車身裝焊同步工程技術(shù)分析與應(yīng)用

1、車身裝焊同步工程技術(shù)分析與應(yīng)用整理：王 瑋文章來源：AI汽車制造業(yè) 點擊數(shù)：64 發(fā)布時間：2015-08-1008-10 新浪微博 QQ空間 人人網(wǎng) 開心網(wǎng) 更多車身裝焊同步工藝分析是車身同步工程四大工藝中的一項重要工作內(nèi)容，其含義是指在車身產(chǎn)品設(shè)計階段通過對數(shù)據(jù)的焊接工藝性，如焊接關(guān)系、可焊性、裝配性、搭接性、涂膠性能、人機操作性、焊接工裝夾具先期工藝規(guī)劃（MCP）、焊接場地物流規(guī)劃等方面進行工藝分析、審查。 車身裝焊同步工藝分析是車身同步工程四大工藝中的一項重要工作內(nèi)容，其含義是指在車身產(chǎn)品設(shè)計階段通過對數(shù)據(jù)的焊接工藝性，如焊接關(guān)系、可焊性、裝配性、搭接性、涂膠性能、人機操作性、焊接工裝

2、夾具先期工藝規(guī)劃(MCP)、焊接場地物流規(guī)劃等方面進行工藝分析、審查，以期達到在保證產(chǎn)品工藝可行性的同時設(shè)計出最優(yōu)化的車身結(jié)構(gòu)的一項工藝工作。車身裝焊同步工程工藝分析要求具有明確的輸入條件，即工藝設(shè)計輸入，如生產(chǎn)綱領(lǐng)、生產(chǎn)場地及設(shè)備自動化程度等;產(chǎn)品設(shè)計輸入，如車身零件三維數(shù)據(jù)、BOM清單、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹初稿和車身孔位信息描述等。任何一項輸入數(shù)據(jù)都會影響到裝焊同步工程工藝分析輸出結(jié)果的準(zhǔn)確性。車身裝焊同步工藝分析的作用在于，使設(shè)計的車身產(chǎn)品具有生產(chǎn)可行性，最大化地識別設(shè)計問題點，減少后期的設(shè)計變更給各工藝及生產(chǎn)部門所帶來的蝴蝶效應(yīng)。其意義包括：全力優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計，提高焊接裝配性及匹配性;提升車身整體

3、質(zhì)量，不僅體現(xiàn)在焊接總成中，更體現(xiàn)于車身及其附件的整體匹配精度中;優(yōu)化車身結(jié)構(gòu)，縮短開發(fā)周期，降低開發(fā)成本(對工裝夾檢具的供應(yīng)商技術(shù)及成本管理有重要指導(dǎo)作用)?？傊?，車身裝焊同步工藝分析對于整車品質(zhì)保證有著重要的意義。工藝分析的準(zhǔn)確與否關(guān)系到產(chǎn)品的可實現(xiàn)性及后期品質(zhì)保證工作的難易程度，直接影響到車型開發(fā)的周期及投資成本。本文對其具體應(yīng)用和效果進行了深入分析。實施條件與管控方式1.分析條件開展車身焊接同步工程工藝分析的工藝人員在審核中應(yīng)具備以下專業(yè)知識：豐富的焊接工藝知識(從保證焊接質(zhì)量直至整車品質(zhì)為基礎(chǔ)出發(fā)點的多年現(xiàn)場工藝經(jīng)驗的積累);相關(guān)工裝夾具、檢具知識(對夾檢具的造價、工藝規(guī)劃、結(jié)構(gòu)設(shè)計

