看：点焊用于薄板重叠搭接,虽然损失了重叠部分的材料,但使总成装配加工变得容易;如果板厚较大的话,重叠部分的材料也随之增大,如果用对接接缝,熔焊焊接也不困难;与之相反,随着点焊板厚的增加,由于焊机电气设备等机械电气容量成倍增大,点焊变得十分不利;根据上述理由,一般点焊的板厚为1.6mm以下,板厚在～3.2mm之间,很难判定是采用熔焊还是采用点焊,但在板厚为3.2mm以上,多数结构不采用点焊;汽车车身覆盖件大都是低碳钢的薄板;表2为低碳钢板点焊的最小间距,最小搭接及强度,可供选取焊接规范时参考;表2注：a.本表所示的被焊件材料的抗拉强度为30～32kgf/mm2b.强度为剪切强度c.强度是按焊接手册的数值,并按焊点直径成比例计算出来的,不是实验数据;d.最小焊点间距表示了实质上能忽略相邻点点焊分流效应的极限值;e.最小搭接是如图4所示尺寸表示的长度;f.不等厚板焊接时,按薄板考虑;图4B．点焊所需的最小空间：图5所示;图5（3）点焊设备焊件的点焊是在点焊机上完成的;点焊机的种类很多,按用途可分为通用的和专用的两大类;专用的点焊机主要是多点点焊机;通用式点焊机按安装方法又可分为固定式、移动式或悬挂式点焊机；按电源性质分为Ⅰ频、脉冲及变频点焊机；按加压机构的传动装置分为脚踏式、电动凸轮式、气压传动式及液压传动式点焊机等;但不论哪一类点焊机,一般均由供电系统、控制系统、加压机构和冷却系统等几部分组成;固定式点焊机在车身焊接中主要用来点焊合件、分总成和一些较小的总成;焊机不动,每焊完一个焊点后,焊件移动一个点距,以进行下一个焊点的焊接;移动式点焊机可以用在不便用固定式点焊机焊接的外形尺寸大的车身零部件;悬挂式点焊机是将焊接变压器和焊接工具悬挂在空中,移动方便灵活,适合于装焊大型薄板件;按变压器与焊具连接方式,分为有缆式和无缆式两种;有缆悬挂式点焊机的焊钳与变压器之间用一种特殊的电缆连接,其优点是移动方便,适合于大总成的点焊,劳动强度低;缺点是二次回路长,功率损耗大;无缆悬挂式点焊机,它的焊接工具部分与变压器直接连接,其优点是由于没有二次回路中电缆损耗,功率利用充分,在焊接同样厚度的材料时,变压器的功率和体积均可减小;缺点是移动起来不方便;3．缝焊缝焊类似于连续点焊,是以旋转的滚盘状电极代替点焊的柱状电极;所以缝焊的焊缝实质上是由许多彼此互相重叠的焊点组成;缝焊按滚盘转动与馈电方式可分为连续缝焊,断续缝焊和步进式缝焊等;缝焊主要用于要求气密性的焊缝.缝焊也是电阻焊,焊接原理跟点焊一样,只不过是缝焊用滚盘代替了点焊的电极,焊件置于两滚盘之间,靠滚盘转动带动焊件向前移动;同时通以焊接电流,形成类似连续点焊的焊缝;缝焊按滚盘转动与馈电方式分为：连续缝焊、断续缝焊和步进式缝焊;按供电方向或一次成缝条数也可分为单面缝焊、双面缝焊、单缝缝焊和双缝缝焊等;断续缝焊时,滚盘连续转动,焊件在两滚盘间连续移动,而焊接电流断续接通;由于焊接电流间断地接通,滚盘和焊件有冷却的机会,滚盘损耗小,焊缝也不易过热,因此应用最广泛;由于缝焊的分流较大,故焊接电流一般比点焊增加20～60%,具体数值视材料厚度和点距而定;要求气密性的缝焊接头,各焊点之间必须有一定的重叠,通常焊点间距应比焊点直径小30～50%,焊点间距可按下列经验公式选取;对于低碳钢 C=～t对于铝合金 C=～t式中 C——缝焊焊点间距mm； t——两焊件中较薄焊件的厚度mm;对于非气密性接头,焊点间距可在很宽的范围内变化,甚至可以使各相邻焊点相互分离,成为缝点焊;缝焊工艺参数主要是根据被焊金属的性能、厚度、质量要求和设备条件来选择,通常可参考已有的推荐数据初步确定表3,再通过工艺试验加以修正;表3 