長安之星（CM5）汽車中門電阻焊工藝的分析和研究畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、摘 要 電阻焊作為一種高效、廉價(jià)且機(jī)械化和自動(dòng)化程度較高的連接技術(shù)，非常 適合在薄板的焊接之中，廣泛應(yīng)用于低碳鋼板、高強(qiáng)鋼板和鍍層鋼板的焊接。 正是由于電阻焊在薄板焊接方面有著其它焊接工藝難以比擬的優(yōu)勢，并且它易 于學(xué)習(xí)和操作，焊接工藝成熟可靠，所以電阻焊承擔(dān)了長安之星汽車中門的整 個(gè)焊接過程，但同時(shí)電阻焊在焊接的過程中也容易出現(xiàn)未焊透或焊穿等缺陷。 本文就是分析保證車門焊接質(zhì)量、效率的焊接設(shè)備和工藝參數(shù)，并分析這些工 藝參數(shù)是如何保證車門的焊接質(zhì)量，分析這些參數(shù)對(duì)焊接質(zhì)量影響的關(guān)系，尋 找解決這些缺陷的方案、措施，設(shè)計(jì)優(yōu)化的焊接工藝。 長安之星（）汽車中門使用的材料是低碳鋼薄板。焊接的方法全

2、是 電阻點(diǎn)焊。文中首先是對(duì)中門焊接生產(chǎn)線的內(nèi)外蒙皮結(jié)構(gòu)及焊接零部件的分析， 其次分析了夾具在車門焊接過程中的定位夾緊作用。然后選取了合適的焊接設(shè) 備，在分析電阻焊電源、焊接原理的基礎(chǔ)上，結(jié)合長安之星汽車中門現(xiàn)行的焊 接工藝，重點(diǎn)分析電阻焊工藝參數(shù)的變化對(duì)焊接質(zhì)量的影響，提出保證汽車中 門焊接質(zhì)量的措施，最終設(shè)計(jì)出了優(yōu)化的焊接工藝。 關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞： 電阻焊，汽車車門，焊接工藝 abstract resistance as an efficient, low-cost and higher degree of mechanization and automation of the connect

3、ion technology, is very suitable for welding thin plate, and is currently widely used in low-carbon steel, high strength steel and welding steel plate coating.because resistance welding in the light gauge welding has a very big advantages.compared to the other welding method. and it is easy to learn

4、 and operate, welding technology is very mature and reliable. therefore, resistance welding is used to the star changan automobile middle door of all the welding process. but at the same time the resistance welding process of welding is also prone to lack of penetration or welding defects such as we

5、ar. the purpose of the issue through the chongqing changan automobile group three factories changan star (cm5)of the existing car door weiding procuduces analysis and research. analysis how to ensure the doors of welding quality and efficiency of welding equipment and the process parameters and expl

6、aine the process parameters is how to ensure that the doors of the welding quality,analysis these parameters is how to influence the doors of the welding quality, to find a solution and measure to these shortcomings.finally can desigin an optimized welding process . changan star (cm5) car doors use

7、mild-steel sheet for material.the welding methond is resistance welding. in the paper, first analysis stressed-skin construction and welding parts.and then,analysis the welding fixture how to clamping and position select the suitable welding equipment,analysis resistance weldings electrc power sourc

8、e, fundamentals of the welding and process parameters, to combine the changan star active welding process, then analysis the principal factor of influencing the weiding qualitity. to find a solution to ensure the welding qualitity.according to the process parameters is how to influence the weiding q

9、ualitity. finally, desigin an optimized welding process . key words： resistance welding，car doors，welding process 目目 錄錄 中文摘要. abstract. 1 緒論.1 1.1 電阻焊的特點(diǎn)及在汽車制造中的運(yùn)用情況.1 1.1.1 電阻焊的工作原理和特點(diǎn).1 1.1.2 電阻焊在汽車制造中的運(yùn)用.2 1.2 電阻點(diǎn)焊工藝.2 1.2.1 電阻焊功率計(jì)算.2 1.2.2 影響電阻焊質(zhì)量的工藝參數(shù).3 1.2.3 點(diǎn)焊焊接參數(shù)的選取方法.5 1.3 電阻焊設(shè)備及電阻焊焊接質(zhì)量的檢測以

10、及電阻焊夾具在汽車中的應(yīng)用.6 1.3.1 電阻焊設(shè)備.6 1.3.2 電阻點(diǎn)焊焊接質(zhì)量的檢測技術(shù).7 1.3.3 電阻焊夾具在汽車中的應(yīng)用.7 1.3.4 汽車焊接生產(chǎn)線的介紹.8 1.4 本課題的意義.9 1.5 本課題的主要研究內(nèi)容.10 1.5.1 設(shè)計(jì)（論文）的主要內(nèi)容.10 1.6 本課題的實(shí)現(xiàn)途徑.10 2 長安之星（cm5）汽車車門焊接材料的焊接性分析.11 2.1 長安之星(cm5 汽車焊接板材的化學(xué)成分和性能.11 2.2 板材焊接性分析.12 3 長安之星(cm5)汽車車中門焊接工藝分析、研究.13 3.1 焊接夾具.13 3.1.1 內(nèi)蒙皮夾具的組成.13 3.1.2

11、分析夾具的定位和裝夾作用.15 3.2 長安之星（cm5）汽車中門現(xiàn)行焊接工藝的分析、研究.16 3.2.1 長安之星(cm5)汽車中門內(nèi)蒙皮焊接零部件.17 3.2.2 長安之星(cm5)汽車中門外蒙皮焊接零部件.17 3.2.3 長安之星(cm5)汽車中門的焊接工藝分析.20 3.2.4 長安之星(cm5)汽車中門焊接質(zhì)量檢測.22 4 長安之星(cm5)汽車車中門焊接設(shè)備的分析與選用.23 4.1 焊機(jī).23 4.1.1 焊機(jī)的特性與相關(guān)參數(shù).23 4.1.2 焊機(jī)的操作與相關(guān)維護(hù).24 4.2 電源.25 4.3 焊鉗.26 4.4 電極.26 5 長安之星(cm5)汽車中門薄板電阻焊

12、焊接工藝的設(shè)計(jì).28 5.1 長安之星（cm5）中門薄板電阻焊焊接的流程及注意事項(xiàng).28 5.1.1 焊前準(zhǔn)備.28 5.1.2 焊接過程.28 3.4.3 焊后工作.28 3.4.4 正確使用電極.28 5.2 長安之星（cm5）中門薄板電阻焊焊接參數(shù)的確定.29 5.2.1 焊接電流.29 5.2.2 焊接壓力.29 5.2.3 焊接時(shí)間.29 5.2.4 焊件表面情況.30 5.2.5 電極的材質(zhì)及接觸面的形狀.30 5.3 保證長安之星（cm5）中門薄板電阻焊焊接質(zhì)量的主要方法.31 5.3.1 如何保證正常的焊接電流.31 5.3.2 如何保證正常的焊接壓力.32 5.3.3 如何保

13、證正常的焊接時(shí)間.32 6 結(jié)論.33 7 致謝.34 參考文獻(xiàn).35 1 緒論 1.1 電阻焊的特點(diǎn)及在汽車制造中的運(yùn)用情況 1.1.1 電阻焊的原理和特點(diǎn) 電阻焊作為一種高效、廉價(jià)且機(jī)械化和自動(dòng)化程度較高的連接技術(shù)，非常 適合在薄板的焊接之中，目前廣泛應(yīng)用于低碳鋼板、高強(qiáng)鋼板和鍍層鋼板的焊 接。而汽車車身的成型方式主要是由薄板焊接而成，因此在汽車工業(yè)中電阻焊 得到非常廣泛的運(yùn)用。無論是在汽車車身組裝中，還是汽車零部件的生產(chǎn)中， 電阻焊工藝都占據(jù)了相當(dāng)重要且相當(dāng)數(shù)量比例。 電阻焊的工作原理 電阻焊是將被焊工件壓緊于兩電極之間，并施以電流，利用電流流經(jīng)工 件接觸面及鄰近區(qū)域產(chǎn)生的電阻熱效應(yīng)將其

