汽车焊接要求

汽车焊接要求一、焊接方法的应用1.点焊1)实现点焊的空间要求：焊接面尽可能是平面；有足够的焊钳进出零件的空间；能够实现点焊面与焊钳极臂垂直；有电极焊接时的运动空间；有足够的可视空间，至少能看见一个极臂与板件的接触点；零件不能与焊钳钳身、悬挂钢缆、焊钳转盘相干涉。2)板厚的要求在产品设计过程中，多使用两层板点焊，减少三层板焊接，杜绝三层以上板件搭接点焊，对于点焊搭接料厚要求如下：≥440MPa高强度钢板以双面镀锌钢板计，超出以上范围的钢板搭接，要求采用固定点焊或弧焊连接实现。3)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。当镀锌刚板或高强刚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。4)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。5)搭接宽度要求搭接边大小应大于12mm，料厚大于等于3mm情况下，搭接边宽度应达到16mm，焊接料厚越大，搭接宽度越宽。6)焊点间距要求长、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。7)焊点排布要求相同位置第一道焊点与第二道叠加的焊点在位置上要求尽可能均匀交错，避免在同一位置、或距离较近位置第一道、第二道焊点叠加，影响焊接强度。弧焊亦如此。尽可能避免在同道工序内，点焊、弧焊等各种焊接方式反复交叉，尽可能实现弧焊工序、螺柱焊工搭接形式材料单层料厚要求合计料厚要求两层板搭接全为镀锌钢板较薄板在1.8mm以内全为低碳钢板较薄板在2.0mm以内三层板搭接全为镀锌钢板较厚板在2.0mm以内3.6mm以内全为低碳钢板较厚板在3.0mm以内5.4mm以内三层以上搭接不允许No.搭接状态说明料厚要求1薄板在中间，厚板在两侧1、最薄料厚：最厚料厚≥1：3；2、侧边最薄料厚：其余两料厚之和≥1：4。2厚板在中间，薄板在两侧3薄板、厚板按顺序叠加图○1图○2图○4图○3序的集中，减少焊接弧光的干扰，并利于生产线的编排和生产组织。8)焊点数量要求焊点数量以满足强度要求为准，过多、过密的焊点只能增加焊接的成本，同时过密的焊点由于焊接分流的加大，焊接强度降低。同时与标杆车型的对比是一个重要的参考指标，过多的焊点反映出的不足是车身结构性差和焊点布置不合理。2.凸焊1)凸焊形式A.螺母凸焊图1下电极直径大小通常为Φ25，上电极直径可根据实际情况调节，但应大于Φ16，通常为Φ20。B.螺栓凸焊螺栓凸焊有两种形式，一种为板件对应位置开孔（如图2），另一种为板件位置无孔（如图3），前一种应用较多。下电极直径大小通常为Φ25、Φ30，螺栓直径大小不同，下电极互相不能通用，图2形式上电极大小应大于Φ16，图3形式上电极需大于螺栓端面最大直径，通常为Φ25、Φ30，可根据螺栓大小调整。C.其它凸焊如图4所示，采用了凸点设计，对此零件凸焊，通常采用特殊电极。2)凸焊空间要求A.对凸焊零件要求如下：焊接面必须为平面；螺母沿轴向旋转不会与零件R角或翻边干涉；零件最大距离超过1.5m以上零件不建议采用凸焊；外表面件不建议采用凸焊；零件重量超过10kg，不建议采用凸焊；B.