低碳钢的缝焊规范凸焊是点焊的一种变型,它是利用零件原有的能使电流集中的型面、倒角或预控制的凸点来作为焊接部位的;凸焊时,一次可在接头处形成一个或多个熔核;在汽车车身制造中,凸焊主要用于将较小的零件如螺母、垫圈等焊到较大的零件上;凸焊与点焊相比,其不同点是在焊件上预先加工出凸点,或利用焊件上原有的能使电流集中的型面、倒角等作为焊接时的局部接触部位;因为是凸点接触,提高了单位面积上的压力与电流,有利于板件表面氧化膜的破裂与热量的集中,减小了分流电流,一次可进行多点凸焊,提高了生产率,并减小了接头的变形;凸焊的特征：（1）即使热容量明显不同的组合也很容易得到良好的热平衡焊接厚板和薄板时,厚板上加上突点,厚板的热容量就等于薄板的热容量;（2）可得到与板厚无关的低强度焊接点焊时根据板厚决定焊点的大小;（3）电极寿命长,操作效率高;（4）能进行焊点间距小的点焊;凸焊的标准凸起形状如表4和图6所示;表4注：凸起的大小取决于薄板的板厚,凸起在厚板上加工;图6凸焊由于需要预先冲制出凸起部分,所以比点焊多一些焊前准备的工序和设备;因而,在选用凸焊时,必须全面考虑; 为了使各个凸点熔化能均匀一致,凸焊时电极压力和焊接电流应均匀地分布在同时焊的各个凸点上;为此,凸点冲制必须精确,尺寸稳定,且焊件必须仔细清理;5．二氧化碳气体保护焊二氧化碳气体保护焊是一种熔化极气体保护电弧焊接法,它利用焊丝与工件间产生的电弧来熔化金属,由CO2气体作为保护气体,并采用光焊丝作为填充金属; １CO2气体保护焊与其他电弧焊相比,具有以下优点：生产率高;操作性能好;焊接质量高;对铁锈的敏感性小;成本低;易于实现机械化和自动化;气体保护焊的适应性强,应用范围广; ２二氧化碳气体保护焊的规范参数,主要有电源极性、焊丝直径、电弧电压、焊接电流、气体流量、焊接速度、焊丝伸出长度、直流回路电感等;选择这些参数的原则是：要在保证焊接质量的前提下,尽可能提高劳动生产率,并要注意焊接规范参数对飞溅,气孔、焊缝形成及焊接过程稳定性的影响,在汽车车身焊接中,常用的CO2气体保护焊焊接规范列于表5中;表5 CO2气体保护焊焊接规范气体保护焊自动焊机是由焊接电源、送丝机构、行走机构、焊矩、气路系统和控CO2制系统等部件组成;气路系统包括减压阀、预热器、干燥器和流量计等;CO气体保护焊2半自动焊机中设有行走机构,其余部分与自动焊机相同;CO焊电源有如下几种：抽头式硅整流电源、高漏抗式硅整流电源、自调电感式硅2整流电源、自饱和和电抗器式硅整流电源、可控硅式整流电源和晶体管式整流电源等;为了获得较高的焊接质量,现在大都采用可控硅整流电源;送丝机构的作用是将焊丝按要求的速度送至焊接电弧区,以保证焊接的正常进行,一气体保护焊半自动焊机根据其送丝方式的不同,有推丝式、般都采用等速送丝方式;CO2拉丝式和推拉丝式三种送丝机构,推丝式送丝机构用于直径较粗的焊丝;拉丝式送丝机构稳定可靠,焊工操作范围也不受限制,推拉丝式结构复杂,制作技术要求高,国内很少应用;国内焊机常采用双主动式送丝辊轮,辊轮直径一般为30~40mm;焊枪是直接施焊的工具,起到导电、导丝、导气的作用;常用的半自动焊枪有拉丝焊枪、推丝式手枪形焊枪和推丝式鹅颈形焊枪;二、激光焊接激光焊接是本世纪汽车工业上应用的新技术;它的原理是利用原子受辐射,使工作物质受激而产生的一种单色性高、方向性强、亮度高的光束,经聚焦后把光束聚焦到焦点上可获得极高的能量密度,利用它与被焊工件相互作用,使金属发生蒸发、融化、熔合、结晶、凝固而形成焊缝;１．