摘要:焊接工序是车辆生产的四大工序之一,对汽车底盘的质量起到重要作用。随着汽车制造业的蓬勃发展,焊接机器人在车辆制造业中也有着更广阔的应用。尤其是在汽车底盘焊接中,更为关键。
关键词:汽车底盘、焊接、质量控制
1.底盘的构成及焊接工艺
1.1汽车底盘的构成
车辆底盘控制系统,主要由传动控制系统、驾驶系、转向控制系统,以及刹车控制系统等四个部分所组成。底盘功能是支承、装配车辆发电机及其各部分构件、组件,以构成车辆的总体形状,并承担发电机的制动力,使车辆保持平衡运动,以维持稳定正常运转。前后悬架系统的大部分部件都是通过焊接方式实现的,其中上控制臂、前后控制臂、副车架等就是由冲压件焊接而成。
1.2底盘焊接方式分为弧焊、点焊和凸焊。
(1)履带汽车底盘钣金件,通常是(≥3.5mm)钣金件,热弧焊是在汽车底盘焊接过程中应用较为广泛的焊接方法,它的基本原理是通过使用热焊接电极释放时所形成的热量,将焊丝与工件内部金属共同熔化并在冷却后重新形成焊丝,从而实现了紧密接头的焊接过程。
(2)点焊连接工艺一般应用在汽车底盘及薄板零配件,但偶尔也在较厚钢板焊前后的预焊中使用,然后再用满焊的形式完成整个焊缝。点焊工艺是把被焊工件挤压于高低压电极之间,并通过大电流的通过流经工件接触表面和周围区域,生成大量的电压热使其温度上升至熔融或塑性状态,工件在体积很大的接触表面上成为扁球状的熔核。
(3)凸焊是点焊的其中一个类型的变形,在薄板零部件上焊接螺母、螺钉等。凸焊是在某个焊缝件的结合表面预先加工制造出单一或众多的凸出点后,将其与另一种焊缝件表面相互接触、施压,并通电升温,将凸出点压溃后,使这些对接部产生焊点的电阻焊接方式,因此一次就可以在结合部产生单一或众多的熔核。
2.底盘焊接的质量控制
汽车底盘系统是车辆整体承重的关键组成部分,因为这些零部件都是在严酷的自然环境下工作,既遭受废水废弃的腐蚀,还经受着巨大的静载荷和热冲击压力所以要严格把控汽车底盘的质量问题。
2.1焊接前的质量策划
(1)合理的选用焊接设备。焊接设备的主要要求是为了提高焊机的连接电弧电压稳定能力,厂房内都应配备安全可靠的稳定开关电源来监控;而厂房网路的电弧电压变动通常都应该限制在零点五V之内,才能使焊机顺利的运转。
(2)机械设备的基本能力与条件。首先,技术设备的机械性能、热物理性能、电子工艺技术特点等都须具备较好的安全稳定性,并且整套机械设备控制系统还须符合人类所使用的生理和心理需要;然后,为了使电焊机器符合其特殊的焊缝工艺技术要求,焊炬应保证焊接工艺轨道平稳并可作四维空间的无级调整;再有,就是为了使焊缝装置达到更大规模、高效的制造目标,电焊器也应具备满足更多类型生产的焊接工艺与技术能力。
(3)焊接的工装精度与稳定性。要想焊接出精度合格的汽车底盘系统总成,标准工装是质量保证的重要基础。由于基准统一是规定履带汽车底盘焊接工艺设计的主要准则,所以在车辆生产的各个关节,都必须保证基准的统一,这不仅仅是设计模型、检具和工装时的一项关键准则,更是确定汽车底盘设计准确度的关键准则。
(4)焊接装置的技术参数规定。焊縫生产设备的重要技术参数必须从输入电源、额定电流、工作电压调整范围、额定负载电流持续频率、送丝速率、焊缝速度、等这几个方面的稳定性加以综合考量,才能达到汽车结构件焊缝生产线的总体平衡。
2.2底盘焊接的质量控制
