浅谈汽车车身的焊接工艺设计

李国义

摘要：本文首先对汽车车身焊接工艺设计的基础条件，即产品相关资料以及工厂设计主要参数进行了阐述，然后结合目前汽车车身焊接工艺设计的实际状况，从产品拆分等四个方面，对其进行了具体的分析，以期能够促使汽车车身焊接工艺设计水平的进一步提升，提高汽车车身的整体质量。

关键词：汽车车身；焊接工艺；工藝设计

经济和社会的迅速发展，促使汽车成为人们生产生活中最主要的交通工具之一。而汽车车身的焊接工艺水平直接影响着汽车车身以及汽车的整体质量。为了获得更好的汽车车身焊接工艺效果，提高汽车的质量，重点关注汽车车身的焊接工艺设计，并对其进行深入的分析和研究就尤为重要。

一、汽车車身焊接工艺设计的基础条件

（一）产品相关资料

产品相关资料主要包括四个方面。第一，数模，即产品的数字模型。只有利用专业的三维软件，从产品的数字模型中整理出所需的数据，才能够进行下一步的设计工作。通常来说，在汽车车身焊接工艺设计的时候，把相关的产品数字模型进行整合和装配，不仅能够获得整车模型，进而了解汽车车身所需零部件的规格以及装配部位，而且还能够得出包括冲压件以及分总成在内的视图或者剖面图等，从而为汽车车身焊接工艺设计水平的提升提供基础性保障。第二，完整的产品设计图纸。结合图纸，对焊接工艺方案进行认真、详细、具体的设计和构建，才能够保证焊接工艺设计效果更好的实现。第三，样车以及样件。在对汽车车身焊接工艺进行具体设计之前，必须明确汽车车身的实际生产情况，比如整车车身总成以及冲压件等。第四，产品零部件的明细表。该明细表中，除了应该涵盖部件和冲压件的名称以及相应编号之外，还要具体包括冲压件的数量以及标准件的尺寸等详细信息。在汽车车身焊接工艺设计的过程中，必须拥有上述四项产品资料中前三项的一种，然后从中推测出所需的第四项内容。若仅拥有第四项产品零部件明细表，就必须在车身的拆解和研究工作中，投入更多的精力。

（二）工厂设计主要参数

工厂设计参数主要有七点。一是年产量。二是年时基数。其中具体包括生产的班次以及生产线的效率等。三是自动化水平。四是生产线的工艺水平要求。五是以设备和材料为代表的相关选用原则。六是公用动力介质的具体参数以及周边的环境信息。七是生产线所在厂房的主要资料，具体包括柱顶标高和电力供应情况等[1]。

二、汽车车身焊接工艺设计的具体分析

（一）产品拆分

产品的拆分是汽车车身焊接工艺设计的重点。产品拆分就是将汽车车身拆分为地板、门、顶盖和前、侧、后围等几个部分。一般来说，相同类型车身的分块是基本一致的。然而，在实际的焊接过程中，受到拆分形状以及大小等方面的影响，连接的顺序以及方法是千差外别的。所以，必须在科学拆分的基础上，结合拆分的具体情况，选择不同的连接方式，提高连接方式的正确性和科学性，从而尽可能地提升焊接的质量，保证尺寸以及生产节拍的准确度和合理性。比如，在对汽车车身的顺序、形状以及大小等方面进行综合的分析和研究之后，以整体观来对汽车车身进行科学的拆分。如下车身具体包括纵梁和地板；主车身具体包括轮罩以及侧围内板骨架；而侧围则除了包括A、B、C柱与门槛之外，还包括必不可少的侧围外板等。在完成上述步骤之后，需要实施整车合车，并对极易损坏的车门和引擎盖、后备厢盖进行装配，同时结合规格以及生产节拍方面的实际需求，完成各部分总成的深入拆解。

（二）凸焊工艺

凸焊工艺的关键就是重视螺母规格和板材厚度的选择，提高二者的匹配度。一般情况下，板材的厚度随着螺母规格的增加而增加，而当板材厚度逐渐增加的时候，所需的焊接参数也随之提高。如果板材厚度与螺母规格不相匹配，就会导致问题的发生。比如，当螺母规格较大，却选择厚度较小的板材的时候，既会导致板材过烧，又会增加螺母的负荷，同时由于板材的承受载荷的能力过小，致使失效状况的发生。反之，当螺母的规格较小，却与厚度过大的板材相互匹配的时候，为了达到焊透板材的效果，一定程度上会增加参数，从而导致螺母过烧，出现变形以及损坏的现象。因此，在汽车车身焊接工艺设计的过程中，必须要重视螺母规格和板材厚度选择的科学性，根据实际状况，对二者进行选择和匹配。如M5规格的螺母与厚度为0.7毫米至1.2毫米的板材相匹配；M6规格的螺母与厚度为1.0毫米至1.5毫米的板材相匹配等[2]。

（三）点焊工艺

在点焊工艺设计过程中，为了确保工艺发挥真正的作用，首先就要加强零件板厚的管控。无论是板材厚度超出需要，还是出现搭接层数不符合标准的问题，又或是板材厚度过小，都会影响点焊的效果。前两者会对焊透造成阻碍，后者会提高焊点烧穿的概率。所以，必须在设计的时候，科学的管控零件厚度。假如零件单层板厚是0.7毫米至3.2毫米之间，那么就需要将焊板层数控制在四层以下。另外，还要确保搭接板厚度比维持在1：3之下，从而避免融合偏移现象的发生，保证焊接强度到达实际的需要。与此同时，重视搭边宽度以及焊点的确定也是点焊工艺设计的重中之重。这主要是由于搭边尺寸过小，不仅会导致板材金属化，而且会对焊接操作造成负面影响，降低车身的整体强度；反之，尺寸过大，不符合节约成本的目的，也会导致车身重量的增加。而焊点的确定，主要指的是焊点间距的确定。只有提高焊点间距的科学性和合理性，才能够实现提升汽车车身焊接工艺质量的目标。

（四）保护焊工艺

汽车车身焊接工艺设计效果与保护焊有着直接的关系。在汽车下车身以及底盘零件中，保护焊的应用是较为频繁的，它能够有效地提高汽车车身的强度，保证汽车的质量。而气保焊工艺是一种通过二氧化碳，来充当保护气体，进而实现焊接目的焊接方法。在汽车车身焊接工艺的应用过程中，主要由机器人进行气保焊的具体操作。因此，必须在设计的过程中，通过强化工艺参数的设置，以及确保工装夹具的平衡性和稳定性，来促使焊接工艺水平的提升[3]。

三、结束语

汽车车身的焊接工艺设计不仅关系到汽车车身的质量，而且影响着汽车行业的发展。所以，必须认识到汽车车身焊接工艺设计的重要性，同时结合现阶段汽车车身焊接工艺以及实际生产力的状况，对汽车车身焊接工艺设计进行深层次的分析，掌握其中的重要环节，推动其进一步的发展和革新。