对螺母凸焊、螺栓凸焊孔径和局部形状、尺寸要求如表三：表三：对应零件孔径凸焊平台形式凸焊平台大小备注凸焊螺母螺母直径+1.0mmA≥螺母断面最大直径+5mm建议A≥20A≥30凸焊螺钉螺钉直径+0.5mmA≥螺钉断面最大直径+5mm建议A≥20A≥30C.凸焊空间尺寸要求如下：在焊接状态下，待凸焊零件外部空间不能够与焊机相干涉，具体尺寸依据奇瑞公司目前设备状况要求如下（如右图5）：图○5图○8图○6图○7零件凸焊位置点沿凸焊螺母、螺钉截面方向距零件边缘最小尺寸a要小于焊机喉深（奇瑞公司焊机喉深最大为480～520mm），以避免与焊机干涉；零件凸焊位置点沿凸焊螺母、螺钉轴线方向距零件边缘最大尺寸b要小于焊机喉宽单臂最大尺寸（奇瑞公司焊机单臂最大活动尺寸为230～280mm）；零件凸焊位置点沿凸焊螺母、螺钉轴线方向Φ40空间内必须无结构型面，如图尺寸c1、c2，以免与焊机极臂干涉；螺母、螺钉轴线方向可焊接最小空间高度为60mm，如图尺寸d。3)凸焊螺母与零件板厚的对应关系要求：按照焊接质量要求，螺母凸焊的凸点大小应随着焊接材料的板厚不同而相应变化，才能达到最佳焊接质量，但凸焊螺母属于标准件，凸焊螺母按直径大小的不同，凸点大小相对固定，因此为保证焊接质量的稳定，对凸焊螺母与零件板厚的对应关系要求如表四：表四：凸焊螺母直径M5M6M8M10≥M12对应零件料厚δ≤1.0δ≤1.4δ≤2.0δ≤2.5建议采用弧焊4)对于板件之间的凸焊，对焊接材料厚度、凸点大小、凸点位置等进行要求。板材厚度要求：最适宜的厚度为0.5-4mm，并且材料的厚度比在3：1之内。凸点位置要求：焊接同种金属时，应将凸点冲在较厚的工件上；焊接异种金属时，应将凸点冲在电阻率较高的工件上，但当在厚板上冲出凸点有困难时，也可在薄板上冲凸点。凸点形状要求：推荐采用圆球型凸点，也可以做成长形的（近似椭圆形）。3.螺柱焊而目前奇瑞公司采用较多的是人工手动送料的螺柱焊方式，要求如下：焊接面必须为平面，螺柱焊凸台尺寸应大于螺柱焊枪（见右图8）端部最小尺寸（Φ30）；必须留有螺柱焊枪的操作空间；在同一零件上或同一焊接工序内的螺柱焊焊柱直径、样式尽可能统一，在不能统一样式的情况下，尽可能统一直径；小零件（零件最大尺寸小于1m）上不建议采用螺柱焊；螺柱焊板材厚度应大于1/8d（d为螺柱焊螺钉直径），但最小厚度不能小于0.6mm，避免熔穿板材；因螺柱焊需引入正负极电缆线，并且防止弧偏吹，因此所有螺柱尽可能在焊接夹具上完成。4.弧焊1)凸焊形式A.CO2焊由于CO2焊焊接产生的变形较大，所以在焊接时①不建议采用连续长距离弧焊，首先推荐采用点装塞焊，在板件上开Φ6～Φ9的圆孔或椭圆孔，弧焊填充；其次推荐采用缝焊，每段距离长度为10～正确图○9图○10错误30mm之间，厚度超过3mm板料可采用连续弧焊。②不建议焊接料厚等于或低于0.8mm的钢板，避免熔穿现象发生。B.MIG钎焊MIG钎焊主要应用于车身外观表面的焊接。2)弧焊空间要求弧焊可进行全位置焊接，因此受空间影响较小，但基本的弧焊位置、角度必须得到保证，因此要求如下：在弧焊焊角正对方向上无结构、视线遮挡；部分可能存在搭接不良、或搭接间隙大的位置要有可供铁锤修正的空间；对接焊缝的间隙要根据对接料厚进行选择，焊接厚度越大，所留间隙越大。弧焊角度α要求在30。～75。