14、加熱到熔化或塑性狀態(tài)，使之形成 金屬結(jié)合的一種方法，如圖 1 所示。 每個(gè)焊點(diǎn)的形成都要經(jīng)歷三個(gè)階段： 1)預(yù)壓階段。緊密接觸工件的焊接處，保證所需的接觸電阻。 2)通電加熱階段。電流通過擠壓在電極間的工件，產(chǎn)生熱量，加熱工件達(dá) 到融化狀態(tài)，形成溶核。 3)冷卻結(jié)晶階段。焊點(diǎn)溶化形核后，在冷卻結(jié)晶過程中伴隨著相當(dāng)大的收 縮，在這個(gè)階段一定要延遲解除電極的壓力，使焊點(diǎn)在未完全冷卻前，在電極 壓力作用下得到更加致密的組織。 圖1 電阻焊接原理示意 電阻焊的特征及優(yōu)點(diǎn)： 電阻焊的主要特征為：1）工作時(shí)間短效率高、使用材料少成本低；2）在 焊接處不會(huì)發(fā)生內(nèi)部應(yīng)力及變形，使車身的可靠性增加；3）氧化的影

15、響小，所 以可以進(jìn)行各種金屬的焊接。 與通常熔焊工藝相比，電阻焊具有如下的優(yōu)點(diǎn)： 1）熱量集中、加熱時(shí)間短、焊接變形小。 2）冶金過程簡單，一般不需要填充材料和熔劑，不需要保護(hù)氣體。 3）能適合多類同種及異種金屬的焊接，包括鍍層鋼板的焊接。 4）工藝過程簡單易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化，上崗前無需對(duì)焊工進(jìn)行長時(shí)的培訓(xùn)。 5）焊接生產(chǎn)效率高、成本低。 6）勞動(dòng)環(huán)境好，污染少。 1.1.2 電阻焊在汽車制造中的運(yùn)用 電阻點(diǎn)焊的特征和優(yōu)點(diǎn)決定它特別適合于汽車車身的大規(guī)模自動(dòng)化生產(chǎn)， 也是當(dāng)前車身焊裝生產(chǎn)的最主要工藝方法。在汽車工業(yè)中，電阻焊主要運(yùn)用在 汽車車身和汽車零部件的焊接。 車身的焊接，如車身底板、

16、側(cè)圍、車架、車頂、車門及車身總成等部分 的焊裝中，都大量采用電阻點(diǎn)焊工藝。據(jù)統(tǒng)計(jì)，每一輛轎車車身上，約有 30005000個(gè)電阻點(diǎn)焊焊點(diǎn)。 汽車零部件的焊接，油箱、制動(dòng)蹄、傳動(dòng)軸平衡塊的焊接。 1.2 電阻點(diǎn)焊工藝 1.2.1電阻焊功率計(jì)算 根據(jù)材料電阻熱計(jì)算的焦耳定律，工件區(qū)域產(chǎn)生的熱量由下列公式計(jì)算： q=i2rt 其中: q-工件區(qū)域焊接時(shí)的總熱量; i-焊機(jī)的輸出電流; r-工件區(qū)域的接觸電阻(材料本身電阻不計(jì)); t-焊機(jī)的通電時(shí)間; 從以上公式中看出,在外力(f)一定的情況下(工件表面一致),接觸電阻r是定值 影響焊接能量的因素主要是焊接電流(功率)。 1.2.2影響電阻焊質(zhì)量的工

17、藝參數(shù) 通電焊接電流 為保證使工件達(dá)到焊接強(qiáng)度的熱輸入量 q,從焦耳定律:q=i2rt 可以看出熱 輸入量 q 同電流 i 的平方成正比關(guān)系, 電流對(duì)產(chǎn)熱的影響比電阻和時(shí)間兩者 都大。因此，在點(diǎn)焊過程中，它是一個(gè)必須嚴(yán)格控制的參數(shù)。引起電流變化的 主要原因是電網(wǎng)電壓波動(dòng)和交流焊機(jī)次級(jí)回路阻抗變化。阻抗變化是因回路的 幾何形狀變化或因在次級(jí)回路中引入了不同量的磁性金屬。對(duì)于直流焊機(jī)，次 級(jí)回路阻抗變化，對(duì)電流無明顯影響。 除焊接電流總量外，電流密度也對(duì)加熱有顯著影響。通過已焊成焊點(diǎn)的分 流，以及增大電極接觸面積或凸焊時(shí)的凸點(diǎn)尺寸，都會(huì)降低電流密度和焊熱接 熱，從而使接頭強(qiáng)度顯著下降。 所以增加焊

18、接電流是提高焊接能力的最有效手段。在焊接工件一定的情況 下.選取最短的焊接通電時(shí)間,通過增加焊接電流提高焊接能力,可以提高生產(chǎn)效 率。在焊機(jī)功率一定和滿足焊接熔核成形的情況下,選取較短的焊接通電時(shí)間和 較大的焊接通電電流,對(duì)改善焊件表面熱損傷,減輕焊件變形都是優(yōu)先考慮的工 藝方法。 通電焊接時(shí)間 單位以周波為單位，1周波=0.02s，一般焊接時(shí)間在5-30個(gè)周波之間。這個(gè) 階段是焊件加熱熔化形成熔核的階段。焊接電流可基本不變(指有效值), 亦可 為漸升或階躍上升.當(dāng)焊接參數(shù)恰當(dāng)時(shí),可獲得尺寸波動(dòng)小于15%的熔化核心. 在 此期間可產(chǎn)生下列現(xiàn)象: a、液態(tài)金屬的攪拌作用: 如通電時(shí)間太短，攪拌不

19、充 分將產(chǎn)生旋渦狀的非均質(zhì)熔核,產(chǎn)生脫焊. b、飛濺:飛濺按產(chǎn)生時(shí)期可分為前期 和后期兩種,按產(chǎn)生部位可分為內(nèi)飛濺(處于兩焊件間)和外飛濺(焊件與電極接 觸側(cè))兩種. 前期飛濺產(chǎn)生的原因大致是: 焊件表面清理不佳或接觸面上壓強(qiáng)分 布嚴(yán)重不勻,造成局部電流密度過高引起早期熔化, 此時(shí)因無塑性環(huán)保護(hù)必發(fā)生 飛濺. 防止前期飛濺的措施一般有：加強(qiáng)和保證焊件表面的清潔質(zhì)量。要有適 當(dāng)?shù)念A(yù)壓時(shí)間和焊接壓力, 當(dāng)預(yù)壓時(shí)間較短,焊接壓力不足時(shí),會(huì)導(dǎo)致較大的焊 接飛濺,嚴(yán)重的會(huì)燒傷工件表面。注意預(yù)壓前的對(duì)中,可采用漸升電流或增加預(yù) 熱電流來減慢加熱速度,避免早期熔化而引起飛濺。 焊接電極表面要保持清潔。 后期

