第7講：汽車裝焊工藝

1、TSINGHUA UNIVERSITY第第7講講 汽車裝焊工藝汽車裝焊工藝TSINGHUA UNIVERSITY概述概述電阻點(diǎn)焊電阻點(diǎn)焊焊接自動(dòng)裝置焊接自動(dòng)裝置車身裝焊工藝車身裝焊工藝車架裝焊工藝車架裝焊工藝其它汽車焊接結(jié)構(gòu)的焊接其它汽車焊接結(jié)構(gòu)的焊接TSINGHUA UNIVERSITY概述概述 汽車生產(chǎn)中裝焊結(jié)構(gòu)產(chǎn)品分為：車身裝焊；車門汽車生產(chǎn)中裝焊結(jié)構(gòu)產(chǎn)品分為：車身裝焊；車門的裝焊；車架的裝焊接；其他部位的焊接（如油的裝焊；車架的裝焊接；其他部位的焊接（如油箱、排氣管、輪轂、傳動(dòng)軸、水箱、后橋外殼箱、排氣管、輪轂、傳動(dòng)軸、水箱、后橋外殼等）。等）。 汽車焊接構(gòu)件裝焊生產(chǎn)過程，比一般的機(jī)械

2、產(chǎn)品汽車焊接構(gòu)件裝焊生產(chǎn)過程，比一般的機(jī)械產(chǎn)品的焊接更為復(fù)雜。的焊接更為復(fù)雜。就車身裝焊而言，因外部形狀是由型面或型線組成，就車身裝焊而言，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，使裝焊過程的難度加大。小，使裝焊過程的難度加大。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)代汽車生產(chǎn)的要求。才能適應(yīng)當(dāng)代汽車生產(chǎn)的要求。TSINGHUA UNIVERSITYTSIN

3、GHUA UNIVERSITYTSINGHUA UNIVERSITY汽車焊接的發(fā)展過程汽車焊接的發(fā)展過程 小批量生產(chǎn)的歷史已經(jīng)過去小批量生產(chǎn)的歷史已經(jīng)過去5050年代，車架的中厚板用焊條電弧焊，車身薄板以氧年代，車架的中厚板用焊條電弧焊，車身薄板以氧乙炔焊和手工電弧點(diǎn)焊為主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)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。繁重，生產(chǎn)環(huán)境惡劣。 第一次變革：大生產(chǎn)、高質(zhì)量的要求第一次變革：大生產(chǎn)、高質(zhì)量的要求COCO2 2焊接、電阻點(diǎn)焊被廣泛運(yùn)用。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)

4、式仿形焊提高了機(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)等鉗、氣動(dòng)夾具、自動(dòng)輸送生產(chǎn)線和多點(diǎn)焊機(jī)等問題：還是工藝方法上的變革，仍然存在投資大、生問題：還是工藝方法上的變革，仍然存在投資大、生產(chǎn)周期長、勞動(dòng)強(qiáng)度大的現(xiàn)象產(chǎn)周期長、勞動(dòng)強(qiáng)度大的現(xiàn)象TSINGHUA UNIVERSITY 第二次變革：更大規(guī)模的生第二次變革：更大規(guī)模的生產(chǎn)、更高質(zhì)量的要求（如焊產(chǎn)、更高質(zhì)量的要求（如焊件的表面平整光潔，焊接質(zhì)件的表面平整光潔，焊接質(zhì)量和焊接規(guī)范的恒定）、更量和焊接規(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)要擺脫高求以及更文明生產(chǎn)要

5、擺脫高度疲勞程度和有害氣體環(huán)境度疲勞程度和有害氣體環(huán)境而改善工作條件的要求。而改善工作條件的要求。焊接機(jī)器人焊接機(jī)器人七五期間，一汽、二汽、南汽七五期間，一汽、二汽、南汽分別承擔(dān)了機(jī)器人技術(shù)這一國分別承擔(dān)了機(jī)器人技術(shù)這一國家重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目家重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目TSINGHUA UNIVERSITYTSINGHUA UNIVERSITY焊接制造技術(shù)發(fā)展：焊接制造技術(shù)發(fā)展：自動(dòng)化程度的提高自動(dòng)化程度的提高 要求產(chǎn)品設(shè)計(jì)不斷改進(jìn)要求產(chǎn)品設(shè)計(jì)不斷改進(jìn)零件形狀要盡量簡單，便于裝配定位和夾緊，零件形狀要盡量簡單，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，零件不要分得太碎小，盡量采用整體沖壓

6、件，以簡化裝焊工序，提高裝配質(zhì)量，如以簡化裝焊工序，提高裝配質(zhì)量，如IVECOIVECO汽汽車的門框采用了整體沖壓件，給駕駛室的裝配車的門框采用了整體沖壓件，給駕駛室的裝配定位帶來了很大方便。定位帶來了很大方便。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化焊接設(shè)備，同時(shí)好），以減少焊接變形和簡化焊接設(shè)備，同時(shí)要使接頭設(shè)計(jì)能適應(yīng)機(jī)器人點(diǎn)焊。要使接頭設(shè)計(jì)能適應(yīng)機(jī)器人點(diǎn)焊。TSINGHUA UNIVERSITY 生產(chǎn)制造簡化，柔性生產(chǎn)制造簡化，柔性縮短車身總焊線的

7、長度，減少總焊線的工作量，縮短車身總焊線的長度，減少總焊線的工作量，改進(jìn)車身制造程序。改進(jìn)車身制造程序。 目前國外設(shè)計(jì)已把車前整個(gè)總成或部分零件裝焊工目前國外設(shè)計(jì)已把車前整個(gè)總成或部分零件裝焊工位移入底板裝焊線，使底板總成帶有車前總成和前位移入底板裝焊線，使底板總成帶有車前總成和前圍總成，減去了前圍焊裝線，南汽廠引進(jìn)的圍總成，減去了前圍焊裝線，南汽廠引進(jìn)的IVECOIVECO汽汽車底板總成就是這樣的結(jié)構(gòu)，也可以認(rèn)為已逐步向車底板總成就是這樣的結(jié)構(gòu)，也可以認(rèn)為已逐步向轎車的底板結(jié)構(gòu)發(fā)展，完全改變了我們過去的生產(chǎn)轎車的底板結(jié)構(gòu)發(fā)展，完全改變了我們過去的生產(chǎn)方式。方式。使生產(chǎn)線具有柔性，能實(shí)現(xiàn)多種變

8、型車的生產(chǎn)，使生產(chǎn)線具有柔性，能實(shí)現(xiàn)多種變型車的生產(chǎn)，利用現(xiàn)代電子技術(shù)，在變換車型品種時(shí)能自動(dòng)利用現(xiàn)代電子技術(shù)，在變換車型品種時(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)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)。新品種的生產(chǎn)。TSINGHUA UNIVERSITY一、電阻點(diǎn)焊一、電阻點(diǎn)焊TSINGHUA UNIVERSITY1、電阻焊、電阻焊 將焊件組合后通將焊件組合后通過電極施加壓力，過電極施加壓力，利用電流通過接利用電流通過接頭的接觸面及鄰頭的接觸面及鄰近區(qū)域產(chǎn)生的電近區(qū)域產(chǎn)生的電阻熱進(jìn)行焊接的阻熱進(jìn)行焊接的方法。方法。TSINGHUA UNIVERSITY 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：冶

9、金過程簡單，生產(chǎn)率高，表面質(zhì)量好，冶金過程簡單，生產(chǎn)率高，表面質(zhì)量好，熱影響區(qū)小，變形小熱影響區(qū)小，變形小焊縫不需填充金屬，操作簡便焊縫不需填充金屬，操作簡便勞動(dòng)環(huán)境干凈勞動(dòng)環(huán)境干凈易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，適于大批量生產(chǎn)。易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，適于大批量生產(chǎn)。 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：設(shè)備費(fèi)用高，投資大設(shè)備費(fèi)用高，投資大耗電量大，需大功率供電網(wǎng)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。大限制，不宜焊接較厚工件。 TSINGHUA UNIVERSITY2、電阻、電阻點(diǎn)焊點(diǎn)焊 Spot Welding 焊件裝配成搭接接頭，并壓緊在兩電極焊件裝配