范围内，如下图：在常用的焊接方式中，对于板材之间的连接，我们推荐所采用的焊接方式依次为：电阻点焊━┳━━━→塞焊━━━━━→缝焊┣━━━→MIG钎焊━━━→铜钎焊┗━━━→凸焊建议普通两厢、三厢轿车弧焊长度控制在2.5m以内，面包车、MPV、SUV弧焊长度控制在4m以内（若有单独的车架，车身部分弧焊长度控制在2.5m以内），最重要的是与标竿车型，即设定竞争对手车型进行对比，要比竞争车型弧焊长度短、所使用部位少。二、与工装相关的建议1.焊钳零件形状所构成的焊接面能适合普通X型、C型焊钳焊接；同一焊接工位焊接实现使用尽可能少的焊钳。2.设备同一工序所使用螺钉尽可能统一，以减少焊接设备的使用；弧焊尽可能集中到车身点焊完成后，在后续工位补焊，以便于集中进行烟尘净化。3.夹具零件的搭接顺序相关性尽可能少，减少零件装配过程中的等待时间；尽可能减少同道工序的n次装件，减少零件操作过程中的等待时间；减少外板件的装配工序，以减少装夹次数，避免可能的碰伤和变形；对于位置精度要求较高的焊点，如避让四层板的焊点（焊点区域较小）、下方开设过孔的焊点（焊点位置受视线遮挡），距离操作位置较远而无法准确达到焊点位置的焊点，要求在零件上操作视线可及范围内做出明显指示。4.生产线焊接工序应趋向于短、胖，避免瘦、长，以缩减工序长度（对于主线尤其重要），减少中间存储面积；实现模块化生产方式。三、车身定位系的建立车身定位系的建立要求能够确保车身焊接得以实现，并保证车身精度在规定的、允许的公差范围内，它是建立在一定的装配关系基础上。图○11图○12图○13图○141.定位原则N-2-1原则，随零件的大小、板件刚性的强弱，N的数量也不同；定位方式的选择建议优先选择图11，对于大且刚性较差板件优先选择图12、13。尽可能实现圆孔、椭圆孔定位，避免使用方孔、不规则孔等定位；对于不上夹具的小零件可以采用凸点定位；对装配点要求较高的可采用螺母孔定位；对于装配精度要求较低的结构件，可采用翻边自定位、简化的捆绑、夹持等定位形式，以简化夹具。2.定位精度1)位置将高精度的装配孔/点设为定位孔/点，以保证其最终定位精度；定位孔之间的距离应该大于该件在此平面最大距离的三分之二；零件定位孔所在面需为平面设计，不可在曲面上；定位孔处零件刚性相对较好；同一零件定位孔法线方向尽可能相互平行，并尽可能缩减同一零件/总成的定位孔平面间距离；大型零件、总成主定位孔须与设计主平面平行；尽可能避开焊点位置；杜绝定位孔径向受力；降低装配难度。2)数量确保零件装配稳定，定位点须合理使用，谨慎使用过定位。3)误差积累误差积累方向为从上到下、从左到右、从前到后；定位点的统一与延续性及误差积累方向的一致性；模块化生产方式贯穿其中，须有误差消减措施；3.定位孔的要求孔径与所定位零件重量相匹配，如料太薄，可采用翻边孔、台阶孔；定位孔大小要求如下表：工艺孔孔径大小定位孔Φ32、Φ□30、Φ□25、Φ□20、Φ□16、Φ14、Φ□12、Φ□10、Φ□8、Φ6、Φ5排液孔Φ□32、Φ□25、Φ10“□”内为推荐优先选用孔径形状相似零件的定位孔孔距要求长度不一，避免错装；模具包边的零件定位孔建议采用翻边孔，以提高孔对销的导向作用；4.过孔的设计避让定位孔的过孔要求比定位孔直径至少大1～2mm；避让螺母孔的过孔要求比螺母焊接定位孔至少大1mm；5.其它在焊接装配定位时要考虑定位销运动方向上有5mm的定位销运动空间（如图14）；随销直径的增大，运动空间相应增大；减少零件的上定位，即减少翻销的使用。