20、飛濺產(chǎn)生的原因是: 熔化核心長大過度,超出電極壓力有效作用范圍,從而 沖破塑性環(huán)在徑向造成內(nèi)飛濺,在軸向沖破工件表面造成外飛濺. 這種情況一般 產(chǎn)生在焊接電流較大,通電時(shí)間過長的場合,可用縮短通電時(shí)間及減小電流的方 法來防止。 焊接時(shí)間可以分為預(yù)壓時(shí)間和維持保壓時(shí)間兩部分。 ）預(yù)壓時(shí)間。這個(gè)階段包括電極壓力的上升和穩(wěn)定兩部分.為保證通電時(shí) 電極壓力恒定,預(yù)壓時(shí)間必須保證,尤其是連續(xù)點(diǎn)焊時(shí),須充分考慮焊機(jī)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu) 動(dòng)作所需時(shí)間,不能無限縮短。 當(dāng)多點(diǎn)焊接時(shí), 為確保各焊點(diǎn)壓力均勻和通過的焊接電流一致, 預(yù)壓時(shí)間 要相應(yīng)長些。焊接過程中,為提高焊接效率,在保證焊接模具取放方便的條件下, 上下電極的

21、開口距離要盡量的小,從而減少上電極的運(yùn)動(dòng)時(shí)間,縮短預(yù)壓時(shí)間。 預(yù)壓的目的是建立穩(wěn)定的電流通道,以保證焊接過程獲得重復(fù)性好的電流密度. 所以預(yù)壓時(shí)間的設(shè)定直接影響工件的焊接質(zhì)量。 ）維持保壓。此階段焊接電流停止,焊接點(diǎn)處于冷卻階段.由于液體金屬 處于封閉的塑性空間內(nèi),如無外力,金屬冷卻收縮時(shí)將產(chǎn)生三維拉應(yīng)力,從而產(chǎn)生 縮孔,裂紋等焊接缺陷.特別是對(duì)于板材較厚, 線材較粗或材質(zhì)含碳量較高的工 件,尤其易產(chǎn)生這些焊接缺陷,造成脫焊。 電極壓力的影響 電極壓力對(duì)兩電極間總電阻 r 有顯著影響，隨著電極壓力的增大，r 顯著 減小。此時(shí)焊接電流雖略有增大，但不能影響因 r 減小而引起的產(chǎn)熱的減少。 因此，

22、焊點(diǎn)強(qiáng)度總是隨著電極壓力的增大而降低。在增大電極壓力的同時(shí)，增 大焊接電流或延長焊接時(shí)間，以彌補(bǔ)電阻減小的影響，可以保持焊點(diǎn)強(qiáng)度不變。 采用這種焊接條件有利于提高焊點(diǎn)強(qiáng)度的穩(wěn)定性。電極壓力過小，將引起飛濺， 也會(huì)使焊點(diǎn)強(qiáng)度降低。 電極形狀及材料性能的影響 由于電極的接觸面積決定著電流密度，電極材料的電阻率和導(dǎo)熱性關(guān)系著 熱量的產(chǎn)生和散失，因而電極的形狀和材料對(duì)熔核的形成有顯著影響。隨著電 極端頭的變形和磨損，接觸面積將增大，焊點(diǎn)強(qiáng)度將降低。 工件表面狀況的影響 工件表面上的氧化物、污垢、油和其他雜質(zhì)增大了接觸電阻。過厚的氧化 物層甚至?xí)闺娏鞑荒芡ㄟ^。局部的導(dǎo)通，由于電流密度過大，則會(huì)產(chǎn)生飛濺

23、 和表面燒損。氧化物層的不均勻性還會(huì)影響各個(gè)焊點(diǎn)加熱的不一致，引起焊接 質(zhì)量的波動(dòng)。因此，徹底清理工件表面是保證獲得優(yōu)質(zhì)接頭的必要條件。 .3 點(diǎn)焊焊接參數(shù)的選取方法 當(dāng)采用工頻交流電源時(shí),點(diǎn)焊參數(shù)主要有焊接電流,焊接(通電)時(shí)間,電極壓力 和電極尺寸。 焊接電流 iw: 焊件析出熱量與電流的平方成正比,所以焊接電流對(duì)焊點(diǎn)性能影響最敏感.在 其它參數(shù)不變時(shí),當(dāng)電流小于相應(yīng)的值時(shí),熔核不能形成,造成脫焊.超過此值時(shí)后, 隨電流增加熔核快速增大,焊點(diǎn)強(qiáng)度上升,而后因散熱量的增大而熔核增長速度減 緩,焊點(diǎn)強(qiáng)度增加緩慢.如進(jìn)一步提高電流則導(dǎo)致產(chǎn)生飛濺,焊點(diǎn)強(qiáng)度反而下降. 所 以一般建議

24、選用對(duì)熔核直徑變化不敏感的適中電流來焊接.在實(shí)際生產(chǎn)中,焊接電 流的波動(dòng)有時(shí)甚大,其原因有: a.是網(wǎng)電壓本身波動(dòng)或多臺(tái)焊機(jī)同時(shí)通電。 b.鐵磁體焊件伸入焊接回路的變化。 c.前點(diǎn)對(duì)后點(diǎn)的分流等; d.導(dǎo)電性焊接工裝同焊機(jī)電極接觸導(dǎo)致分流。 焊接時(shí)間 tw: 通電時(shí)間的長短直接影響輸入熱量的大小,在目前廣為采用的同期控制點(diǎn)焊 機(jī)上,通電時(shí)間是以周波數(shù)為計(jì)量單位(我國一個(gè)周波為 0.02s,有的焊機(jī)廠家如采 用計(jì)算機(jī)控制器,通電時(shí)間用半個(gè)周波數(shù)為計(jì)量單位)的整倍數(shù). 在其它參數(shù)固定 的情況下,只有通電時(shí)間超過某一最小值時(shí)才開始出現(xiàn)熔核,從而實(shí)現(xiàn)工件的焊接 聯(lián)結(jié).隨通電時(shí)間的增長,熔核先快速增大,

25、拉剪力亦提高. 當(dāng)選用的電流較大時(shí), 則熔核長大到一定極限后會(huì)產(chǎn)生飛濺. 為了保證熔核尺寸和焊點(diǎn)強(qiáng)度，焊接時(shí)間與焊接電流在一定范圍內(nèi)可以互 為補(bǔ)充。為了獲得一定強(qiáng)度的焊點(diǎn)，可以采用大電流和短時(shí)間（強(qiáng)條件，又稱 強(qiáng)規(guī)范），也可以采用小電流和長時(shí)間（弱條件，又稱弱規(guī)范）。選用強(qiáng)條件 還是弱條件，則取決于金屬的性能、厚度和所用焊機(jī)的功率。但對(duì)于不同性能 和厚度的金屬所需的電流和時(shí)間，都仍有一個(gè)上、下限，超過此限，將無法形 成合格的熔核。 選取盡可能短的焊接時(shí)間是焊接過程優(yōu)先考慮的工藝,但是,根據(jù)不同的焊機(jī) 功率,焊接工件形式,焊接工件材質(zhì),焊點(diǎn)數(shù)量等因素,焊接時(shí)間必需滿足熔核的形 成條件. 電極壓力

26、 f: 電極壓力的大小一方面影響工件接觸電阻的數(shù)值,從面影響析熱量的多少,另 一方面影響焊件向電極的散熱情況. 從節(jié)能的角度來考慮,應(yīng)選擇不產(chǎn)生飛濺的 最小電極壓力. 在多臺(tái)焊機(jī)連續(xù)焊接時(shí),要特別注意氣源的壓縮空氣流量和壓力輸出的穩(wěn)定 性. 當(dāng)流量和壓力輸出不穩(wěn)定時(shí),極易產(chǎn)生飛濺或脫焊. 電極工作面尺寸: 焊接電流一定時(shí),較小的電極工作尺寸使得電流密度增加,增強(qiáng)了焊接能力. 因此,必須在焊接一定的時(shí)間后,對(duì)焊機(jī)電極進(jìn)行及時(shí)的修理,以保證焊接電流密 度的一致性,從而保證焊接質(zhì)量的穩(wěn)定性. 電極工作面尺寸對(duì)焊件表面美觀,焊核尺寸的穩(wěn)定都有重要影響,要特別注意. 需要說明的是,點(diǎn)(排)焊時(shí)各參數(shù)是相