激光焊接特点Ａ．由于激光束的频谱宽度窄,经汇聚后后的光斑直径可小到0.01mm,功率密度可达109W/cm2,它和电子束焊同属于高能焊;可焊~50mm厚的工件;B．脉冲激光焊加热过程短、焊点小、热影响区小;C．与电子束焊相比,激光焊不需要真空,也不存在X射线防护问题;D．能对难以接近的部位进行焊接,能透过玻璃或其他透明物体进行焊接;E．激光不受电磁场的影响;F．激光的电光转换效率低;工件的加工和组装精度要求高,夹具要求精密,因此焊接成本高;激光焊接的特点是被焊接工件变形极小,几乎没有连接间隙,焊接深度/宽度比高,例如焊缝宽1毫米,深为5毫米,因此焊接极为牢固,表面焊缝宽度很小,连接间隙实际为零,焊接质量比传统方法高;所以在一些用激光焊接的汽车顶壳是不用装饰条遮蔽焊接线的;在汽车制造中,激光焊接主要用于车身框架结构的焊接,例如顶盖与侧面车身的焊接,传统焊接方法的电阻点焊已经逐渐被激光焊接所取替;用激光焊接技术,既提高了工件表面的美观,又降低了板材使用量,由于零件焊接部位几乎没有变形,不需要焊后热处理,还提高了车身的刚度;2．激光焊接设备激光焊接设备的关键是功率激光器,主要有两大类,一是固体激光器,又称Nd:YAG激光器;Nd钕是一种稀土族元素,YAG代表钇铝柘榴石,晶体结构与红宝石相似;Nd:YAG激光器波长为μm,优点是产生的光束可以通过光纤传送,因此可以省去复杂的光束传送系统,适用于柔性制造系统,通常用于焊接精度要求比较高的工件;汽车工业常用输出功率为3-4千瓦的Nd:YAG激光器;另一类是气体激光器,又称CO2激光器,分子气体作工作介质,产生平均为μm的红外激光,可以连续工作并输出很高的功率,激光功率在2-5千瓦之间,目前已有2 0千瓦在实验运用;。
白车身焊装工艺规划浅析
白车身焊装工艺规划浅析摘要：随着国民经济的飞速发展，居民生活水平不断提高，其对汽车的需求也在不断上升，汽车市场进一步扩大，越来越多的企业开始步入汽车生产领域，并在该领域内收获大量经济利益。
然而与之相对的，居民对汽车生产质量的要求也在不断提高，为满足居民高质量汽车需求，汽车生产企业必须进一步优化产品设计，革新生产模式，以全面优化汽车生产成效。
基于此，本文从白车身这一汽车生产的基础环节入手，白车身焊装工艺规划展开研究，指出其规划要点，以期为白车身生产及其焊装工艺的优化与发展提供一点理论参考。
关键词：白车身；焊装；工艺规划；方法；引言：白车身是汽车的重要组成部分，是汽车其他部件以及系统的重要承载者，白车身的结构稳定性以及结构强度直接决定着它所能加载的设备数量，要想进一步优化汽车性能，加装更多的功能系统，企业就必须对白车身生产模式展开革新。
而焊装工艺作为白车身生产的重要工艺，对该工艺的规划与分析自然是重中之重。
因此，本文针对白车身焊装工艺规划的研究是尤其研究价值和研究必要性的。
一、焊装工艺规划的作用与意义焊装工艺规划在整个焊装项目中发挥着重要作用，其是焊装施工的首要环节，尤其是在白车身生产环节中，焊装是主要的施工工艺，做好焊装规划可以有效提升焊装施工成效，并优化焊装生产线结构，削减不必要的焊装流程，从而有效降低焊装施工成本，做好焊装工艺规划是保证焊装施工有效性的首要前提。
具体而言，焊装工艺规划的作用与意义主要包括以下几个方面：第一，优化产品设计。