10、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之間，利用電阻熱熔化母材金屬形成焊點(diǎn)的電阻焊方法點(diǎn)的電阻焊方法 TSINGHUA UNIVERSITY點(diǎn)焊循環(huán)點(diǎn)焊循環(huán) 點(diǎn)焊循環(huán)：一個(gè)焊點(diǎn)的形成點(diǎn)焊循環(huán)：一個(gè)焊點(diǎn)的形成過程過程 點(diǎn)焊循環(huán)圖：反映了點(diǎn)焊中點(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)間電極壓力和焊接電流與時(shí)間的關(guān)系。的關(guān)系。預(yù)壓：通過電極對(duì)焊件施加壓預(yù)壓：通過電極對(duì)焊件施加壓力，使焊接處相互緊密接觸。力，使焊接處相互緊密接觸。焊接：熔核逐漸形成并長大。焊接：熔核逐漸形成并長大。鍛壓：凝固收縮的熔核在電極鍛壓：凝固收縮的熔核在電極壓力作用下產(chǎn)生擠壓變形，形壓力作用下產(chǎn)生擠

11、壓變形，形成致密的核心。成致密的核心。休止：準(zhǔn)備下一個(gè)點(diǎn)的焊接休止：準(zhǔn)備下一個(gè)點(diǎn)的焊接TSINGHUA UNIVERSITYTSINGHUA UNIVERSITY點(diǎn)焊分流現(xiàn)象點(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。電流發(fā)生變化，影響點(diǎn)焊質(zhì)量。TSINGHUA UNIVERSITY 影響分流的因素：影響分流的因素：點(diǎn)距與材料：焊件厚度越大，導(dǎo)電性越點(diǎn)距與材料：焊件厚度越大，導(dǎo)電性越強(qiáng)，點(diǎn)距要越大。強(qiáng)，點(diǎn)距要越大。焊件的層數(shù)焊件的層數(shù)焊件的厚度焊件的厚度焊件表面狀態(tài)焊件

12、表面狀態(tài)焊接壓力焊接壓力TSINGHUA UNIVERSITY點(diǎn)焊的規(guī)范參數(shù)點(diǎn)焊的規(guī)范參數(shù) 焊接電流和焊接時(shí)間焊接電流和焊接時(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、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低碳鋼及不等厚的焊件 焊點(diǎn)壓痕淺；焊點(diǎn)壓痕淺； 加熱區(qū)窄，焊接變形??；加熱區(qū)窄，焊接變形小； 電極軟化，磨損??；電極軟化，磨損?。?生產(chǎn)率較高生產(chǎn)率較高 焊縫質(zhì)量穩(wěn)定性差；焊縫質(zhì)量穩(wěn)定性差； 飛濺傾向大飛濺傾向大弱規(guī)范：焊接電流小而通電時(shí)間長。用于低合金鋼弱規(guī)范：焊接電流小而通電時(shí)間長。用于低合金鋼及耐熱合金的點(diǎn)焊。及耐熱合

13、金的點(diǎn)焊。 加熱平穩(wěn)，易保證熔核尺寸的一致性加熱平穩(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；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；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；加熱區(qū)寬，焊件變形大； 電極磨損快電極磨損快TSINGHUA UNIVERSITY 電極壓力電極壓力調(diào)整加熱強(qiáng)度調(diào)整加熱強(qiáng)度決定了塑性變形的溫度和強(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、厚度和焊接規(guī)范取決于被焊材料種類、厚度和焊接規(guī)范 電極直徑電極直徑T

14、SINGHUA UNIVERSITY點(diǎn)焊的接頭形式點(diǎn)焊的接頭形式TSINGHUA UNIVERSITYTSINGHUA UNIVERSITYTSINGHUA UNIVERSITY點(diǎn)焊質(zhì)量點(diǎn)焊質(zhì)量 未焊透未焊透 飛濺飛濺 壓痕過深壓痕過深 縮孔和氣孔縮孔和氣孔 裂紋裂紋TSINGHUA UNIVERSITY車身覆蓋件點(diǎn)焊結(jié)構(gòu)工藝性車身覆蓋件點(diǎn)焊結(jié)構(gòu)工藝性 分塊應(yīng)盡量減少焊件件數(shù)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)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)合適點(diǎn)焊接頭型式應(yīng)合適TSINGHUA UNIVERSITY汽車焊接用點(diǎn)焊機(jī)

15、汽車焊接用點(diǎn)焊機(jī) 固定點(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，且接頭一般用于焊點(diǎn)布置在靠近零件的邊緣，且接頭的開敞性好的小型組合件焊縫。的開敞性好的小型組合件焊縫。如支柱和蓋板的焊接。如支柱和蓋板的焊接。 專用多點(diǎn)焊機(jī)：專用多點(diǎn)焊機(jī)：有單面點(diǎn)焊和雙面點(diǎn)焊兩種。有單面點(diǎn)焊和雙面點(diǎn)焊兩種。對(duì)于焊點(diǎn)布置在零件中間，焊點(diǎn)多且排列整齊，對(duì)于焊點(diǎn)布置在零件中間，焊點(diǎn)多且排列整齊，生產(chǎn)批量的車身組合件或部件，若結(jié)構(gòu)上下開生產(chǎn)批量的車身組合件或部件，若結(jié)構(gòu)上下開敞好，采用雙面多點(diǎn)焊方式，否則采用單面點(diǎn)敞好，采用雙面多點(diǎn)焊方式，否則采用單面點(diǎn)焊方式。焊方式。TSINGHUA UNIVERSITY

16、懸掛式點(diǎn)焊機(jī)：懸掛式點(diǎn)焊機(jī)：帶焊槍式帶焊槍式 若零件小，焊點(diǎn)少，裝配要求不高，則采用帶手動(dòng)若零件小，焊點(diǎn)少，裝配要求不高，則采用帶手動(dòng)焊槍的懸掛點(diǎn)焊機(jī)進(jìn)行裝焊，不需夾具。焊槍的懸掛點(diǎn)焊機(jī)進(jìn)行裝焊，不需夾具。 若零件大，焊點(diǎn)平面布置距離大，生產(chǎn)批量小，不若零件大，焊點(diǎn)平面布置距離大，生產(chǎn)批量小，不宜采用專用多點(diǎn)焊機(jī)焊接的部件或組合件，采用帶宜采用專用多點(diǎn)焊機(jī)焊接的部件或組合件，采用帶氣焊槍的懸掛點(diǎn)焊機(jī)焊接。氣焊槍的懸掛點(diǎn)焊機(jī)焊接。帶焊鉗式帶焊鉗式 帶焊鉗式的懸掛點(diǎn)焊機(jī)主要用于對(duì)大型部件和車身帶焊鉗式的懸掛點(diǎn)焊機(jī)主要用于對(duì)大型部件和車身總成的裝焊，一般設(shè)置在車身裝焊總成或部件的生總成的裝焊，一般設(shè)

17、置在車身裝焊總成或部件的生產(chǎn)線上。產(chǎn)線上。 懸掛式點(diǎn)焊機(jī)的焊鉗有氣焊式和液壓式兩種，氣壓懸掛式點(diǎn)焊機(jī)的焊鉗有氣焊式和液壓式兩種，氣壓式動(dòng)作快，生產(chǎn)效率高，但壓力不穩(wěn)定，焊鉗上式動(dòng)作快，生產(chǎn)效率高，但壓力不穩(wěn)定，焊鉗上 TSINGHUA UNIVERSITY點(diǎn)焊在車身焊接中的優(yōu)勢(shì)點(diǎn)焊在車身焊接中的優(yōu)勢(shì) 車身材料具有良好的電阻點(diǎn)焊可焊性車身材料具有良好的電阻點(diǎn)焊可焊性電阻系數(shù)較大（比銅大電阻系數(shù)較大（比銅大810810倍）；倍）；塑性變形溫度范圍寬；塑性變形溫度范圍寬；結(jié)晶溫度范圍窄，不易產(chǎn)生熱裂紋；結(jié)晶溫度范圍窄，不易產(chǎn)生熱裂紋；淬火傾向小，不易產(chǎn)生冷裂紋，淬火傾向小，不易產(chǎn)生冷裂紋， 大批量生