27、互影響的,針對(duì)不同的焊接材料和工作條 件,對(duì)大多數(shù)場合均可選取多種各參數(shù)的組合。 1.3 電阻焊設(shè)備及電阻焊焊接質(zhì)量的檢測技術(shù) 1.3.1電阻焊設(shè)備 點(diǎn)焊機(jī) 點(diǎn)焊機(jī)是由機(jī)座，加壓機(jī)構(gòu)，焊接回路，電極，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和開關(guān)及調(diào)節(jié)裝 置組成，其中主要部分是加壓機(jī)構(gòu)，焊接回路和控制裝置。 加壓機(jī)構(gòu) 是電阻焊在焊接是負(fù)責(zé)加壓的機(jī)構(gòu)。 焊接回路 焊接回路是指除焊接之外參與焊接電流導(dǎo)通的全部零件所組成的 導(dǎo)電通路。 控制裝置 控制裝置是由開關(guān)和同步控制兩部分組成，在點(diǎn)焊中開關(guān)的作 用是控制電流的通斷，同步控制的作用是調(diào)節(jié)焊接電流的大小，精確控制焊接 程序，當(dāng)網(wǎng)路電壓有波動(dòng)時(shí)，能自動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償。 電阻焊電源 電阻焊

28、常采用工頻變壓器作為電源，電阻焊變壓器的外特性采用下降的外 特性，與常用變壓器及弧焊變壓器相比，電阻焊變壓器有以下特點(diǎn)。 1） 電流大 電壓低 常用的電流是 240ka，在鋁合金點(diǎn)焊或鋼軌對(duì)焊時(shí)甚至可以達(dá)到 150200ka，由于焊件焊接回路電阻通常只有若干微歐，所以電源電壓低，固定 式焊機(jī)通常在 10v 以內(nèi)，懸掛式點(diǎn)焊機(jī)才可達(dá)到 24v。 2）功率大 可調(diào)節(jié) 由于焊接電流很大，雖然電壓不高，旱機(jī)仍可達(dá)到比較大的功率，大功率 電源甚至高達(dá) 1000kw 以上，為了適應(yīng)各種不同焊件的需要，還要求焊機(jī)的功率 應(yīng)能方便調(diào)節(jié)。 3）斷續(xù)工作狀態(tài) 無空載運(yùn)行 電阻焊通常在焊件裝配好之后才接通電源的，電

29、源一旦接通，變壓器就在 負(fù)載狀態(tài)下運(yùn)行，一般無空載運(yùn)行的情況發(fā)生，其他工序，如裝載，夾緊等， 一般不需要接通電源，因此變壓器處于斷續(xù)工作狀態(tài) 目前，汽車制造廠商所采用的阻焊設(shè)備的次級(jí)輸出主要是工頻交流和直流 兩種，其額定功率一般在 63 kva 以上，最高的達(dá) 400 kva 或更高，電能消耗較 大。wdk 或 hw 系列控制器對(duì)電流的控制精度較高，約為3%，同時(shí)具備了多脈 沖焊接功能，基本能滿足低碳鋼或鍍鋅板的焊接。 點(diǎn)焊電極的使用壽命直接影響著汽車制造成本和焊接質(zhì)量，在鍍層鋼板的 焊接中尤其嚴(yán)重。點(diǎn)焊電極材料主要包括：鉻鋯銅、彌散強(qiáng)化銅、鈹青銅等。 彌散強(qiáng)化銅合金材料，其常溫和高溫硬度、導(dǎo)

30、電率均優(yōu)于鉻鋯銅材料。采用彌 散強(qiáng)化銅電極其使用壽命是鉻鋯銅電極的 24 倍。但其成本高于鉻鋯銅材料。 在國內(nèi)，汽車制造廠主要采用鉻鋯銅電極，有少部分合資公司采用彌散強(qiáng)化銅 電極。 目前，電阻焊機(jī)大量使用交流 50 hz 的單相交流電源，其容量大、功率因 數(shù)低。發(fā)展三相低頻電阻焊機(jī)、三相次級(jí)整流焊機(jī)(已在普通型點(diǎn)焊機(jī)、縫焊機(jī)、 凸焊機(jī)中應(yīng)用)和 igbt 逆變電阻焊機(jī)，可以解決電網(wǎng)不平衡和提高功率因數(shù)的 問題。同時(shí)還可進(jìn)一步節(jié)約電能，利于實(shí)現(xiàn)參數(shù)的微機(jī)控制，可更好地適用于 焊接鋁合金、不銹鋼及其他難焊金屬的焊接。另外，還可進(jìn)一步減輕設(shè)備質(zhì)量。 目前，由于國產(chǎn)逆變點(diǎn)焊機(jī)的性能還不能滿足使用要求，

31、因此國內(nèi)所用逆變點(diǎn) 焊機(jī)主要依賴于進(jìn)口。在載貨車車身制造中，所采用的材料為 08al 和鍍鋅板， 采用常的點(diǎn)焊機(jī)即可。但在轎車車身制造中，隨著鋁鎂合金的使用量不斷增加， 只有采用逆變點(diǎn)焊機(jī)才能獲得較好的點(diǎn)焊質(zhì)量。 1.3.2電阻點(diǎn)焊焊接質(zhì)量的檢測技術(shù) 在汽車制造中，焊接質(zhì)量的優(yōu)劣是制造商和用戶共同關(guān)注的焦點(diǎn)，焊接質(zhì) 量主要依靠焊接設(shè)備來保證。對(duì)車身點(diǎn)焊而言，主要由控制器保證設(shè)定焊接參 數(shù)在一定的波動(dòng)范圍內(nèi)，從而獲得穩(wěn)定的焊點(diǎn)質(zhì)量。以恒流控制方式為主的國 產(chǎn)控制器基本能滿足軟鋼和鍍鋅鋼板的焊接，但其控制精度還需進(jìn)一步提高， 對(duì)焊接電流的控制仍是開環(huán)控制，隨工況的變化其焊點(diǎn)質(zhì)量的一致性很難保證。

32、為了獲得可靠的焊接質(zhì)量，焊接檢驗(yàn)必不可少。在車身制造中，焊點(diǎn)檢測方法 采用非破壞性抽樣檢查，可能開焊的焊點(diǎn)未被檢查出來，嚴(yán)重影響產(chǎn)品的質(zhì)量。 因此，點(diǎn)（凸）焊質(zhì)量的在線檢測與控制技術(shù)對(duì)保證點(diǎn)（凸）焊質(zhì)量的可靠性 和一致性非常重要。 點(diǎn)焊質(zhì)量控制技術(shù)的發(fā)展趨勢 1）控制模式。由單模式控制發(fā)展為多模式控制，動(dòng)態(tài)電阻監(jiān)控、動(dòng)態(tài)電極 位移監(jiān)控都是實(shí)現(xiàn)這種控制的綜合模式，即動(dòng)態(tài)電阻差值與動(dòng)態(tài)電阻變化速率 相綜合；最大位移與位移速度相綜合。由一種監(jiān)控方法發(fā)展為多種監(jiān)控方法。 2）調(diào)節(jié)參量。由初始的單變量調(diào)節(jié)（焊接時(shí)間或焊接電流）發(fā)展為多變量 調(diào)節(jié)，即在焊接過程中同時(shí)對(duì)焊接電流、焊接時(shí)間和焊接壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)。