焊装工艺是白车身产品生产的主要工艺，白车身主要是指车身结构件及覆盖件焊接总成，在白车身的基础上加装汽车外饰、电子电气系统、底盘系统以及动力总成系统后，才能组装完成一辆成车，白车身的生产质量直接决定着整辆汽车的生产质量，而焊装施工作为白车身生产施工的首要工艺，对其焊装施工工艺的规划也会对整辆汽车的生产质量产生重要影响[1]。
而开展焊装工艺规划，可以帮助焊装施工人员选择合理的焊装施工技术以及施工设备，并对整个焊装施工流程进行仔细规划，减少不必要的焊装施工步骤，优化白车身产品结构，从而有效提高白车身产品的整体质量。
精选焊装白车身工艺分析标准
3.焊点布置基本规范
3.1、应用范围 车身点焊连接 3.2、点距及数量要求。
长、直焊缝焊点间距要求一般在50～80mm之间，局部强度要求较低的位置，如车门外板加强板与门外板的搭接点焊，距离可增大至100mm；螺母板及部分小件需要在较小的平面内达到连接强度要求，焊点可依实际情况增加，点距相应缩短。
前挡板总成
二、CO2焊技术要求
图3，弧焊搭接方式即为图2中b图所列，焊接质量无法保证；
图4，弧焊为对接结构，对接间隙和弧焊质量都难以保证；
S16-5301501
S16-5301411
弧焊
图4 弧焊对接结构
二、CO2焊技术要求
弧焊位置尽可能避免与点焊工序交错实施，要求车身弧焊能集中在车身骨架完成后的补焊工位一次完成，以便于烟尘处理和对其他工位、人员的弧光干扰，坚决杜绝下部车身拼焊及车身骨架拼焊工序间穿插弧焊（对于生产率较低的软、硬顶跑车和改装车不做此强制性要求）；弧焊工序通常安排在焊接的最前和最末工序，即小零件、小分总成的弧焊和车身骨架状态的弧焊，中间工序一般不安排弧焊；
一、点焊技术要求
三层板点焊搭接顺序要求：
考虑到三层板点焊过程中焊核偏移对焊接质量的影响，在设计中尽量采用搭接形式1（薄板在中间，厚板在两侧）。
当镀锌钢板或高强钢板与低碳钢板混合焊接时，尽可能使镀锌钢板或高强钢板夹在低碳钢板之间，以增强可焊性，减少锌层对电极的污损和粘连。
1.3 搭接料厚一致性建议在同道工序，能够使用同一型号焊钳焊接的焊点，焊接料厚尽可能接近，以便于参数的统一。
二、CO2焊技术要求
图12，门铰链安装板与门铰链加强板在弧焊时，两零件之间是采用夹具压紧的，不需要预留焊接缝，图示尺寸a为0。
焊装防错技术在白车身制造中的应用
焊装防错技术在白车身制造中的应用□奇瑞新能源汽车技术有限公司/张伟随着社会经济的发展，汽车生产企业逐步自动化与现代化，白车身的车型不断增加，不同型号共线生产存在漏装、混装等风险。
而防错技术则是利用防错装置减少缺陷的一种工程技术。
在白车身装配过程中应用防错技术，可以对汽车制造质量起到较高的保障作用。
本文通过对防错技术的概念以及特征的探讨，阐述了防错技术在乘用车白车身制造中的应用措施，提出白车身制造中防错技术的管理措施，为防错技术在白车身制造中的进一步应用提供参考。
在批量化、快节奏的生产过程中，操作者长时间的重复动作，难免出现注意力不集中，造成错装、漏装、漏加工、错误加工等情况，导致零件返工或返修，甚至车身报废，极大降低生产效率，加长生产周期，增加生产成本。
而防错技术则是在保证员工误操作率降低到最低的一种办法。
防错技术概述1. 防错控制技术所谓防错技术，是指利用防错装置，防止人、材料以及机器产生产品缺陷，从而实现零缺陷的一种质量工程技术。
防错技术起源于日本，由质量管理专家、著名的丰田生产体系创建人新乡重夫先生，根据其长期从事现场质量改进的丰富经验，首创了POKA-YOKE的概念。
防错技术集自动检测、自动化等先进技术于一体，能够有效防止人为的差错，利用简单的方法提升产品的质量。