18、產(chǎn)中可采用硬規(guī)范（大電流、短時(shí)大批量生產(chǎn)中可采用硬規(guī)范（大電流、短時(shí)間），能獲得較高的生產(chǎn)效率。間），能獲得較高的生產(chǎn)效率。 電阻點(diǎn)焊設(shè)備操作簡便。電阻點(diǎn)焊設(shè)備操作簡便。 易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化。易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化。 搭界接頭型式有利于提高裝配速度，對(duì)零部搭界接頭型式有利于提高裝配速度，對(duì)零部件互換性要求可以降低。件互換性要求可以降低。 TSINGHUA UNIVERSITY缺點(diǎn)缺點(diǎn) 電阻點(diǎn)焊必須要求的搭接接頭型式，承電阻點(diǎn)焊必須要求的搭接接頭型式，承載能力低，并增加車身結(jié)構(gòu)重量。載能力低，并增加車身結(jié)構(gòu)重量。 電阻點(diǎn)焊焊具的可達(dá)性差，要求接頭處電阻點(diǎn)焊焊具的可達(dá)性差，要求接頭處結(jié)構(gòu)開敞性

19、好；結(jié)構(gòu)開敞性好； 設(shè)備投資較大。設(shè)備投資較大。 TSINGHUA UNIVERSITY3、其它電阻焊方法、其它電阻焊方法 縫焊縫焊 Seam WeldingSeam Welding焊件裝配成搭接接頭并置焊件裝配成搭接接頭并置于兩滾輪電極之間，滾輪于兩滾輪電極之間，滾輪加壓焊件并轉(zhuǎn)動(dòng)，連續(xù)或加壓焊件并轉(zhuǎn)動(dòng)，連續(xù)或斷續(xù)送電，形成一條連續(xù)斷續(xù)送電，形成一條連續(xù)焊縫的電阻焊方法。焊縫的電阻焊方法。密封性好，但分流現(xiàn)象嚴(yán)密封性好，但分流現(xiàn)象嚴(yán)重重 應(yīng)用：焊接應(yīng)用：焊接3mm3mm以下薄板、以下薄板、有密封要求的較規(guī)則焊縫，有密封要求的較規(guī)則焊縫，如油箱、小型容器和煙道如油箱、小型容器和煙道等結(jié)構(gòu)產(chǎn)品。

20、等結(jié)構(gòu)產(chǎn)品。 TSINGHUA UNIVERSITY 對(duì)焊對(duì)焊 Butt WeldingButt Welding：將焊件裝配成對(duì)：將焊件裝配成對(duì)接接頭進(jìn)行的電阻焊方法接接頭進(jìn)行的電阻焊方法 TSINGHUA UNIVERSITY 電阻對(duì)焊電阻對(duì)焊 Upset Butt WeldingUpset Butt Welding將焊件裝配成對(duì)接接頭，使其端面將焊件裝配成對(duì)接接頭，使其端面緊密接觸，利用電阻熱加熱至塑性緊密接觸，利用電阻熱加熱至塑性狀態(tài)，然后迅速施加頂鍛力完成焊狀態(tài)，然后迅速施加頂鍛力完成焊接的方法接的方法 。焊前接頭端面要平滑、清潔焊前接頭端面要平滑、清潔 一般用于截面簡單、直徑小于一般

21、用于截面簡單、直徑小于20mm20mm和強(qiáng)度要求不高的棒材和線材。和強(qiáng)度要求不高的棒材和線材。 TSINGHUA UNIVERSITYTSINGHUA UNIVERSITYTSINGHUA UNIVERSITY 閃光對(duì)焊閃光對(duì)焊 Flash Butt WeldingFlash Butt Welding：特點(diǎn)：特點(diǎn)：接頭強(qiáng)度較高，承載能力強(qiáng)。接頭強(qiáng)度較高，承載能力強(qiáng)。在焊口周圍有大量毛刺，結(jié)合面處有在焊口周圍有大量毛刺，結(jié)合面處有較小凸起；較小凸起；焊件需留較大余量；焊件需留較大余量；焊接時(shí)火花飛濺，需隔離防護(hù)；焊接時(shí)火花飛濺，需隔離防護(hù)；焊后需清理接頭處的毛刺。焊后需清理接頭處的毛刺。 應(yīng)用：

22、適用于承受較大載荷零件或應(yīng)用：適用于承受較大載荷零件或重要零件的焊接。重要零件的焊接。 TSINGHUA UNIVERSITY二、汽車裝焊自動(dòng)化裝置二、汽車裝焊自動(dòng)化裝置TSINGHUA UNIVERSITY仿形自動(dòng)焊仿形自動(dòng)焊TSINGHUA UNIVERSITY裝焊用機(jī)器人裝焊用機(jī)器人 工業(yè)機(jī)器人的定義：工業(yè)機(jī)器人的定義：“一種能夠自動(dòng)定位控制，可重一種能夠自動(dòng)定位控制，可重復(fù)編程的，多功能的、多自由度的操作機(jī)。能搬運(yùn)材復(fù)編程的，多功能的、多自由度的操作機(jī)。能搬運(yùn)材料、零件或操持工具，用以完成各種作業(yè)料、零件或操持工具，用以完成各種作業(yè)”。 （國（國家標(biāo)準(zhǔn)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 12643GB/T

23、 1264390 90 ） 外表看起來與人完全不一樣，但它具有人的手和腳的外表看起來與人完全不一樣，但它具有人的手和腳的運(yùn)動(dòng)功能，能夠完成人所做的某些工作。運(yùn)動(dòng)功能，能夠完成人所做的某些工作。第一代機(jī)器人第一代機(jī)器人: :示教再現(xiàn)型工業(yè)機(jī)器人，這類機(jī)器人對(duì)環(huán)境示教再現(xiàn)型工業(yè)機(jī)器人，這類機(jī)器人對(duì)環(huán)境的變化沒有應(yīng)變或適應(yīng)能力。的變化沒有應(yīng)變或適應(yīng)能力。第二代機(jī)器人第二代機(jī)器人: :在示教再現(xiàn)機(jī)器人上加視覺、力覺、觸覺等在示教再現(xiàn)機(jī)器人上加視覺、力覺、觸覺等感覺系統(tǒng)，具有對(duì)環(huán)境變化的適應(yīng)能力。目前已有部分傳感感覺系統(tǒng)，具有對(duì)環(huán)境變化的適應(yīng)能力。目前已有部分傳感機(jī)器人投入實(shí)際使用；機(jī)器人投入實(shí)際使用；

24、第三代機(jī)器人第三代機(jī)器人: :智能機(jī)器人，能以一定方式理解人的命令，智能機(jī)器人，能以一定方式理解人的命令，感知周圍的環(huán)境、識(shí)別操作的對(duì)象，并自行規(guī)劃操作順序以感知周圍的環(huán)境、識(shí)別操作的對(duì)象，并自行規(guī)劃操作順序以完成賦予的任務(wù)。完成賦予的任務(wù)。 TSINGHUA UNIVERSITY表表 5.1 工業(yè)機(jī)器人的分類工業(yè)機(jī)器人的分類 分類分類 方法方法 驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)方式方式 用用 途途 操作機(jī)構(gòu)的位置操作機(jī)構(gòu)的位置 機(jī)構(gòu)形式機(jī)構(gòu)形式 應(yīng)用機(jī)能應(yīng)用機(jī)能 操作機(jī)軸數(shù)操作機(jī)軸數(shù) 類型類型 液動(dòng)式機(jī)器人液動(dòng)式機(jī)器人 氣動(dòng)式機(jī)器人氣動(dòng)式機(jī)器人 電動(dòng)式機(jī)器人電動(dòng)式機(jī)器人 搬運(yùn)機(jī)器人搬運(yùn)機(jī)器人 噴涂機(jī)器人噴涂機(jī)器人

25、焊接機(jī)器人焊接機(jī)器人 裝配機(jī)器人裝配機(jī)器人 專門用途機(jī)器人專門用途機(jī)器人 直角坐標(biāo)型機(jī)器人直角坐標(biāo)型機(jī)器人 圓柱坐標(biāo)型機(jī)器人圓柱坐標(biāo)型機(jī)器人 球（極）坐標(biāo)型機(jī)器人球（極）坐標(biāo)型機(jī)器人 關(guān)節(jié)型機(jī)器人關(guān)節(jié)型機(jī)器人 順序控制機(jī)器人順序控制機(jī)器人 示教再現(xiàn)機(jī)器人示教再現(xiàn)機(jī)器人 數(shù)值控制機(jī)器人數(shù)值控制機(jī)器人 智能機(jī)器人智能機(jī)器人 4 軸機(jī)器人軸機(jī)器人 5 軸機(jī)器人軸機(jī)器人 6 軸機(jī)器人軸機(jī)器人 7 軸機(jī)器人軸機(jī)器人 TSINGHUA UNIVERSITYTSINGHUA UNIVERSITY 機(jī)器人控制有三種信息：機(jī)器人控制有三種信息：順序信息順序信息 即各程序步即各程序步中單元?jiǎng)幼鞯呐浜霞安街袉卧獎(jiǎng)幼?/p>