33、 3）在控制決策上，已由常規(guī)的控制決策方式（由被控制參數(shù)的偏差值通過 查表確定其控制參數(shù)的調(diào)節(jié)量）向人工智能（神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊邏輯等）決策方 式發(fā)展。 1.3.3電阻焊接夾具在汽車制造中的應(yīng)用 焊接夾具是焊裝工藝的重要組成部分,它在焊接過程中確保車身形狀、尺寸、 精度符合產(chǎn)品圖樣技術(shù)要求,同時(shí)焊接夾具的自動(dòng)化程度還是影響汽車生產(chǎn)批量 的關(guān)鍵因素。由于車身零件為薄板彈性體,易變形,在焊接過程中常采用工件型 面過定位的方式對(duì)它設(shè)置定位夾緊點(diǎn),以增加其剛性,這就決定了車身焊接夾具 的數(shù)量繁多;同時(shí)車身各位置斷面形狀的差別又使對(duì)它定位的夾具結(jié)構(gòu)具有多樣 性。針對(duì)這一特點(diǎn),本文分析長安之星ii汽車中門焊接

34、夾具的基本結(jié)構(gòu),對(duì)其選 用及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、縮短設(shè)計(jì)周期、降低制造成本具有非常重要的意義。 汽車焊接夾具的設(shè)計(jì)成功, 提高了焊接的焊接精度和焊接的可靠性, 為汽 車制造業(yè)打下了良好的基礎(chǔ)。隨著汽車工業(yè)的發(fā)展, 各汽車生產(chǎn)廠家對(duì)車身焊 裝設(shè)備的要求越來越高, 而且汽車車身焊接夾具的設(shè)計(jì)與沖壓件、工序件結(jié)構(gòu) 及精度關(guān)系極為密切, 充滿了豐富的特殊性, 在設(shè)計(jì)時(shí), 除了考慮遵循一般的 規(guī)律性外, 還必須具體問題具體對(duì)待。 車門焊裝夾具大都以沖壓件的曲面外型、在曲面上經(jīng)過整形的平臺(tái)、拉延 和壓彎成型的臺(tái)階、經(jīng)過修邊的窗口和外部邊緣、裝配用孔和工藝孔定位, 這 就在很大程度上決定了它的定位元件形狀比較特殊,

35、 很少能用標(biāo)準(zhǔn)元件8。焊 接夾具上要分別對(duì)各被焊接工件進(jìn)行定位, 并使其不互相干涉, 在設(shè)置定位元 件時(shí)要充分利用工件裝配的相互依賴關(guān)系作為自然的定位支承。有的工件焊接 成封閉體,無法設(shè)置定位支承, 可要求產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)預(yù)沖平臺(tái)、翻邊作為定位控制 點(diǎn), 總之, 對(duì)于要求不嚴(yán)格的裝配, 盡量不使用焊接夾具。定位塊間距既要保 證定位精度, 又要保證焊鉗伸入的方便性。 車門沖壓件裝配后,使用電阻焊工件不受扭轉(zhuǎn)力矩, 當(dāng)工件的重力與點(diǎn)焊時(shí) 加壓方向一致, 焊接壓力足以克服工件的彈性變形, 并仍能保持準(zhǔn)確的裝配位 置與定位基準(zhǔn)貼合, 此時(shí)可以省去夾緊機(jī)構(gòu)。焊接通常在兩個(gè)工件間進(jìn)行, 夾 緊點(diǎn)一般都比較多,

36、電阻焊是一種高效焊接工藝, 為減少裝卸工件的輔助時(shí)間, 夾緊應(yīng)采用高效快速裝置和多點(diǎn)連動(dòng)機(jī)構(gòu)。對(duì)于薄板沖壓件, 夾緊力作用點(diǎn)應(yīng) 作用在支承點(diǎn)上, 只有對(duì)于剛性很好的工件才允許作用在幾個(gè)支承點(diǎn)所組成的 平面內(nèi), 以免夾緊力使工件彎曲或脫離定位基準(zhǔn)。夾緊力主要用于保持工件裝 配的相對(duì)位置, 克服工件的彈性變形, 使其與定位支承或?qū)щ婋姌O貼合。 1.3.4汽車焊裝生產(chǎn)線的介紹 現(xiàn)代汽車車身裝焊技術(shù)主要有定位迅速準(zhǔn)確的裝焊夾具、日益精湛的焊接 技術(shù)、日臻完善的質(zhì)量控制手段、立體布置的自動(dòng)化生產(chǎn)線和大量焊接機(jī)器人 的應(yīng)用。汽車車身在裝焊過程中有兩個(gè)最明顯的特點(diǎn)：一是具有程序性, 指車 身制件裝焊的先后順

37、序；二是裝焊過程中, 需使用專門的夾具來確定零件或合 件的相對(duì)位置, 并將其夾緊貼合進(jìn)行焊接。因而汽車焊裝生產(chǎn)線主要是由各工 序上的定位夾緊單元、焊接裝置以及各工序間進(jìn)行產(chǎn)品傳輸?shù)膫鲃?dòng)機(jī)構(gòu)組成。 隨著汽車改型的加快, 產(chǎn)品不斷增加, 生產(chǎn)效率越來越高, 汽車車身焊裝生產(chǎn) 方式也不斷更新, 由原來的手工裝焊生產(chǎn)方式發(fā)展為裝焊流水線生產(chǎn)方式，甚 至全自動(dòng)生產(chǎn)方式,即自動(dòng)裝卸、自動(dòng)焊接、自動(dòng)傳送及自動(dòng)控制。但這種發(fā)展 不是跳躍式的, 是在原有生產(chǎn)線的基礎(chǔ)上加以改進(jìn)和延伸的。經(jīng)過對(duì)長安汽車 公司三工廠的參觀，發(fā)現(xiàn)中門的焊裝生產(chǎn)線的特點(diǎn)是其采用的全部是手工裝焊， 焊接工藝全部為電阻點(diǎn)焊。車門和零件的裝夾

38、全是工人手工放置在夾具上的， 然后再進(jìn)行夾緊，零件之間的傳輸也是利用人工。焊接設(shè)備采用的也是懸掛式 點(diǎn)焊機(jī)。經(jīng)過實(shí)際對(duì)生產(chǎn)線的考察發(fā)現(xiàn)長安之星二代汽車中門的結(jié)構(gòu)簡單，上 述焊裝線的工藝布局已經(jīng)能夠滿足它的生產(chǎn)及精度要求 1.4本課題的意義 使普通的板材成為一個(gè)完整的車身，需經(jīng)過很多環(huán)節(jié)，其中最重要的環(huán)節(jié) 就是將沖壓成型后的車身零件組合成完整車身的過程。早期的工藝是通過鉚接， 這種工藝不僅生產(chǎn)效率低，而且車身不美觀，更重要的是車身的可靠性較低。 隨著技術(shù)的進(jìn)步和機(jī)械化大生產(chǎn)的需要，電阻焊工藝應(yīng)用到車身的制造領(lǐng)域。 電阻焊作為一種高效、廉價(jià)且機(jī)械化和自動(dòng)化程度較高的連接技術(shù)，非常 適合在薄板的焊接