防错类别的表现方式有相像：零件结构相似，局部型面有变化，即使放在一起，也难以识别，只能通过检具或三坐标识别；相似：结构有不同，差异较小，不放在一起无法识别；相近：零件虽在结构、大小上有不同，但差异较小，有识别特征，但不明显，不能快速、清晰识别，容易混淆。
2. 防错整体思路防错整体思路一般分为四个等级，不同的等级对应着不同的对象。
在焊装中主要体现在第二等级以下。
第一等级：产品策划时从零件自身形状及装配出发，考虑并解决后续工艺及生产时可能出现的错误（产品+规划思考）。
第二等级：工艺策划时从设备及工艺布置出发，考虑并解决后续生产时可能出现的错误（规划+生产思考）。
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一、焊装制造工艺核心概述
几何尺寸的质量控制 • 利用机器人柔性激光检测系统，实现生产线上所有生
产的车身100%的在线检测和质量监控，通过测量每台 车身上关键点的三维坐标数据，分析出车身几何尺寸 的状况，并自动做出判断；采用移动测量臂、激光跟 踪仪定期检测焊装夹具，确保焊接工装设备几何精度 的稳定；利用检具和3D测量机，按批检查零件和整车 的几何尺寸，使零件和装焊整车几何质量得到严格的 控制
一、焊装制造工艺核心概述
• 常见的机器人在线检测系统由机器人系统、检测报警 控制系统、激光测量系统、数据分析系统和远程监控 系统等五大系统组成 。
• 激光在线检测技术的应用可以及时反馈白车身制造的 误差信息，提高了产品的合格率；实现了对车身总成 自动化实时监控，降低了白车身的返修率及报废率， 提高了生产效率；节省了人力，降低了人员的劳动强 度；同时提高了车身焊接的稳定性；降低了人员操作 造成的测量误差 。
二、白车身结构设计
• 汽车车身装配主要采用焊接方式，在汽车车身 结构设计时就必须考虑零部件的装配工艺性。 焊装工艺设计与车身产品设计及冲压工艺设计 是互相联系、互相制约的，必须进行综合考虑 ，它是影响车身制造质量的重要因素
二、白车身结构设计
二、白车身结构设计
车身结构的特点：
由覆盖件、梁、支柱及结构加强件等焊装成的集合体，提供车身所需的承 载力。
一、焊装制造工艺核心概述
“质量门（PQG）”焊接质量控制 • 质量门（PQG）属于生产线工位，工作任务是实时监
控焊点质量状态，针对缺陷及时报警，保证流出焊装 车间的白车身焊点质量100%达标。 • 在工艺设计时，通过编制监控文件，对监控区域的所 有焊点进行编组：同一焊接参数、同一钢板构成、同 一焊接设备的焊点属于同一组；同组焊点中抽检任意 一个焊点，可以代表本组其他焊点的质量水平，根据 该原则形成焊点监控表。 • 根据焊点监控图，结合考虑人机工程学因素和流水线 节拍，分析确定PQG工位数量和工位形式，以及确定 多少台车完成一个循环的检查。
2、所设计的白车身结构在满足整车性能上、结构上、冲压工艺、 焊接工艺、涂装工艺、总装工艺是否比参考样车或其他车型更 优越，是否符合国内的实际生产状况，以便预先确定结构及工 艺的改良方案。
天竹夭的店
2020年6月11日
白车身焊装制造工艺
目录
一、焊装制造工艺核心概述 二、车身结构设计 三、焊装同步工程 四、车身生产线规划方案 五、车身焊接工艺规程及作业指导书 六、夹具项目开发 七、白车身匹配技术
一、焊装制造工艺核心概述
产品概 念报告
标杆 eBOM
工艺设 计标准
标杆三 维数模
白车身技 术要求
一、焊装制造工艺核心概述