26、的配合及步進(jìn)順序；進(jìn)順序；位置信息位置信息 即到各點(diǎn)的即到各點(diǎn)的坐標(biāo)值；坐標(biāo)值；時(shí)間信息時(shí)間信息 即各程序步即各程序步所用的時(shí)間，這也可表所用的時(shí)間，這也可表示為完成各動(dòng)作的速度。示為完成各動(dòng)作的速度。 TSINGHUA UNIVERSITY 點(diǎn)位控制機(jī)器人點(diǎn)位控制機(jī)器人: :如點(diǎn)焊機(jī)器人、上下料機(jī)器人和如點(diǎn)焊機(jī)器人、上下料機(jī)器人和搬運(yùn)機(jī)器人。這里控制的僅僅是精確的坐標(biāo)位置，搬運(yùn)機(jī)器人。這里控制的僅僅是精確的坐標(biāo)位置，它與它與NCNC機(jī)床的點(diǎn)位控制較為相似。機(jī)床的點(diǎn)位控制較為相似。 每個(gè)運(yùn)動(dòng)軸通常都是單獨(dú)驅(qū)動(dòng)的。各個(gè)運(yùn)動(dòng)軸相互協(xié)每個(gè)運(yùn)動(dòng)軸通常都是單獨(dú)驅(qū)動(dòng)的。各個(gè)運(yùn)動(dòng)軸相互協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)各個(gè)坐標(biāo)

27、點(diǎn)的精確控制。調(diào)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)各個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)的精確控制。在示教狀態(tài)下，操作者使用示教盒上的控制按鈕，分在示教狀態(tài)下，操作者使用示教盒上的控制按鈕，分別移動(dòng)各個(gè)運(yùn)動(dòng)軸，使機(jī)器人臂部到達(dá)一個(gè)個(gè)控制點(diǎn)，別移動(dòng)各個(gè)運(yùn)動(dòng)軸，使機(jī)器人臂部到達(dá)一個(gè)個(gè)控制點(diǎn)，按下示教盒編程按鈕存儲(chǔ)各個(gè)控制點(diǎn)的位置信息。按下示教盒編程按鈕存儲(chǔ)各個(gè)控制點(diǎn)的位置信息。再現(xiàn)或自動(dòng)操作時(shí)，各個(gè)坐標(biāo)軸以相同的速度互不相再現(xiàn)或自動(dòng)操作時(shí)，各個(gè)坐標(biāo)軸以相同的速度互不相關(guān)地進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。哪個(gè)運(yùn)動(dòng)軸移動(dòng)距離短便先到達(dá)控制關(guān)地進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。哪個(gè)運(yùn)動(dòng)軸移動(dòng)距離短便先到達(dá)控制點(diǎn)，自動(dòng)停止下來等待其它運(yùn)動(dòng)軸。就這樣，完成一點(diǎn)，自動(dòng)停止下來等待其它運(yùn)動(dòng)軸。就這樣，完成一

28、個(gè)控制點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)。個(gè)控制點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)。點(diǎn)位控制時(shí)控制點(diǎn)之間所經(jīng)過的路線不必考慮，也很點(diǎn)位控制時(shí)控制點(diǎn)之間所經(jīng)過的路線不必考慮，也很難預(yù)料。難預(yù)料。TSINGHUA UNIVERSITY 連續(xù)軌跡控制機(jī)器人連續(xù)軌跡控制機(jī)器人: :如涂裝、弧焊機(jī)器人如涂裝、弧焊機(jī)器人與與NCNC機(jī)床的不同機(jī)床的不同 許多連續(xù)軌跡機(jī)器人控制系統(tǒng)中沒有插補(bǔ)器。許多連續(xù)軌跡機(jī)器人控制系統(tǒng)中沒有插補(bǔ)器。 取代插補(bǔ)器的辦法是將機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的一系列連續(xù)軌跡進(jìn)行離散取代插補(bǔ)器的辦法是將機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的一系列連續(xù)軌跡進(jìn)行離散化處理，用許多小間隔的空間坐標(biāo)點(diǎn)表示將這些坐標(biāo)點(diǎn)存儲(chǔ)在化處理，用許多小間隔的空間坐標(biāo)點(diǎn)表示將這些坐標(biāo)點(diǎn)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器內(nèi)。

29、存儲(chǔ)器內(nèi)。在示教時(shí)，操作者可以直接移動(dòng)機(jī)器人或使用示教臂，在示教時(shí)，操作者可以直接移動(dòng)機(jī)器人或使用示教臂，引導(dǎo)機(jī)器人通過預(yù)期的路徑來編制這個(gè)運(yùn)動(dòng)程序，控制引導(dǎo)機(jī)器人通過預(yù)期的路徑來編制這個(gè)運(yùn)動(dòng)程序，控制器按一定的時(shí)間增量記下機(jī)器人的有關(guān)位置，時(shí)間增量器按一定的時(shí)間增量記下機(jī)器人的有關(guān)位置，時(shí)間增量可在每秒可在每秒5 5至至8080個(gè)點(diǎn)的范圍內(nèi)變化。個(gè)點(diǎn)的范圍內(nèi)變化。存儲(chǔ)時(shí)，不僅要將位置信息、動(dòng)作順序存儲(chǔ)起來，還必存儲(chǔ)時(shí)，不僅要將位置信息、動(dòng)作順序存儲(chǔ)起來，還必須將機(jī)器人動(dòng)作的時(shí)間信息一起存儲(chǔ)到磁帶和磁盤上，須將機(jī)器人動(dòng)作的時(shí)間信息一起存儲(chǔ)到磁帶和磁盤上，以便控制機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)速度。以便控制機(jī)器人

30、的運(yùn)動(dòng)速度。再現(xiàn)時(shí)，磁帶或磁盤作等速運(yùn)動(dòng)，機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的位置信再現(xiàn)時(shí)，磁帶或磁盤作等速運(yùn)動(dòng)，機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的位置信息從磁帶或磁盤上讀出，送到控制器去控制機(jī)器人完成息從磁帶或磁盤上讀出，送到控制器去控制機(jī)器人完成規(guī)定的動(dòng)作。規(guī)定的動(dòng)作。 TSINGHUA UNIVERSITYTSINGHUA UNIVERSITY裝焊線的傳送裝焊線的傳送 滑滾傳送滑滾傳送 往復(fù)式傳送往復(fù)式傳送 懸吊式傳送懸吊式傳送 鏈?zhǔn)絺魉玩準(zhǔn)絺魉蚑SINGHUA UNIVERSITYTSINGHUA UNIVERSITY車身裝焊生產(chǎn)線車身裝焊生產(chǎn)線 自動(dòng)生產(chǎn)線是由幾臺(tái)甚至幾十臺(tái)自動(dòng)機(jī)床自動(dòng)生產(chǎn)線是由幾臺(tái)甚至幾十臺(tái)自動(dòng)機(jī)床按照加工順序

31、排列，利用一套工件傳送裝按照加工順序排列，利用一套工件傳送裝置和自動(dòng)控制系統(tǒng)聯(lián)結(jié)起來的先進(jìn)的自動(dòng)置和自動(dòng)控制系統(tǒng)聯(lián)結(jié)起來的先進(jìn)的自動(dòng)化生產(chǎn)裝備?；a(chǎn)裝備。 TSINGHUA UNIVERSITY 貫通式裝焊線：貫通式裝焊線：裝配定位工裝分別固定在各工位上，裝配定位工裝分別固定在各工位上，工件傳送靠往復(fù)桿來實(shí)現(xiàn)，裝置簡工件傳送靠往復(fù)桿來實(shí)現(xiàn)，裝置簡單、占地面積少、可以節(jié)省投資費(fèi)單、占地面積少、可以節(jié)省投資費(fèi)用，一般來說地板線采用較多。用，一般來說地板線采用較多。用得最為普遍，適用于結(jié)構(gòu)比較完用得最為普遍，適用于結(jié)構(gòu)比較完整、剛性比較好、組成零部件較少整、剛性比較好、組成零部件較少的情況下。的情

