焊接工艺卡编制

产品的生产过程是指将原材料转变为成品的各有关的劳动过程的总和。

它包括工艺过程和辅助过程。

顾名思义，汽车生产就是指将各原材料转变成汽车的劳动过程的总和。

工艺过程是指那些与原材料变成成品直接有关的过程。

汽车制造生产的工艺过程即为四大工艺：冲压、焊装、涂装、总装。

那么汽车生产的辅助过程是什么？对辅助过程的定义是指其他与原材料变成成品间接有关的过程。

如生产技术上的准备过程以及各种生产服务活动。

那么生产工艺规程的编制就是其中的技术准备活动。

只有存在工艺规程才能更好地对生产进行指导。

我在XX汽车XX生产基地技术部工作，主要负责白车身焊接工艺。

在工作的过程中我编制过很多工艺卡。

这些工艺卡大多数是以工序为单位编制的，也可称为工序卡片。

其中包括该工序各工步加工的具体内容与要求以及所需要的工艺资料。

包括定位基准、工件安装方法、各种工序尺寸及极限偏差、工时定额等，并配有工序图，是能具体指导工人操作的工艺文件，适用于大批生产的零件。

那么到底应该如何编制这种工艺文件呢，下面我就结合自己的实际工作谈一下。

编制工艺文件之前要做好充足的准备工作。

大致要确定以下的内容：①零件分析及工艺审查。

通过零件图的分析和工艺审查可以确定必要的技术条件，保证在满足使用要求的前提下尽可能降低加工精度及成本。

就我的工作而言，首先要有产品数学模型，从数模中明确零部件的结构尺寸以及位置关系。

其次是产品全套图纸，在图纸中可以获得零部件的各关键尺寸以及公差，例如工艺孔的形状、尺寸。

再次要有样车和样件（包括整车车身总成、各大总成、分总成以及冲压样件）。

例如我在做没有数模车型的工艺卡时，只能查明冲压样件，然后一级一级（样件—分总成—总成）焊接成型来明确产品的结构尺寸以及位置关系。

最后还要有产品零部件明细表，例如我公司的EPL（产品零件设计清单）。

在编制工艺卡的时候要具备产品数字模型、产品全套图纸、冲压样件三者之一。

正常状态下，零部件明细表是在设计完毕后就已经存在了，即便没有从前3项中也可以分析出来（这就是生产定额配置部门的责任了）。

我个人认为具备产品数模在编制工艺卡的时候最方便。

如果没有数模那么就要提供冲压样件以及零件图纸辅助。

②工艺路线的分析第一是产品的分块，同类型车身的分块基本相同，但各总成之间的连接方式及顺序往往有较大区别。

例如我公司生产的车型车身中分为承载式车身和非承载式车身，其某些结构和连接方式就不相同（如侧围）。

这个问题在研发过程中已经确定了，工厂工艺人员只需要了解、熟悉就可以了。

第二是基准。

车身的设计、制造、检验均建立在同一坐标系上，在车身设计时一般已经考虑到装配、焊接、总装配和搬运过程中所需要的基准（孔、面），车身装焊的整个过程必须建立在一定的基准上才能保持整车的几何形状和尺寸，同时这些基准也是夹具设计、制造、调整、检测和维修的基准。

我曾经在零件图中看到给出的基准，也曾经对照过焊接夹具，实际生产中也确实是以这些基准来定位的。

基准有几个应该注意的方面：1、基准的统一性，在焊接过程中基准是逐渐传递的；2、基准要便于测量；3、基准应保证零件的准确定位；4、基准应考虑便于焊接操作。

基准也是由研发部门设计完成的，是工厂工艺人员重要的技术资料，有许多问题都是由于基准不重合而产生了装焊误差以及定位基准偏离理论基准公差值范围内导致的焊接质量不稳定。

第三是确定车身装配的几何精度及检测基准面。

几何基准是零件或部件的某个明显部位，用来确定该零部件在X、Y、Z坐标系统内的理论位置；准确的零部件基准用以保证装配的几何形状的准确性，因此基准位置对零部件装配有很重要的作用。

为了使这些基准一直保持准确在夹具制造与安装调试过程中必须严格控制。

第四是确定装配顺序。

车身的每个冲压件、分总成和总成都必须按照严格顺序进行组装、焊接从而完成这个车身焊接的，每个零件的装配顺序必须保证能完成全部焊接工作且便于焊接。

第五是焊点分析。

表明焊点的主要参数（焊点的数量、位置、幅度、重要程度）是产品设计时决定的，从而我们就有了焊点数模。

虽然在设计阶段焊点就已经确定，但那只是理论上的，在实际生产中还要进行焊点的再次修正。

因为有些焊点的理论位置会在实际生产中与夹具干涉，以及焊枪的可达性不够而偏离，还有些是因为设计焊点的强度难以保证整车质量而要增加焊点数目甚至调整焊机参数。

焊点的种类一般分为两种，结构焊点和工艺焊点。

结构焊点是为了达到产品性能而设计的，所有焊点均为结构焊点，除非焊接图纸上特别注明工艺焊点。

所有结构焊点应符合结构样式。

工艺焊点是为了简化在线工艺装配，但在工艺焊点的产品结构性能不作要求。

工艺焊点必须接受产品设计部门的认可，并在焊接图纸中注明。

一般焊点都为结构焊点，工艺焊点还是比较少的，至少在我工作中遇到较少。

在我编制工艺卡的过程中在引擎盖锁钩、撞针装焊工序中曾经出现过工艺焊点，由于锁钩要进行C02烧焊，而锁钩位置在夹具中不够稳定不便于烧焊所以在烧焊前要利用点焊固定锁钩。