一、焊装制造工艺核心概述
一、焊装制造工艺核心概述
激光轩焊(Laser brazing) 激光轩焊即以激光作热源， 利用熔点比母材低的材料作填
充金属（称为扦料），经加热熔化后，利用液态钎料润湿母材， 填充接头间隙并与母材相互扩散，实现连接的焊接方法，为目前 汽车车身焊接应用广泛的一种焊接工艺，多用于轿车顶盖及后备 箱等处的焊接。
一、焊装制造工艺核心概述
产品概 念报告
VBOM
工艺设 计标准
工艺三 维数模
白车身技 术要求
工艺设计输出： ➢生产节拍 ➢相关设备及辅具清单 ➢焊装工艺卡（焊接顺 序、焊点布置及分配，
定员、工时，焊接参数
，焊接设备及辅具） ➢焊装工艺流程卡 ➢可视化BOM ➢工装夹具清单 ➢检具清单 ➢焊点位置示意图 ➢检具检测点位置图 ➢焊装车间平面布局图 （包括车间物流布置） ➢线边物流方案 ➢工位器具清单
一、焊装制造工艺Leabharlann 心概述一、焊装制造工艺核心概述
• 机器人激光柔性线上测量系统的研发应用 • 开发以工业机器人为载体，配合非接触的视觉传感器
构成的柔性激光视觉检测系统。该系统发挥机器人运 动灵活，占地面积小的特点，随时切换程序即满足多 品种的测量需求，在混流的车身后续焊生产线上100％ 对多品种的车身壳体进行非接触、快速、精确测量。 通过控制机器人在空间的位置变换，视觉传感器能够 依次到达空间指定测量位置采集空间特征点的图像信 息，并通过数据处理获得该点的三维坐标数据。
焊装工艺方案： ➢产能目标 ➢焊装节拍分析报告 ➢焊装车间物流方案 ➢焊装线规划方案：生产 纲领及生产工艺过程/生 产线型式及设备选用/焊 接夹具及检具开发/生产 场地及面积/质量控制策 略 ➢技改方案及投资预算 ➢项目实施的人员配置培 训规划 ➢结构性能分析报告 ➢焊装质量目标：焊点合 格率 /间隙 & 阶差合格 率 /白车身合格率/白车 身AUDIT分数
一、焊装制造工艺核心概述
产品概 念报告
eBOM
工艺设 计标准
三维数 模
焊接制造 要求
焊装工艺方案： ➢零部件焊接顺序 验证报告及优化建 议 ➢焊点布置验证报 告及优化建议 ➢工装干涉验证报 告及优化建议 ➢焊接设备选型,设 备与工装干涉报告 及优化建议 ➢焊装线布局验证 报告及优化建议 ➢线边物流验证报 告及优化建议 ➢CAE三维仿真演示
一、焊装制造工艺核心概述
激光焊接技术 • 激光焊是以聚焦的激光束作为能源轰击焊件所产生的热量进行
焊接的一种高效精密的焊接方法。，焊接过程属热传导型，即 激光辐射加热工件表面，表面热量通过热传导向内部扩散，通 过控制激光脉冲的宽度、能量、峰值功率和重复频率等参数， 使工件熔化，形成特定的熔池。由于其独特的优点，已成功应 用于微、小型零件的精密焊接中。 • 激光焊接的特点是被焊接工件变形极小，几乎没有连接间隙， 焊接深度/宽度比高，因此焊接质量比传统焊接方法高。汽车工 业中，激光技术主要用于车身拼焊、焊接和零件焊接。
车身覆盖件的作用： 封闭车身，体现车身外观造型， 增大结构强度和刚度 梁、支柱的作用： 保证车身所要求的结构强度和 刚度的基础件 结构加强件的作用： 加强板件的刚性，提高各构件 的连接强度
二、白车身结构设计
二、白车身结构设计
二、白车身结构设计
二、白车身结构设计
二、白车身结构设计
1、白车身设计是一个复杂的系统并行设计过程，要彻底地摒弃 孤立地单个零 件设计方法，任何一个零件只是其所处在的分 总成的一个零件，设计时均应考虑其与周边相关零部件的相 互关系。