(1)焊接生产的基本工艺因素。控制汽车焊接结构件制造的主要工艺技术因素,如主要工人的技术素养、制造设备技术参数的稳定程度,及其对主要工艺参数的匹配性等。1)对人员能力素质的管理。焊接件能力素质的管理,是指控制焊接件在规定的一定时期内,按规定的生产工艺实现对产品质量稳定能力的有效管理能力,焊接件只有掌握技术素质才能进行工艺因素管理。2)设备与装置参数稳定性管理。在对构件实施焊接的过程中,对电压、水压、水质等条件有着严格的要求。为此,公司还应根据各类汽车焊接结构件的质量特点规范,设计量化的检验汽车焊接设备质量特点规范的机械设备点检表,这张点检表将规范汽车焊接工作人员在规范的时段内录入各类机械设备特征技术参数,并需要车间设备的工作人员不定期地进行录入检查。
(2)“5E1M”管理,即人、机、料、法、环。
1)施工人员的规范作业,是一切工程质量保证的基石。在汽车底盘焊接制造现场,各个岗位均应配有具体的作业过程和步骤,以确定生产的工艺技术要求、构件在发生产品质量问题时的处理办法以及应急管理措施等规定,同时管理人员须有效执行的管理责任,进行严格管理与监察,以保证有关技术文件规定执行的有效落实
2)对原料的管理工作。针对汽车用焊缝结构件的原料管理工作应从物料购进、物料入厂前检验、物料储存管理工作、物料领用收发和汽车焊接件的备料掌握这几个主要方面加以考察。同时,焊接器件的准备工作一般有板料下料、板料的边缘处理工作,以及板料的焊前准备工作这三个过程。对于板料的上下料,应该着重检验材料的批次、炉号、牌号和规格要求,以保证与上述下料的板料不会混乱;关于板料的边缘处理工作,应重点注意剖口形状、剖口角度和剖口长度,保证上述板料可以顺利连接;关于板料的焊前准备工作,应重点控制板料的清洗质量以及毛刺高度能否满足规定条件,以实现焊缝品质的稳定性。
3)环境控制。车辆结构件焊接过程中会产生大量的污染气体,同时考虑到工作人员的健康问题,还需要安装排风设备。因为车辆零部件件之间通常情况使用了循环水冷却和气体保护的连接方式,这对循环系统水的水质、气源、气体混合比,以及气体流速等又提供了控制要求。
(3)实物质量控制。
1)首件质量检验。因为这类构件的机械加工,通常是在自动化程度较高的加工设备下连续生产。而结构件一经机械加工完毕,其成品质量也就无从改变。所以,对这类产品的首件质检工作就变得非常关键。首先,焊接件需要按照标准的工艺加工轨迹,以及生产加工中的工艺参数是否符合要求的条件;然后在首件生产加工完毕后,焊接件还需要按照标准,检测生产物流卡上提供的材质是否符合规定要求:并通过测量样架,检查产品的几何规格是不是符合要求:最后通过对比缺陷标准样品,检查焊缝上是不是有气孔、溅落、误边、咬边等瑕疵,并将自查的结论填写进三检验收卡。
2)返工件的质量控制。在汽车构件的生产过程中,难免会有一些不合格的产品。首先要对不合格的产品进行评审,明确原因和工艺,并在此基础上进行纠正,最后对纠正后的产品在此进行检验。
3.产品检验。
(1)焊接强度质量检验。底盘焊接产品质量检验一般使用破坏性检测方式开展。弧焊时的熔深检测、点焊时的焊点检测、凸焊时的力矩检测均属破坏性检测,特别是熔深检测后的底盘必须报废处理,所以只做首件检测,其它检测可返修,比较适合过程抽检。
(2)外观质量检验。焊接缺陷主要有少焊道、焊穿、假焊、未焊透和毛刺飞溅等,操作人员和检验人员可运用目视的方法进行检验,发现问题及时纠偏。
结语:汽车底盘焊接是确保整体构件完整的重要工序,对结构质量有十足的保障。底盘焊接质量控制是一个重要且复杂的工序,需要结合底盘产品的特性和实践中的经验和教训,进而提高底盘焊接的质量。
参考文献
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