32、況下。如車身地板、車門、行李箱蓋、發(fā)如車身地板、車門、行李箱蓋、發(fā)動(dòng)機(jī)蓋之類形狀不太復(fù)雜、結(jié)構(gòu)較動(dòng)機(jī)蓋之類形狀不太復(fù)雜、結(jié)構(gòu)較完整、組成零件數(shù)較少的裝焊。完整、組成零件數(shù)較少的裝焊。TSINGHUA UNIVERSITY 環(huán)形式裝焊線：環(huán)形式裝焊線：裝焊工作全部在隨行夾具上進(jìn)行，當(dāng)工位裝焊完成后，工件與隨裝焊工作全部在隨行夾具上進(jìn)行，當(dāng)工位裝焊完成后，工件與隨行夾具一齊傳送到下一工位，全部工作完成后工件吊離夾具，空行夾具一齊傳送到下一工位，全部工作完成后工件吊離夾具，空夾具返回繼續(xù)使用。夾具返回繼續(xù)使用。隨行夾具要求數(shù)量較多、夾具的制造工程較大、傳送結(jié)構(gòu)較為復(fù)隨行夾具要求數(shù)量較多、夾具的制造工

33、程較大、傳送結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜、投資費(fèi)用較多、地面環(huán)形占地面積較大。矩形占地面積小，雜、投資費(fèi)用較多、地面環(huán)形占地面積較大。矩形占地面積小，但傳送裝置較復(fù)雜。但傳送裝置較復(fù)雜。適用于工件剛性較差，組成零件數(shù)較多，特別是尺寸要求嚴(yán)格，適用于工件剛性較差，組成零件數(shù)較多，特別是尺寸要求嚴(yán)格，如車門門洞尺寸、前后風(fēng)窗洞口尺寸等部件，轎車車身總成、載如車門門洞尺寸、前后風(fēng)窗洞口尺寸等部件，轎車車身總成、載貨車駕駛室總成等。貨車駕駛室總成等。TSINGHUA UNIVERSITYTSINGHUA UNIVERSITY 轉(zhuǎn)臺(tái)式裝焊線：轉(zhuǎn)臺(tái)式裝焊線：工件上線后轉(zhuǎn)臺(tái)作單向間歇式運(yùn)轉(zhuǎn)，完成所有工位，工件上線后轉(zhuǎn)臺(tái)作單

34、向間歇式運(yùn)轉(zhuǎn)，完成所有工位，工件下線。工件下線。傳動(dòng)比較簡單，可根據(jù)工件工作量確定兩個(gè)以上工位傳動(dòng)比較簡單，可根據(jù)工件工作量確定兩個(gè)以上工位適用于工件重量較輕、工位間距不大的中小型工件。適用于工件重量較輕、工位間距不大的中小型工件。 南汽廠的南汽廠的NJ1081NJ1081前圍風(fēng)窗總成即為此種結(jié)構(gòu)采用機(jī)器人焊接。前圍風(fēng)窗總成即為此種結(jié)構(gòu)采用機(jī)器人焊接。TSINGHUA UNIVERSITYTSINGHUA UNIVERSITY案例案例:某轎車車身自動(dòng)化裝焊生產(chǎn)線某轎車車身自動(dòng)化裝焊生產(chǎn)線由主裝焊線由主裝焊線1 1、左側(cè)圍、左側(cè)圍裝焊線裝焊線2 2、右側(cè)圍裝焊、右側(cè)圍裝焊線線3 3和底層裝焊線和

35、底層裝焊線4 4等等組成。組成。線上安裝了線上安裝了7272臺(tái)工業(yè)臺(tái)工業(yè)機(jī)器人和計(jì)算機(jī)控制機(jī)器人和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，系統(tǒng)，車身上車身上80%80%的焊點(diǎn)是自的焊點(diǎn)是自動(dòng)焊完成的（其中動(dòng)焊完成的（其中60%60%是由點(diǎn)焊機(jī)器人完是由點(diǎn)焊機(jī)器人完成），成），該生產(chǎn)線自動(dòng)化程度該生產(chǎn)線自動(dòng)化程度很高并具有較大柔性，很高并具有較大柔性，在此生產(chǎn)線上可制造在此生產(chǎn)線上可制造出多種轎車車身成品。出多種轎車車身成品。TSINGHUA UNIVERSITY三、車身裝焊工藝三、車身裝焊工藝TSINGHUA UNIVERSITY車身車身概述概述 汽車駕駛員操縱汽車的乘坐室，也是承載貨物汽車駕駛員操縱汽車的乘坐室，也

36、是承載貨物和人員的形體。和人員的形體。 提供了車輛彎曲和扭轉(zhuǎn)剛度的四分之三，裝車提供了車輛彎曲和扭轉(zhuǎn)剛度的四分之三，裝車時(shí)提供的緩沖作用以吸收撞擊能量保護(hù)乘員安時(shí)提供的緩沖作用以吸收撞擊能量保護(hù)乘員安全。全。 與汽車其他部位構(gòu)成一個(gè)優(yōu)美、完整的藝術(shù)造與汽車其他部位構(gòu)成一個(gè)優(yōu)美、完整的藝術(shù)造型。型。TSINGHUA UNIVERSITY 車身大致要求如下：車身大致要求如下：車身結(jié)構(gòu)必須能夠承受在整個(gè)使用壽命期間可車身結(jié)構(gòu)必須能夠承受在整個(gè)使用壽命期間可能遇到的所有靜力與動(dòng)力負(fù)荷。能遇到的所有靜力與動(dòng)力負(fù)荷。車身結(jié)構(gòu)必須能夠?qū)噧?nèi)外噪聲進(jìn)行隔音。車身結(jié)構(gòu)必須能夠?qū)噧?nèi)外噪聲進(jìn)行隔音。車身結(jié)構(gòu)必須提

37、供舒適的車內(nèi)空間，具有行駛車身結(jié)構(gòu)必須提供舒適的車內(nèi)空間，具有行駛平順性與操縱性。平順性與操縱性。重量輕，低風(fēng)阻。重量輕，低風(fēng)阻。保證駕駛員視野，發(fā)生事故對(duì)駕駛員和乘員與保證駕駛員視野，發(fā)生事故對(duì)駕駛員和乘員與保護(hù)作用。保護(hù)作用。材料來源豐富、便宜、制造裝配簡易、效率高材料來源豐富、便宜、制造裝配簡易、效率高成本低。成本低。TSINGHUA UNIVERSITY 車身總成主要有底板總成、左右側(cè)圍總成、車身總成主要有底板總成、左右側(cè)圍總成、后圍總成、頂蓋和風(fēng)窗等組成，又由車門、后圍總成、頂蓋和風(fēng)窗等組成，又由車門、發(fā)動(dòng)機(jī)蓋、左右翼子板總成與車身總成合發(fā)動(dòng)機(jī)蓋、左右翼子板總成與車身總成合成白車身。

38、成白車身。TSINGHUA UNIVERSITYTSINGHUA UNIVERSITY車身焊接特點(diǎn)車身焊接特點(diǎn) 車身是汽車制造中焊接工作量最大的部份，也車身是汽車制造中焊接工作量最大的部份，也是最復(fù)雜的部份。是最復(fù)雜的部份。車身焊接需要的焊接設(shè)備、工裝、生產(chǎn)線較多，投車身焊接需要的焊接設(shè)備、工裝、生產(chǎn)線較多，投資也較大。資也較大。車身的焊接水平往往代表了汽車制造的水平。車身的焊接水平往往代表了汽車制造的水平。 車身是由幾百個(gè)車身是由幾百個(gè)1 11.5mm1.5mm的薄板沖壓件組合焊的薄板沖壓件組合焊接而成的，其主要采用電阻點(diǎn)焊、凸焊以及部接而成的，其主要采用電阻點(diǎn)焊、凸焊以及部份份COCO2

39、2焊和釬焊。焊和釬焊。一般貨車的車身焊點(diǎn)數(shù)為一般貨車的車身焊點(diǎn)數(shù)為3500350045004500點(diǎn)，轎車根據(jù)點(diǎn)，轎車根據(jù)大小不同約為大小不同約為800080001200012000個(gè)焊點(diǎn)，廂式車（面包車、個(gè)焊點(diǎn)，廂式車（面包車、客貨兩用車）約為客貨兩用車）約為800080001000010000點(diǎn)。點(diǎn)。在轎車車身裝焊中在轎車車身裝焊中: : 電阻焊占電阻焊占75%75%； COCO2 2焊占焊占12.5%12.5%； 其它焊接方法，如錫焊、氣焊、高上頻釬焊等僅占其它焊接方法，如錫焊、氣焊、高上頻釬焊等僅占17.5%17.5%。TSINGHUA UNIVERSITYTSINGHUA UNIVE

