浅析汽车白车身的焊接工艺设计

衣统帅

上汽通用汽车有限公司整车制造工程部车身工艺科室

浅析汽车白车身的焊接工艺设计

衣统帅

上汽通用汽车有限公司整车制造工程部车身工艺科室

焊接作为汽车白车身制造的主要工艺之一，对汽车白车身质量以及汽车的整体质量起到重要作用。随着我国汽车行业的发展，对汽车质量的要求不断提升，要想让汽车质量和性能满足市场的基本要求，就必须全面了解和掌握汽车的白车身焊接工艺，只有这样，才能够最大程度提升汽车的焊接质量。因此，设计和开发良好的焊接工艺是保证汽车焊接质量的前提和基础。本文就汽车白车身焊接工艺的设计要素进行分析，然后就焊接工艺流程以及实施中应该注意的问题进行总结。

汽车白车身；焊接工艺；设计

汽车是人们常用的交通工具，白车身焊接的质量好坏往往会影响到汽车的行驶安全，因此，提高汽车白车身的焊接质量有利于提升汽车的安全性能。人们应该重视汽车白车身的焊接工艺设计，从而改变汽车的整体质量。就目前市场的白车身结构来看，主流还是以钢制冲压件作为主体的承载式车身，由于钢制冲压件厚度比较薄，在实际焊接中如果不严格地设计，会难以达到白车身的焊接规范和强度要求，最终对车辆的行驶造成影响。

一、汽车白车身焊接工艺的基本设计要素分析

为保证汽车白车身焊接的顺利实施，在白车身焊接工艺设计时，应该具备以下基本要素。首先要具备汽车白车身数学模型。在汽车制造业当中，常用的三维软件有UG、VisMockup、CATIA等，通过软件可以获取相关的产品设计数据。在汽车白车身焊接工艺设计中，通过全部数模的装配就会形成整车数模，设计人员从中能够获取白车身结构尺寸以及各级分总成的位置关系参数。其次，在白车身焊接工艺设计中，还应制做白车身样件和样车进行设计验证，包括软模冲压件、白车身分总成等。此外，在白车身设计时要有整套产品图纸以及白车身的明细表，其中，白车身的明细表包括零件编号、名称、数量以及扭矩信息、关键控制要求等。

二、汽车白车身焊接工艺设计流程分析

（一）对汽车的白车身总成进行拆分

汽车白车身总成拆分是保证白车身焊接工艺设计的前提，拆分的过程主要是对白车身总成进行合理的工艺划分，在确保白车身有足够的结构刚度和强度的同时，也保证白车身焊接的高效和便捷。在汽车白车身总成的拆分中，需要针对不同分总成之间的形状和尺寸差异性制定相应的连接方式，通过合理的连接方式才可以最大限度地保证汽车白车身焊接的质量以及焊接尺寸的精确度。对于汽车白车身总成的拆分，需要按照焊接零件的大小、形状和安装顺序的差异性等合理地进行分解。汽车的下车体通常由纵梁、底板、轮罩等组成，上车体通常由侧围内板、侧围外板、A/B/C柱、车顶等组成，门盖通常包含四门两盖和前翼子板。

（二）确定白车身设计的基准

汽车的整体设计是建立在一个总的坐标系上，在白车身设计之前，需要将设计所需的基准考虑在内，包括冲压、分拼焊接、总成焊接以及门盖装配等。要确保白车身的各分总成建立在一个特定的基准之上，才可以保证整车的尺寸以及白车身的形状整体可控。同时，这些基准在夹具设计、总成焊接、尺寸调整以及工装维护中需要使用。在确定白车身设计基准时还应该注重以下内容，首先是要注重基准的一致性，其次是要保证零件的准确定位，再次要确保基准能够方便测量，最后要求基准保持焊接操作的便捷性。

此外，白车身装配设计中应该确定装配设计的几何基准。几何基准一般是指白车身分总成的某些明显特征，通过这些特征可以明确它们在设计坐标系统当中的理论位置。白车身分总成的几何基准位置的准确性一定程度上决定着车身装配形状的精确度，因此，需要注重基准位置的确定。在白车身焊接设计之前，设计人员需要详细研究各分总成的基准，并对白车身总成的几何形状加以分析，明确基准部位并发布在基准数模中。

（三）对白车身焊接中的焊点进行分析

焊点在所有的焊接连接方式中占据相当大的比例。在产品设计过程中，首先应该确定好焊点的相应设计规划，包括焊点的大致数量级、分布位置以及分布密度等。当然，焊点并不是白车身唯一的连接方式，在必要的时候，也会选择凸焊、螺柱焊、激光焊、弧焊、涂胶、紧固件等连接方式。此处不一一展开。

汽车白车身的焊接需要通过分层焊接以及补焊的方式完成焊接。工件组装中，会受到一些因素的限制和影响，例如焊接设备和机器人的布置空间、夹具空间以及生产节拍的影响，因此生产线上需要规划几十个甚至上百个连续的工位，在下车体完成焊接的基础上，再将上车体分步焊接上去。在完成焊接时要通过定位焊点保证焊接尺寸的稳定性，确保分拼总成或白车身尺寸和形状都符合要求，后续再通过补焊完成所有的点焊工艺。

三、汽车白车身焊接工艺设计中应该注意的要点分析

汽车白车身的焊接工艺包括点焊工艺、凸焊工艺、激光焊工艺以及弧焊工艺等，在设计点焊工艺方法时，需要注意以下几点内容。

在点焊工艺中，为控制点焊的质量，首先需要对零件料厚比严格控制。由于在板件加热过程中，受到焊接电流和时间的影响，会出现虚焊或开裂等焊接质量问题。其次，还要对白车身焊接搭边的宽度和焊点间距进行控制，避免出现车身刚度分流问题。再次，对于焊接设备的可达性，也需要重点考虑，焊接过程中如果焊接设备与白车身接触，会导致焊点位置偏移，甚至电流分流影响焊核的正常生成，引发虚焊等质量问题。

结束语

汽车白车身焊接工艺是决定白车身质量好坏的重要因素，因此，在汽车制造过程中，需要重点关注白车身焊接工艺的设计。由于汽车的白车身工艺受到工艺水平、产品系列以及用户等因素的影响，在焊接工艺的设计过程中，要对这些影响因素加以全面的考虑，同时不断完善焊接工艺设计，优化焊接设计方法，才能够更好地保证焊接工艺的流程满足白车身焊接的要求，使汽车白车身的焊接达到理想的效果，提高汽车行驶的安全性和稳定性。

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