39、之中，其接頭質(zhì)量高，生產(chǎn)效率高，因此目前廣泛應(yīng)用于低 碳鋼板、高強(qiáng)鋼板和鍍層鋼板的焊接。而汽車車身的成型方式主要是由薄板焊 接而成，因此在汽車工業(yè)中電阻焊得到非常廣泛的運(yùn)用。車門作為汽車車身的 重要組成部分，所用的焊接均是由電阻焊來完成。長安之星汽車車門由前門、 中門和背門組成，他們主要采用的焊接手段都是電阻焊，而其中又以中門最能 體現(xiàn)電阻焊在汽車工業(yè)中的運(yùn)用現(xiàn)狀，能更快、更好的實(shí)現(xiàn)本設(shè)計(jì)的目的達(dá)到 以點(diǎn)帶面的作用。 本課題通過研究現(xiàn)代工業(yè)中薄板焊接最廣泛采用的電阻焊，分析它的原理、 結(jié)構(gòu)和展望。然后再在對(duì)長安之星汽車車門焊接工藝分析中一一體現(xiàn)。并在工 廠現(xiàn)行生產(chǎn)工藝的基礎(chǔ)上，分析影響產(chǎn)品質(zhì)量

40、的主要因素，從而達(dá)到優(yōu)化焊接 工藝和的目的。 長安之星汽車車門焊接過程中的很多參數(shù)都經(jīng)過工廠技術(shù)人員多方考慮， 無數(shù)實(shí)驗(yàn)后確定的。它們既要能保證焊接質(zhì)量，同時(shí)要考慮焊接速度、效率及 焊接成本等很多因素。所以說他們所采用的焊接設(shè)備、方法及工藝參數(shù)都優(yōu)中 取優(yōu)的，并且是相當(dāng)?shù)膹?fù)雜，不易了解。但通過我的學(xué)習(xí)、查閱，我盡可能的 了解工廠采用這些焊接設(shè)備、方法及工藝參數(shù)的目的和意義，指出他們這么做 的原因及結(jié)果。前提是建立在我對(duì)電阻焊相關(guān)知識(shí)的理解上。 本課題的順利實(shí)現(xiàn)，不僅能夠?qū)σ褜W(xué)焊接知識(shí)（特別是電阻焊方面）的鞏 固，加深對(duì)它的理解。使自己能夠真正意義上的理解整個(gè)焊接過程，并不像想 象中的簡單，無論

41、從焊接材料的選用；焊接方法的確定，再到焊接設(shè)備的準(zhǔn)備 （焊機(jī)電源、電極等），還是工藝參數(shù)的確定；焊接質(zhì)量的保證，無一不要全 面的知識(shí)、細(xì)心的思考和全局的掌握。這對(duì)今后的工作和學(xué)習(xí)都將得到極大的 幫助。 1.5 本課題的主要研究內(nèi)容 長安之星（cm5）電阻焊在其生產(chǎn)過程中占有很大的比例。使普通的板材成 為一個(gè)完整的車門，需經(jīng)過很多環(huán)節(jié)，其中最重要的環(huán)節(jié)就是將沖壓成型后的 車門零件組合成完整車門的過程。其焊接過程是由電阻焊來完成。本文就是分 析和設(shè)計(jì)長安之星（cm5）汽車中門的電阻焊焊接工藝。 .1設(shè)計(jì)（論文）的主要內(nèi)容：設(shè)計(jì)（論文）的主要內(nèi)容： 長安之星（cm5）汽車車門材料的焊

42、接性分析； 現(xiàn)行長安之星（cm5）汽車車門焊接工藝的分析、研究； 焊接設(shè)備（電源、電極、控制裝置等）的分析與選配； 長安之星（cm5）汽車車門薄板電阻焊焊接工藝設(shè)計(jì)。 1.6 本課題實(shí)現(xiàn)途徑 系統(tǒng)的學(xué)習(xí)焊接尤其是電阻焊方面的知識(shí)，了解電阻焊的原理及特點(diǎn)， 并 了解電阻焊在國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀以及在汽車制造領(lǐng)域中的應(yīng)用 對(duì)長安之星汽車車門材料的焊接性分析，并了解長安之星的車門結(jié)構(gòu) 選取合適的焊接設(shè)備，并對(duì)長安之星車門現(xiàn)行的焊接工藝進(jìn)行分析研究 在分析電阻焊電源、焊接原理、結(jié)構(gòu)及工藝參數(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合長安之 星 汽車中門現(xiàn)行的焊接工藝，分析影響焊接質(zhì)量的主要因素，尋找車門焊接質(zhì)量 的以保證的途徑。 根

43、據(jù)工藝參數(shù)對(duì)焊接質(zhì)量的影響曲線關(guān)系，提出可行的保證車門焊接質(zhì) 量 的措施，并設(shè)計(jì)出優(yōu)化的焊接工藝。 2 長安之星(cm5)汽車車門材料的焊接性分析 2.1 長安之星(cm5)汽車焊接板材的化學(xué)成分和性能 長安之星（cm5）汽車主要使用寶山鋼鐵股份有限公司的冷連扎低碳鋼板。 其具體的化學(xué)成分和性能要求如下： 化學(xué)成分 表 2.1： 板材的化學(xué)成分 表 2.1 牌號(hào)c mn p s alta dc01(st12)0.10 0.50 0.035 0.025 0.020 dc03(st13)0.08 0.45 0.030 0.025 0.020 dc04(st14,st15)0.08 0.40 0.0

44、25 0.020 0.020 a、對(duì)于牌號(hào) dc01、dc03 和 dc04，當(dāng) c0.01 時(shí) alt0.015 b、可以用 nb 代替部分 ti，此時(shí) nb 和 ti 的總含量0.20 力學(xué)性能 表 2.2： 板材的力學(xué)性能 表2.2 斷后伸長率（l0=80mm,b=20mm）% 不小于 公稱厚度 （mm） 牌號(hào)屈服強(qiáng)度 mpa 拉伸強(qiáng) 度 mpa 不小于 0.70.7111.61.6 r 值 不 小于 n 值 不 小于 dc01(st12) dc03(st13) dc04 (st14st15) 130260 120240 120210 270 270 270 28 32 36 30 34

45、 38 32 35 39 34 36 40 - - - - 1.5 0.18 拉伸應(yīng)變痕 表 2.3： 板材的拉伸應(yīng)變痕 表 2.3 牌號(hào)拉伸應(yīng)變痕 dc01(st1 2) dc03(st1 3) 鋼板及鋼帶在室溫條件下儲(chǔ)存，在制造后 3 個(gè)月內(nèi)，保證使用時(shí)不 出現(xiàn)拉伸應(yīng)變痕。 鋼板及鋼帶在室溫條件下儲(chǔ)存，在制造后 6 個(gè)月內(nèi)，保證使用時(shí)不 出現(xiàn)拉伸應(yīng)變痕。 dc04(st14,st15) 鋼板及鋼帶在室溫條件下儲(chǔ)存，在制造后 6 個(gè)月內(nèi)，保證使用時(shí) 不出現(xiàn)拉伸應(yīng)變痕。 表面質(zhì)量 鋼板及鋼帶表面不得有結(jié)疤、裂紋、夾雜等對(duì)使用有害的缺陷，鋼板及鋼 帶不得有分層。其表面質(zhì)量要求為：表面允許有少量不