40、RSITY車身焊接結(jié)構(gòu)工藝性分析車身焊接結(jié)構(gòu)工藝性分析 車身組成零件多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，屬于封閉型的殼體結(jié)構(gòu)，其車身組成零件多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，屬于封閉型的殼體結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)的裝焊開敞性不好。結(jié)構(gòu)的裝焊開敞性不好。為了制造工藝的需要和高生產(chǎn)效率的要求，必須對(duì)車身裝焊總成為了制造工藝的需要和高生產(chǎn)效率的要求，必須對(duì)車身裝焊總成進(jìn)行結(jié)構(gòu)分解。進(jìn)行結(jié)構(gòu)分解。通常將車身劃分為若干個(gè)分總成，再分為若干份組合件，組合件通常將車身劃分為若干個(gè)分總成，再分為若干份組合件，組合件由零件構(gòu)成。由零件構(gòu)成。 組成零件薄，剛性小，加之結(jié)構(gòu)分解出的總成和組合件數(shù)組成零件薄，剛性小，加之結(jié)構(gòu)分解出的總成和組合件數(shù)量多，必須采用胎夾具進(jìn)

41、行裝焊，才能保證產(chǎn)品構(gòu)件尺寸量多，必須采用胎夾具進(jìn)行裝焊，才能保證產(chǎn)品構(gòu)件尺寸和互換性要求。和互換性要求。 零件零件組合件組合件部件部件裝焊總成過程中，結(jié)構(gòu)組成零件數(shù)裝焊總成過程中，結(jié)構(gòu)組成零件數(shù)越來越多，剛性越來越大，校正變形困難。越來越多，剛性越來越大，校正變形困難。要合理安排裝焊順序，規(guī)范管理，存放和運(yùn)輸時(shí)以及生產(chǎn)時(shí)要注要合理安排裝焊順序，規(guī)范管理，存放和運(yùn)輸時(shí)以及生產(chǎn)時(shí)要注意將變形控制在最小范圍，以保證車身整體的裝焊質(zhì)量。意將變形控制在最小范圍，以保證車身整體的裝焊質(zhì)量。 車身生產(chǎn)批量大，在總成和分總成裝焊中，應(yīng)采用機(jī)械化車身生產(chǎn)批量大，在總成和分總成裝焊中，應(yīng)采用機(jī)械化專用設(shè)備和多工

42、位生產(chǎn)線模式，提高裝焊生產(chǎn)節(jié)奏，實(shí)現(xiàn)專用設(shè)備和多工位生產(chǎn)線模式，提高裝焊生產(chǎn)節(jié)奏，實(shí)現(xiàn)裝焊生產(chǎn)機(jī)械化和自動(dòng)化。裝焊生產(chǎn)機(jī)械化和自動(dòng)化。TSINGHUA UNIVERSITY車身裝焊夾具車身裝焊夾具 焊裝夾具是覆蓋件總成焊裝的重要裝備，按照焊裝夾具是覆蓋件總成焊裝的重要裝備，按照總成的內(nèi)容和層次，可分為若干種類夾具，通總成的內(nèi)容和層次，可分為若干種類夾具，通常冠以各種總成的名稱。常冠以各種總成的名稱。 設(shè)計(jì)車身裝焊夾具應(yīng)遵守六點(diǎn)定位原則，同時(shí)設(shè)計(jì)車身裝焊夾具應(yīng)遵守六點(diǎn)定位原則，同時(shí)要分析車身沖壓件剛性差、易變形且結(jié)構(gòu)復(fù)雜：要分析車身沖壓件剛性差、易變形且結(jié)構(gòu)復(fù)雜：薄板件與定位件接觸，在外力的作用

43、下形成剛體。薄板件與定位件接觸，在外力的作用下形成剛體。薄板件過定位應(yīng)盡量避免，但在特殊情況下可以采薄板件過定位應(yīng)盡量避免，但在特殊情況下可以采用。用。TSINGHUA UNIVERSITYTSINGHUA UNIVERSITY 車身總成裝焊夾具車身總成裝焊夾具多次性裝配定位的總裝夾具：指車身總成的多次性裝配定位的總裝夾具：指車身總成的主要裝焊工作是在二臺(tái)以上的不同總裝焊夾主要裝焊工作是在二臺(tái)以上的不同總裝焊夾具上完成的。具上完成的。 優(yōu)點(diǎn)：夾具制造簡單，數(shù)量少，不存在水、電、優(yōu)點(diǎn)：夾具制造簡單，數(shù)量少，不存在水、電、氣的連接問題。氣的連接問題。 缺點(diǎn)：增加定位夾緊次數(shù)，容易產(chǎn)生裝配誤差，缺點(diǎn)

44、：增加定位夾緊次數(shù)，容易產(chǎn)生裝配誤差，質(zhì)量不穩(wěn)定。質(zhì)量不穩(wěn)定。一次性裝配定位的總裝夾具：指車身總成的一次性裝配定位的總裝夾具：指車身總成的主要裝焊工作是在一臺(tái)總裝夾具上完成的。主要裝焊工作是在一臺(tái)總裝夾具上完成的。 車身裝焊時(shí)的定位和夾緊只進(jìn)行一次，容易保證車身裝焊時(shí)的定位和夾緊只進(jìn)行一次，容易保證車身裝焊質(zhì)量。車身裝焊質(zhì)量。TSINGHUA UNIVERSITY案例：案例：IVECO汽車車身焊接汽車車身焊接 底板總成：其質(zhì)量的好壞對(duì)整個(gè)車身將起著決定底板總成：其質(zhì)量的好壞對(duì)整個(gè)車身將起著決定性的作用。性的作用。IVECOIVECO汽車的底板是個(gè)較為復(fù)雜的大總成，采用了兩條汽車的底板是個(gè)較為復(fù)

45、雜的大總成，采用了兩條線。線。 前底板的裝焊線一條半由意大利引進(jìn)，采用了人工上下料、工前底板的裝焊線一條半由意大利引進(jìn)，采用了人工上下料、工件自動(dòng)傳送、定位、夾緊，焊接選用了懸點(diǎn)焊鉗手工焊與點(diǎn)焊件自動(dòng)傳送、定位、夾緊，焊接選用了懸點(diǎn)焊鉗手工焊與點(diǎn)焊機(jī)器人，及機(jī)械化自動(dòng)焊鉗相結(jié)合的工藝，按照機(jī)器人，及機(jī)械化自動(dòng)焊鉗相結(jié)合的工藝，按照6 6萬輛的綱領(lǐng)，萬輛的綱領(lǐng)，采用采用3.53.5分鐘的節(jié)拍，完成十多個(gè)零部件的裝配和近分鐘的節(jié)拍，完成十多個(gè)零部件的裝配和近10001000個(gè)焊?jìng)€(gè)焊點(diǎn)的焊接工作量。點(diǎn)的焊接工作量。 廂式車大底板的合成裝焊線是國產(chǎn)三工位的焊接生產(chǎn)線，在廂式車大底板的合成裝焊線是國產(chǎn)三

46、工位的焊接生產(chǎn)線，在5 5分鐘內(nèi)自動(dòng)完成分布在分鐘內(nèi)自動(dòng)完成分布在12m212m2面積范圍內(nèi)的近面積范圍內(nèi)的近400400個(gè)焊點(diǎn)的焊接，個(gè)焊點(diǎn)的焊接，全過程可按不同車型編程控制。與意大利同樣產(chǎn)品的裝焊線相全過程可按不同車型編程控制。與意大利同樣產(chǎn)品的裝焊線相比，在設(shè)計(jì)分布、工藝采用和設(shè)備的選擇方面都較為合理、可比，在設(shè)計(jì)分布、工藝采用和設(shè)備的選擇方面都較為合理、可靠和先進(jìn)?？亢拖冗M(jìn)。TSINGHUA UNIVERSITY 左右側(cè)圍總成：不僅焊接工作量大，且外左右側(cè)圍總成：不僅焊接工作量大，且外觀要求極高，焊接表面質(zhì)量要求則更高。觀要求極高，焊接表面質(zhì)量要求則更高。采用了采用了1212付夾具排成