相对复杂的工件之间的焊接，往往需经过组装、补焊的过程完成。

在组装工位，由于生产节拍限制、设备数量布置空间需要和夹具有效空间占用等原因，不可能完成全部焊接工作，但必须完成部分焊点，这些焊点应能保证工件离开夹具时的形状尺寸，这部分焊点称为定形焊点，一般情况下定形焊点占总焊接点数的1/3左右。

定形焊点也是结构焊点。

第六是焊点分组。

车身每个总成上都要完成许多焊点，在编制工艺时必须对焊点进行分组，即将1把焊钳在1个工作节拍内完成的焊点分为1个焊点组。

在焊点的再分配过程中需要了解如下几个知识点：a 焊接接头分为搭接接头、对接接头、丁字接头。

其中最好的也是最常见的接头形式是搭接接头。

b 点焊接头的最小搭边公式：b=4δ+8（当δ1<δ2时，按δ2计算）其中b为搭边宽度；δ为板厚。

c 焊点间距的一般要求，应保证焊点强度和技术要求的前提下点距尽可能大些，焊点间距过小会产生分流且焊点的间距应均匀，允差为emax/emin<1.5。

③确定各工序中的尺寸及公差这点显而易见，在打胶、CO2烧焊工序中的尺寸以及公差均需要严格控制。

④确定各工序所采用的设备与工装焊接车间所采用的设备有很多，我就说说比较普遍的几种：焊机以及焊枪、夹具、工装。

在说设备和工装之前要先说明一下汽车焊接所采用的方法。

图表中列举了常用的焊接方法：根据焊接方法我来逐个说明一下焊接的设备：第一点焊焊机以及焊枪。

我厂的焊机型号是DN3-160，主机容量是160KVA，焊机的选择应该是建厂的初期采购完成的。

重点说一说焊机的参数调整，在正式焊接之前都要进行切片焊接试验，就是将车身焊接用的钢板切片然后进行编号（即是将焊接用的两层或三层切片编为一个号码）再进行点焊，然后对焊点的质量进行破坏性检查。

如果焊点的质量合格那么就把焊机的参数记录下来，这就是将来焊接车身时候的焊机参数。

焊钳选型是在焊点分组工作完成后进行，确定焊点组的数量即焊钳的最小数量，根据工件的形状及尺寸确定焊钳的形式（X形、C形）及喉深、开档、行程、电极形状，焊钳的吊挂形式（横吊、纵吊、转环）根据焊点位置和操作位置确定。

焊钳型号的确定要在夹具总图设计完成之后，根据选定的焊钳制造商提供的型谱进行焊钳型号的选择，对于在型谱中找不到合适焊钳焊接的焊点，需要重新设计焊钳与之匹配。

第二熔化极气体保护焊机和焊枪。

这里主要对CO2气体保护焊进行说明。

我厂的设备普遍是半自动那个CO2气体保护焊，半自动的意思就是通过手工操作来完成热源的移动的。

CO2气体保护焊的工艺参数主要有四种：1、焊丝直径，焊接薄板或中厚板的立焊、横焊、仰焊时，多采用直径1.6以下的焊丝，在平焊位置焊接中厚板焊接时可采用直径大于1.6的焊丝；2、焊接电流，通常直径为0.8-1.6的焊丝，在短路过渡时，焊接电流在50-230A 范围内选择，粗滴过渡时，焊接电流可在250-500A内选择；3、电弧电压，随着焊接电流的增加，电弧电压也应相应增加，一般来说短路过渡时电压为16-24V，粗滴过渡时电压为25-40V；4、焊接速度，也是焊接工艺参数的一个重要因素；5、焊丝伸出长度，伸出长度过大焊丝会成段熔断，飞溅严重，气体保护效果差，过小不但容易造成飞溅物堵塞喷嘴，影响保护效果，也影响焊工视线；6、CO2气体流量，通常细丝CO2焊时气体流量约为5-15L/min，粗丝CO2焊时气体流量约为15-25L/min。

⑤确定各工序间的技术要求及检验标准。

⑥确定工序的工时定额工时定额=焊接工作时间+辅助工作时间。

每一工位或工序的时间定额一般由装件、夹具动作夹紧、焊接、松开夹具和将工件送至下一工位的时间累计构成，也可用焊接时间放大而得出，即概算定额，工序时间定额（工时）= 焊接工作量÷焊接速度×K。

以下是几种焊接方法焊接速度的一般状况估算值，其焊接速度与焊点及焊缝的间距、分布、焊钳及焊枪的接近性、工人操作难易程度等有一定的关系，故仅供参考。

a 手工焊钳点焊15点/min；b 机械手点焊20点/min；c CO2气体保护半自动焊300mm/min；d 螺柱焊（手工）8个/min；e 凸焊螺母（手工）3个/min；f 铜钎焊100mm/min。

以上六点就是工艺卡编制之前的准备工作，接下来就可以编制工艺卡了。

现在每个公司的工艺卡的格式都不一样，但是工艺卡大致的内容基本相同。

如下所述：①焊件（总成或合件）简图一般为轴测图（立体图），图中：应标出进入装配冲压零件的名称、图号及数量；同时要标出焊点的位置、数量，甚至施焊的顺序；各种标准件如螺母、螺柱、支架等位置、数量及焊接方法。

②工艺过程描述：从工件（零、合件）的装入、定位夹紧、焊接及焊后将合件送往下工序的整个过程，按先后顺序既简单又全面的描述。

③工序所采用的夹具、设备、辅具及工具的名称、编号及数量作定性及定量分析。

④给出工序的时间定额，甚至分每一工步给出，而工时的确定有如下几种方法：凭经验；采用人工模仿，秒表测定；计算机仿真。