46、影響成型性及涂、鍍附 著力的缺陷，如輕微的劃傷、壓痕、麻點(diǎn)、輥印及氧化色等。 2.2 板材的焊接性分析 低碳鋼的含碳量低于 0.25%。其電阻率適中,需要的焊機(jī)功率不大；塑性溫 度區(qū)寬，易于獲得所需的塑性變形而不必使用很大的電極壓力；碳與微量元素 含量低，無高熔點(diǎn)氧化物，一般不產(chǎn)生淬火組織或夾雜物；結(jié)晶溫度區(qū)間窄、 高溫強(qiáng)度低、熱膨脹系數(shù)小，因而開裂傾向小。這類鋼具有良好的焊接性，其 焊接電流、電極壓力和通電時(shí)間等工藝參數(shù)具有較大的調(diào)節(jié)范圍。所以，通常 情況下不會(huì)因焊接而產(chǎn)生嚴(yán)重硬化組織或淬火組織。低碳鋼焊后的接頭塑性和 沖擊韌度良好，焊接時(shí)，一般不需預(yù)熱、控制層間溫度和后熱，焊后也不必采 用

47、熱處理改善組織，整個(gè)焊接過程不必采取特殊的工藝措施，焊接性優(yōu)良。 a、當(dāng)屈服現(xiàn)象不明顯時(shí)采用 rp0.2,否則采用 rrl b、對(duì)于牌號(hào)dc04其r值，n值為r90和n90；當(dāng)厚度1.6mm時(shí)，r值允許 降低0.2；當(dāng)厚度2.0mm時(shí)，r值和n值不作保證。 3 長安之星(cm5)汽車中門現(xiàn)行焊接工藝的分析、研究 3.1 焊接夾具 焊接夾具是焊裝工藝的重要組成部分,它在焊接過程中確保車身形狀、尺寸、 精度符合產(chǎn)品圖樣技術(shù)要求,同時(shí)焊接夾具的自動(dòng)化程度還是影響汽車生產(chǎn)批量 的關(guān)鍵因素。由于車身零件為薄板彈性體,易變形,在焊接過程中常采用工件型 面過定位的方式對(duì)它設(shè)置定位夾緊點(diǎn),以增加其剛性,這就決

48、定了車身焊接夾具 的數(shù)量繁多;同時(shí)車身各位置斷面形狀的差別又使對(duì)它定位的夾具結(jié)構(gòu)具有多樣 性。針對(duì)這一特點(diǎn),分析長安之星汽車中門焊接夾具選用及如何保證零件的裝夾 定位，對(duì)保證車門的電阻焊工藝的穩(wěn)定以及降低制造成本具有非常重要的意義。 通過對(duì)長安三工廠焊接車間長安之星汽車中門焊接生產(chǎn)線分析可知，汽車 車門由內(nèi)蒙皮、外蒙皮分別通過電阻焊焊接后成型的。內(nèi)蒙皮有兩個(gè)焊接夾具 總成：中門內(nèi)板焊接總成夾具、中門內(nèi)蒙皮焊接總成，每種共兩套，分別為車 門內(nèi)蒙皮左和車門內(nèi)蒙皮右兩套，結(jié)構(gòu)極其相似，每套夾具都需兩個(gè)工人來操 作。本文以內(nèi)蒙皮夾具為例來分析。 3.1.1 內(nèi)蒙皮夾具的組成 中門內(nèi)蒙皮的焊接是在兩個(gè)工

49、位上完成的，故有兩個(gè)焊接總成，在這里我 只分析中門內(nèi)蒙皮焊接總成。 除外蒙皮加強(qiáng)件、中央加強(qiáng)件是在中門內(nèi)板焊接總成夾具上完成焊接的， 其它 6 中零部件：中門內(nèi)蒙皮上加強(qiáng)件、中門上臂加強(qiáng)件、中門下臂加強(qiáng)件、 中門關(guān)門限位器加強(qiáng)件、中門鉸鏈加強(qiáng)件、中門鎖加強(qiáng)件均是在中門內(nèi)蒙皮焊 接總成上焊接成型的。 長安三工廠焊接車間長安之星汽車中門焊接生產(chǎn)線焊接所采用的焊接總成 基本數(shù)據(jù)如表 3.1 所示： 中門內(nèi)蒙皮焊接總成基本數(shù)據(jù) 表 3.1 中門內(nèi)蒙皮焊接總成 制造廠商 外形尺寸 天津福臻工業(yè)裝備有限責(zé)任公司 1460mm，1190 mm，1050mm（高度） x：350 mm，y：1850 mm，z：

50、750 mm坐標(biāo)基準(zhǔn) 總重量594kg 中門內(nèi)蒙皮焊接總成這個(gè)工位是車門焊接過程中最復(fù)雜、用時(shí)最多（約占 內(nèi)蒙皮焊接總時(shí)間的 70%） 、工人操作量最大的一個(gè)工位。因此在這一個(gè)工位上 所 需的焊接設(shè)備也就最多，除基本的夾具地板外，所用夾具也達(dá)到了 16 個(gè)。其夾 具編號(hào)、質(zhì)量如圖 3.1，如表 3.2： 車門蒙皮（左）所需的夾具的基本參數(shù) 表 3.2 名稱序號(hào)圖號(hào)零部件名稱數(shù)量質(zhì)量（kg） 1 rd02l/r-01 1 號(hào)夾具1/14.2 2 rd02l/r-02 2 號(hào)夾具1/13.7 3rd02l/r-03 3 號(hào)夾具 1/114.5 4rd02l/r-04 4 號(hào)夾具 1/123.8 5

51、rd02l/r-05 5 號(hào)夾具 1/116.2 6rd02l/r-06 6 號(hào)夾具 1/112.3 7rd02l/r-07 7 號(hào)夾具 1/112.3 8rd02l/r-08 8 號(hào)夾具 1/128.2 9rd02l/r-09 9 號(hào)夾具 1/141 10rd02l/r-10 10 號(hào)夾具 1/120.1 11rd02l/r-1111 號(hào)夾具1/117.7 12rd02l/r-12 12 號(hào)夾具 1/118.8 13rd02l/r-13 13 號(hào)夾具 1/115.4 14rd02l/r-14 14 號(hào)夾具 1/121.7 15rd02l/r-15 15 號(hào)夾具 1/114.8 中門內(nèi)蒙皮 焊

52、接總成 16rd02l/r-16 16 號(hào)夾具 1/114.9 16 個(gè)夾具可以分為 2 類： 單獨(dú)銷定位夾具。 ， 氣動(dòng)夾具：氣動(dòng)夾具是指利用壓縮空氣作動(dòng)力, 通過氣缸推動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)來夾 緊 工件。 3.1.2 分析夾具的定位和裝夾作用 由于夾具的數(shù)量過多，本文僅以 7 號(hào)夾具為例來分析。經(jīng)過對(duì)中門內(nèi)蒙皮 焊接生產(chǎn)線的分析，7 號(hào)夾具在整個(gè)焊接總成中，它所起到的作用是定位、加 緊中門上門框。它在中門內(nèi)蒙皮焊接總成的位置如圖 3.2 所示： 7 號(hào)夾具屬于利用壓縮空氣作動(dòng)力, 通過氣缸推動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)來夾緊工件， 它的優(yōu)點(diǎn)為：操作省時(shí)省力、工作效率高、夾緊力強(qiáng)。 夾具結(jié)構(gòu)：7 號(hào)夾具由定位裝置、夾緊

53、機(jī)構(gòu)、輔助系統(tǒng)四大部分組成。組 成的零部件如圖 3.3、表 3.3 所示： 圖 3.1 中門焊接總成夾具編號(hào) 7 號(hào)夾具零部件及相關(guān)參數(shù) 表 3.3 圖 3.3 7 號(hào)夾具的立體結(jié)構(gòu) 7 號(hào)夾具零部件 編號(hào)名稱數(shù)量質(zhì)量 （kg） 材質(zhì) 1轉(zhuǎn)臂10.8q235-a 2壓塊10.145 3定位塊10.245 4墊片1 5連接塊12.2q235-a 6螺釘4 7連桿10.8q235-a 8鉸支銷1 9夾緊汽缸標(biāo)準(zhǔn)件 10基準(zhǔn)銷2 11夾具體1q235-a 圖 3.2 7 號(hào)夾具在中門內(nèi)蒙皮焊接總成的位置 7 號(hào)夾具夾緊過程：夾具打開，車門該裝夾的位置放到壓塊和定位塊之間。 由氣壓機(jī)注射氣體在夾緊汽缸