47、兩條生產(chǎn)線，采用懸掛式付夾具排成兩條生產(chǎn)線，采用懸掛式焊機(jī)氣動(dòng)點(diǎn)焊鉗手工操作。焊機(jī)氣動(dòng)點(diǎn)焊鉗手工操作。為達(dá)到滿意的外觀質(zhì)量，在夾具上設(shè)計(jì)了銅墊為達(dá)到滿意的外觀質(zhì)量，在夾具上設(shè)計(jì)了銅墊板，使焊接部位平整。板，使焊接部位平整。工件的傳送采用了專用吊具電動(dòng)胡蘆吊裝，雖工件的傳送采用了專用吊具電動(dòng)胡蘆吊裝，雖是人工操作，但有效地降低了生產(chǎn)線的費(fèi)用和是人工操作，但有效地降低了生產(chǎn)線的費(fèi)用和保證了產(chǎn)品質(zhì)量。保證了產(chǎn)品質(zhì)量。 TSINGHUA UNIVERSITY 車門：數(shù)量較大，焊接質(zhì)量要求嚴(yán)格，車門：數(shù)量較大，焊接質(zhì)量要求嚴(yán)格，不僅影響汽車的外觀美，還與汽車的密封性能、防雨不僅影響汽車的外觀美，還與汽車

48、的密封性能、防雨水、灰塵等有著重要關(guān)系。因此，車門的生產(chǎn)工藝、水、灰塵等有著重要關(guān)系。因此，車門的生產(chǎn)工藝、采用的技術(shù)水平、機(jī)械化、自動(dòng)化程度在汽車生產(chǎn)中采用的技術(shù)水平、機(jī)械化、自動(dòng)化程度在汽車生產(chǎn)中倍受重視。倍受重視。南汽廠南汽廠NJ1081NJ1081汽車車門內(nèi)外護(hù)板的合成是點(diǎn)焊結(jié)構(gòu)，汽車車門內(nèi)外護(hù)板的合成是點(diǎn)焊結(jié)構(gòu)，采用固定焊裝夾具，懸掛式點(diǎn)焊鉗手工點(diǎn)焊，采用固定焊裝夾具，懸掛式點(diǎn)焊鉗手工點(diǎn)焊，引進(jìn)的引進(jìn)的IVECOIVECO汽車車門的結(jié)構(gòu)其內(nèi)外護(hù)板合成周邊不采汽車車門的結(jié)構(gòu)其內(nèi)外護(hù)板合成周邊不采用點(diǎn)焊而是包邊的，選擇采用的生產(chǎn)線采用手工裝料用點(diǎn)焊而是包邊的，選擇采用的生產(chǎn)線采用手工裝料

49、機(jī)器人點(diǎn)焊、工件自動(dòng)傳送、定位、夾緊、自動(dòng)包邊機(jī)器人點(diǎn)焊、工件自動(dòng)傳送、定位、夾緊、自動(dòng)包邊等工序來完成生產(chǎn)過程。等工序來完成生產(chǎn)過程。 TSINGHUA UNIVERSITY 車身總焊：所有汽車生產(chǎn)都要進(jìn)行，其方法可以車身總焊：所有汽車生產(chǎn)都要進(jìn)行，其方法可以根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)的不同而異。根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)的不同而異。在在1 1萬輛以內(nèi)時(shí)，只要一個(gè)總成裝焊臺(tái)進(jìn)行裝配定位焊，萬輛以內(nèi)時(shí)，只要一個(gè)總成裝焊臺(tái)進(jìn)行裝配定位焊，再有一個(gè)焊接工位進(jìn)行補(bǔ)焊就可以生產(chǎn)。再有一個(gè)焊接工位進(jìn)行補(bǔ)焊就可以生產(chǎn)。當(dāng)當(dāng)1 13 3萬輛時(shí)可以考慮萬輛時(shí)可以考慮3 35 5個(gè)工位完成裝配焊接全部個(gè)工位完成裝配焊接全部工作。工作。當(dāng)產(chǎn)

50、量在當(dāng)產(chǎn)量在3 3萬輛以上時(shí)，裝焊生產(chǎn)線的形式一般有固定萬輛以上時(shí)，裝焊生產(chǎn)線的形式一般有固定工位夾具組成的貫通式的和由轉(zhuǎn)臺(tái)式和環(huán)形線組成的工位夾具組成的貫通式的和由轉(zhuǎn)臺(tái)式和環(huán)形線組成的隨行夾具的生產(chǎn)線，其中環(huán)形線又有地面返回和地下隨行夾具的生產(chǎn)線，其中環(huán)形線又有地面返回和地下返回的，地面又分為橢圓形線和矩形線等。返回的，地面又分為橢圓形線和矩形線等。 應(yīng)按綱領(lǐng)數(shù)確定生產(chǎn)節(jié)拍，應(yīng)按綱領(lǐng)數(shù)確定生產(chǎn)節(jié)拍， 根據(jù)裝焊的工作量確定工位數(shù)。根據(jù)裝焊的工作量確定工位數(shù)。 根據(jù)車型的大小確定焊裝線的長度。根據(jù)車型的大小確定焊裝線的長度。TSINGHUA UNIVERSITY案例：東風(fēng)駕駛室主焊線工藝案例：東

51、風(fēng)駕駛室主焊線工藝東風(fēng)東風(fēng)EQ153駕駛駕駛室，其焊點(diǎn)有室，其焊點(diǎn)有499個(gè)個(gè)；弧焊弧焊長度左右共計(jì)長度左右共計(jì)300mm。 TSINGHUA UNIVERSITY 第一工位：底板分總成安裝工位第一工位：底板分總成安裝工位 。0.5min/0.5min/輛。輛。 第二工位：前后圍板裝配點(diǎn)定工位。第二工位：前后圍板裝配點(diǎn)定工位。兩人用兩人用AROARO焊鉗點(diǎn)定或用大力鉗夾緊，操作，焊鉗點(diǎn)定或用大力鉗夾緊，操作，生產(chǎn)節(jié)奏生產(chǎn)節(jié)奏2.6min/2.6min/輛。輛。 第三工位：左右側(cè)圍板裝配點(diǎn)定工位。第三工位：左右側(cè)圍板裝配點(diǎn)定工位。兩人用兩人用AROARO焊鉗點(diǎn)定或用大力鉗夾緊，操作，焊鉗點(diǎn)定或用

52、大力鉗夾緊，操作，生產(chǎn)節(jié)奏生產(chǎn)節(jié)奏2.6min/2.6min/輛。輛。 第四工位：預(yù)備工位第四工位：預(yù)備工位 TSINGHUA UNIVERSITY 第五工位：門洞成形點(diǎn)定工位。第五工位：門洞成形點(diǎn)定工位。左右門洞由多點(diǎn)焊機(jī)將左右側(cè)圍板固定后，再左右門洞由多點(diǎn)焊機(jī)將左右側(cè)圍板固定后，再與前后圍板及底板點(diǎn)定，焊點(diǎn)左右各與前后圍板及底板點(diǎn)定，焊點(diǎn)左右各8 8點(diǎn)。點(diǎn)。兩人操作，生產(chǎn)節(jié)奏為兩人操作，生產(chǎn)節(jié)奏為2.6min/2.6min/輛。輛。 第六工位：頂蓋裝焊工位第六工位：頂蓋裝焊工位由人工在前后圍板與頂蓋板的連接處涂密封導(dǎo)由人工在前后圍板與頂蓋板的連接處涂密封導(dǎo)電膠；點(diǎn)焊門上梁與內(nèi)上梁、后圍側(cè)梁

53、連接處，電膠；點(diǎn)焊門上梁與內(nèi)上梁、后圍側(cè)梁連接處，各各6 6點(diǎn)點(diǎn); ;將頂蓋板裝配到位后，各將頂蓋板裝配到位后，各6 6點(diǎn)點(diǎn)定點(diǎn)點(diǎn)定兩人操作，生產(chǎn)節(jié)奏為兩人操作，生產(chǎn)節(jié)奏為2.6min/2.6min/輛。輛。 第七工位：機(jī)器人焊接工位第七工位：機(jī)器人焊接工位由機(jī)器人點(diǎn)焊?jìng)?cè)圍板與底板連接處，左右各由機(jī)器人點(diǎn)焊?jìng)?cè)圍板與底板連接處，左右各2424點(diǎn)點(diǎn); ;點(diǎn)焊?jìng)?cè)圍板與前后圍板連接處，左右各點(diǎn)焊?jìng)?cè)圍板與前后圍板連接處，左右各4848點(diǎn)。點(diǎn)。兩臺(tái)機(jī)器人，生產(chǎn)節(jié)奏為兩臺(tái)機(jī)器人，生產(chǎn)節(jié)奏為2.6min/2.6min/輛。輛。 TSINGHUA UNIVERSITY 第八工位：機(jī)器人焊接工位第八工位：機(jī)器人焊