54、中，推動(dòng)汽缸中的活塞向上運(yùn)動(dòng)，連桿向上推動(dòng) 轉(zhuǎn)臂，形成一個(gè)“杠桿”在轉(zhuǎn)臂的左端形成一個(gè)向下的壓力，再傳送給壓塊， 夾緊車門。形成夾具一個(gè)閉合的過程。 由此我們可以得出夾具的作用就是在保證焊件焊接后能獲得正確的幾何形 狀和尺寸的條件下，使被裝配的元件獲得正確的位置和可靠的夾緊。 3.2 長安之星(cm5)汽車中門現(xiàn)行的焊接工藝的分析與研究 3.2.1 長安之星(cm5)汽車中門內(nèi)蒙皮焊接零部件 通過對(duì)長安三工廠焊接車間長安之星代汽車中門焊接生產(chǎn)線分析可知，長 安之星汽車中門主要由內(nèi)蒙皮和外蒙皮組成。 其中內(nèi)蒙皮 9 種零部件（11 個(gè)零件）全部是由電阻焊焊接而成。如圖 3.3 所示： 車門的焊接

55、的復(fù)雜程度主要有車門結(jié)構(gòu)、零部件的多少等來決定，經(jīng)過分 析比較內(nèi)蒙皮的結(jié)構(gòu)（圖 3.5）最為復(fù)雜，前后需要 8 種零件通過電阻焊焊接 在中門內(nèi)蒙皮上，這一過程中總共需要焊 55 個(gè)焊點(diǎn)，這 55 個(gè)焊點(diǎn)全部都是使 用 c-uc-2906 焊鉗焊來完成接焊的，前后需要兩個(gè)工位，使用了兩套焊接夾具 (中門內(nèi)蒙皮右/左各兩套，共四套),每個(gè)工位由兩個(gè)操作工人來完成焊接，故 每個(gè)工位有兩套相同的焊機(jī)。 使中門內(nèi)蒙皮焊接成型的 9 種零部件（表 3.6）全是采用 0.8mm 厚的冷扎 低碳鋼板沖壓件，由于長安之星汽車的市場定位比較大眾化，車門所用的板材 并不是鍍鋅鋼板，這樣做可以保證低廉的制造成本，而且

56、冷扎低碳鋼板也具有 良好的焊接性，不需預(yù)熱、控制層間溫度和后熱，焊后也不必采用熱處理改善 組織，整個(gè)焊接過程不必采取特殊的工藝措施?？梢圆豢紤]由鍍鋅層帶來的電 極的損耗等影響。 中門內(nèi)蒙皮焊接零部件 表 3.4 序零件代號(hào)零件名稱數(shù)量生產(chǎn)廠家 16211111/12-e02 中門內(nèi)蒙皮 1/1 26211155/56-e01 中門內(nèi)蒙皮上加強(qiáng)件 1/1 重慶榮升汽車配件制造公司 36211114-e01 中門外蒙皮上加強(qiáng)件 1/1 重慶榮升汽車配件制造公司 46211116-e01 中門外蒙皮中央加強(qiáng)件 2/2 重慶榮升汽車配件制造公司 56211142-e01 中門上臂加強(qiáng)件 1/1 長安跨

57、越車輛有限公司 66211143/44-03 中門下臂加強(qiáng) 1/1 長安跨越車輛有限公司 76211145/46-e01 中門關(guān)門限位器加強(qiáng)件 1/1 新能汽車配件有限公司 86211151/52-e02 中門鉸鏈加強(qiáng)件 1/1 長安汽車機(jī)械制造公司 96211153/54-01 中門鎖加強(qiáng)件 1/1 長安汽車機(jī)械制造公司 3.2.2 長安之星(cm5)汽車中門外蒙皮焊接零部件 外蒙皮上 3 種零部件全部是由電阻焊焊接而成。如圖 3.3 所示： 中門外蒙皮焊接零部件 表 3.5 序號(hào)零件代號(hào)零件名稱 數(shù)量 16211101/02-e01中門外蒙皮(左右) 1/1 2 6211132-01中門上

58、窗框1/1 3 6211134-01中門下窗框1/1 圖 3.3 中門內(nèi)蒙皮焊接零部件的焊接位置 3.2.3 長安之星（cm5）汽車中門焊接工藝分析 汽車中門內(nèi)蒙皮焊接操作順序（圖 3.4） ；零部件對(duì)應(yīng)編號(hào)及所需焊點(diǎn)（表 3.6）： 內(nèi)蒙皮焊接零部件及所需焊點(diǎn) 表 3.6 序號(hào)零件代號(hào)零件名稱所需焊點(diǎn) 16211111/12-e02 中門內(nèi)蒙皮(左/右) 26211155/56-e01 中門內(nèi)蒙皮上加強(qiáng)件(左/右) 2 36211114-e01 中門外蒙皮上加強(qiáng)件 5 46211116-e01 中門外蒙皮中央加強(qiáng)件 42 56211142-e01 中門上臂加強(qiáng)件 4 66211143/44-

59、03 中門下臂加強(qiáng)件(左/右) 11 76211145/46-e01 中門關(guān)門限位器加強(qiáng)件(左/右) 4 86211151/52-e02 中門鉸鏈加強(qiáng)件(左/右) 11 96211153/54-01 中門鎖加強(qiáng)件(左/右) 4 圖 3.4 中門內(nèi)蒙皮焊接操作順序 步驟： 1）在焊接 1 中當(dāng)中門內(nèi)蒙皮放到夾具（中門內(nèi)板焊接總成夾具）上是，先放零 件于內(nèi)蒙皮上，然后由夾具夾緊，其夾緊力為 10n。 2）再依次放上零件、，其夾緊力為 20n， 3）采用焊鉗型號(hào)（c 型）為 c-uc-2906 的焊鉗焊接，一共所需焊點(diǎn)為：39 個(gè) 4）拆卸部分焊好的內(nèi)蒙皮轉(zhuǎn)于到夾具（中門內(nèi)蒙皮焊接總成）上，放上零件

60、 、2，夾緊力為 40n。仍然采用型號(hào)為 c-uc-2906 的焊鉗焊接，所需 焊點(diǎn) 12 個(gè). 5）拆卸并檢測焊點(diǎn)質(zhì)量。 汽車中門內(nèi)蒙皮焊點(diǎn)工藝分析 由于車門內(nèi)蒙皮焊接結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需焊零部件多，焊點(diǎn)集中。文中只選用中 門外蒙皮上加強(qiáng)件（圖 3.5）與中門外蒙皮中央加強(qiáng)件（圖 3.6）兩件的焊點(diǎn)來 進(jìn)行工藝分析。 圖 3.5 中門外蒙皮加強(qiáng)件 圖 3.6 中門外蒙皮中央加強(qiáng)件 x2 外蒙皮加強(qiáng)件以及外蒙皮中央加強(qiáng)件在中門內(nèi)蒙皮中的焊接位置.如圖 3.7 所示： 圖 3.7 外蒙皮上加強(qiáng)件與外蒙皮中央加強(qiáng)件的焊接位置 外蒙皮中央加強(qiáng)件的兩個(gè)焊點(diǎn)： 所需焊點(diǎn)：24（如圖 3.8） 焊接夾具：夾具 1