54、接工位由機(jī)器人點(diǎn)焊前圍支柱側(cè)壁，后側(cè)個(gè)側(cè)板處，焊點(diǎn)由機(jī)器人點(diǎn)焊前圍支柱側(cè)壁，后側(cè)個(gè)側(cè)板處，焊點(diǎn)各各4848點(diǎn)；前后圍板與底板連接處各點(diǎn)；前后圍板與底板連接處各3333點(diǎn)。點(diǎn)。四臺(tái)機(jī)器人，生產(chǎn)節(jié)奏為四臺(tái)機(jī)器人，生產(chǎn)節(jié)奏為2.6min/2.6min/輛。輛。 第九工位：機(jī)器人焊接工位。第九工位：機(jī)器人焊接工位。由機(jī)器人點(diǎn)焊門檻與底板連接處，左右各由機(jī)器人點(diǎn)焊門檻與底板連接處，左右各1313點(diǎn)；頂點(diǎn)；頂蓋板與門上梁處，左右各蓋板與門上梁處，左右各1818點(diǎn)。點(diǎn)。兩臺(tái)機(jī)器人，生產(chǎn)節(jié)奏為兩臺(tái)機(jī)器人，生產(chǎn)節(jié)奏為2.6min/2.6min/輛。輛。 第十工位：預(yù)留焊接工位第十工位：預(yù)留焊接工位 第十一工位：

55、機(jī)器人弧焊工位第十一工位：機(jī)器人弧焊工位 。由弧焊機(jī)器人焊接門檻處焊縫；自動(dòng)吊運(yùn)至調(diào)整線。由弧焊機(jī)器人焊接門檻處焊縫；自動(dòng)吊運(yùn)至調(diào)整線。兩臺(tái)機(jī)器人，生產(chǎn)節(jié)奏為兩臺(tái)機(jī)器人，生產(chǎn)節(jié)奏為2.6min/2.6min/輛。輛。TSINGHUA UNIVERSITY四、車架裝焊工藝四、車架裝焊工藝TSINGHUA UNIVERSITY車架概述車架概述 車架：整個(gè)汽車的基體。用以支承和聯(lián)接汽車的車架：整個(gè)汽車的基體。用以支承和聯(lián)接汽車的各零部件，并承受來自汽車內(nèi)外各種載荷。一般各零部件，并承受來自汽車內(nèi)外各種載荷。一般稱為底盤大梁架。稱為底盤大梁架。 發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器、轉(zhuǎn)向器及車身部分都固定其上發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器

56、、轉(zhuǎn)向器及車身部分都固定其上 車架一般用焊接，鉚接或鉚焊將組成零件連接成車架一般用焊接，鉚接或鉚焊將組成零件連接成一個(gè)整體。一個(gè)整體。TSINGHUA UNIVERSITYTSINGHUA UNIVERSITYTSINGHUA UNIVERSITYTSINGHUA UNIVERSITY 對(duì)車架的要求對(duì)車架的要求: : 除了承受靜載荷外還要承除了承受靜載荷外還要承受汽車行駛時(shí)產(chǎn)生的動(dòng)載荷。受汽車行駛時(shí)產(chǎn)生的動(dòng)載荷。首先滿足汽車總布局的要求，首先滿足汽車總布局的要求，滿足強(qiáng)度，剛度條件：車架自身重量約為汽滿足強(qiáng)度，剛度條件：車架自身重量約為汽車自重的車自重的1/101/10。 要有足夠的強(qiáng)度要有足

57、夠的強(qiáng)度 要有足夠的彎曲剛度：最大彎曲撓度不超過要有足夠的彎曲剛度：最大彎曲撓度不超過10mm 10mm 具有一定的扭轉(zhuǎn)剛度：車架的扭轉(zhuǎn)剛度和懸架系具有一定的扭轉(zhuǎn)剛度：車架的扭轉(zhuǎn)剛度和懸架系統(tǒng)角剛度的比值，貨車接近統(tǒng)角剛度的比值，貨車接近1 1，轎車接近，轎車接近1010。 降低車架高度，提高汽車的行駛穩(wěn)定性。降低車架高度，提高汽車的行駛穩(wěn)定性。車價(jià)質(zhì)量盡可能小車價(jià)質(zhì)量盡可能小制造成本低制造成本低TSINGHUA UNIVERSITY車架的組成和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)車架的組成和結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 組成：主要由縱橫梁和其它零部件組成。組成：主要由縱橫梁和其它零部件組成?？v梁：縱梁： 一般采用低合金鋼板沖壓制成，斷面形

58、狀一般為槽形，也有一般采用低合金鋼板沖壓制成，斷面形狀一般為槽形，也有的做成的做成Z Z字形或箱形斷面。字形或箱形斷面。 根據(jù)汽車形式不同和結(jié)構(gòu)布置的要求，可以在水平面內(nèi)或縱根據(jù)汽車形式不同和結(jié)構(gòu)布置的要求，可以在水平面內(nèi)或縱向平面內(nèi)做成彎曲的，以及等斷面或非等斷面的。向平面內(nèi)做成彎曲的，以及等斷面或非等斷面的。橫梁：橫梁： 保證車架的扭轉(zhuǎn)剛度和承受縱向載荷，而且支撐汽車上的主保證車架的扭轉(zhuǎn)剛度和承受縱向載荷，而且支撐汽車上的主要部件。要部件。 一般用鋼板沖壓成槽形，為增強(qiáng)車架的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度，有時(shí)采用一般用鋼板沖壓成槽形，為增強(qiáng)車架的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度，有時(shí)采用管形或箱形斷面的橫梁。管形或箱形斷面的橫梁。其

59、中包括后鋼板彈簧支架總成，前鋼板彈簧支架總成，其中包括后鋼板彈簧支架總成，前鋼板彈簧支架總成，前鋼板彈簧吊耳支架總成，中間傳動(dòng)軸吊掛前鋼板彈簧吊耳支架總成，中間傳動(dòng)軸吊掛 ，后鋼板，后鋼板彈簧吊耳支架總成，制動(dòng)總泵支座總成，前減震器支彈簧吊耳支架總成，制動(dòng)總泵支座總成，前減震器支架總成，托架總成，發(fā)動(dòng)機(jī)前懸掛托架以及托車鉤等架總成，托架總成，發(fā)動(dòng)機(jī)前懸掛托架以及托車鉤等組成。組成。 TSINGHUA UNIVERSITY 車架結(jié)構(gòu)特點(diǎn)車架結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 在結(jié)構(gòu)上基本是屬于平面構(gòu)架，局部具有空在結(jié)構(gòu)上基本是屬于平面構(gòu)架，局部具有空間構(gòu)架形式。間構(gòu)架形式。由縱橫梁組成的車架總體成閉合式構(gòu)架，梁由縱橫梁組

60、成的車架總體成閉合式構(gòu)架，梁的載面一般是的載面一般是5mm5mm厚的鋼板沖壓成槽形，為了厚的鋼板沖壓成槽形，為了增加抗扭強(qiáng)度也有采用圓管或箱型。因此，增加抗扭強(qiáng)度也有采用圓管或箱型。因此，車架整體結(jié)構(gòu)剛性大。車架整體結(jié)構(gòu)剛性大。 其余支架和組成件亦是鋼板沖壓成型件或厚其余支架和組成件亦是鋼板沖壓成型件或厚度不大的機(jī)加工制件，形狀、尺寸較為簡單。度不大的機(jī)加工制件，形狀、尺寸較為簡單。 縱橫梁及零部件的連接頭型式，以角接為主，縱橫梁及零部件的連接頭型式，以角接為主，少量的為對(duì)接和搭接。少量的為對(duì)接和搭接。 TSINGHUA UNIVERSITY 車架裝焊工藝性分析車架裝焊工藝性分析 車架的組成較