4、、功能實現(xiàn)及人機使用程度等方面充分予以理解);相關(guān)焊接設(shè)備知識(對焊接場地的鋼構(gòu)、水電氣設(shè)備及焊接總成間的節(jié)拍物流原則有足夠使用及規(guī)劃經(jīng)驗)。車身數(shù)據(jù)的更新頻次比較高，按不同主機廠家一般分為BD招標(biāo)數(shù)據(jù)、造型數(shù)據(jù)、工藝數(shù)據(jù)、SE分析數(shù)據(jù)、軟模鑄造數(shù)據(jù)以及凍結(jié)數(shù)據(jù)等版次。因同步工程的伴隨性，每一次更新后都需要對數(shù)據(jù)進行重新分析，因此會輸出大量的裝焊ECR報告(Engineering Change Request，工程變更申請)。為了將所有裝焊ECR報告的狀態(tài)管理清楚，實現(xiàn)在數(shù)據(jù)生命周期中完整跟蹤，必須建立完整詳細的工藝分析文件管控表(見圖1)。在每次數(shù)據(jù)更新后確認ECR的狀態(tài)，對管控表中的每條評

5、審記錄進行確認，因此對裝焊ECR的管控需要有相當(dāng)?shù)哪托暮图毿摹?.管控方式(1)流程車身數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)設(shè)計主要分為3個階段，每個階段的凍結(jié)數(shù)據(jù)都會下發(fā)到工藝部門進行工藝分析這3個階段分別是：BD招標(biāo)數(shù)據(jù)設(shè)計階段、SE數(shù)據(jù)設(shè)計階段及NC數(shù)據(jù)設(shè)計階段。產(chǎn)品設(shè)計部門根據(jù)工藝、底盤和電氣等部門的反饋意見及試驗驗證階段的問題反饋對數(shù)據(jù)進行修改完善后，確定最終的結(jié)構(gòu)。(2)相關(guān)步驟說明熟悉產(chǎn)品信息，對車型結(jié)構(gòu)、零件數(shù)量有清楚的認識并進行結(jié)構(gòu)的劃分，這是工藝分析的前提。對接到的招標(biāo)數(shù)據(jù)進行檢查分析，主要是為了檢查數(shù)據(jù)設(shè)計中存在的明顯錯誤，例如板件搭接干涉、定位孔缺失、多層板焊接以及數(shù)據(jù)與零件明細表不符等問題。把

6、這些問題匯總并反饋給設(shè)計部門，配合其改進數(shù)據(jù)。對SE數(shù)據(jù)進行檢查分析?？筛鶕?jù)產(chǎn)能、生產(chǎn)方式等因素，結(jié)合產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹進行新的結(jié)構(gòu)劃分，得出焊接工藝流程樹、焊點布局圖，并在此基礎(chǔ)上進行詳細的數(shù)據(jù)焊接工藝性分析。此階段通常需要多人共同協(xié)作完成，分配原則一般按照車身工藝分塊來進行，如開閉件、左/右側(cè)圍、前/后地板、發(fā)動機艙及車身主線等。這一部分工作需要操整理運用自身的專業(yè)知識，結(jié)合其他因素綜合考慮進行工藝編排及分析工作。期間也可以讓夾檢具設(shè)計制造供應(yīng)商參與進來，共同完成工藝分析工作。此階段的分析工作要重點突破大的結(jié)構(gòu)性問題，防止后期出現(xiàn)大的設(shè)計更改。焊接工藝流程樹主要反映車身零部件焊接的工藝路線、級別關(guān)

7、系等信息，該文件是進行車身數(shù)據(jù)焊接工藝性分析的基礎(chǔ)文件。焊點布局圖主要是按照流程對車身焊點進行規(guī)劃，同時標(biāo)示焊點信息，如焊點位置、焊接層數(shù)等，該文件是進行焊接可行性分析的基礎(chǔ)文件。對NC數(shù)據(jù)檢查分析。與SE數(shù)據(jù)工藝分析一樣，分組開展數(shù)據(jù)的焊接工藝性審查分析工作。檢查校對。經(jīng)過以上對招標(biāo)數(shù)據(jù)、SE數(shù)據(jù)及NC數(shù)據(jù)的分析工作后，提出了大量的工程變更申請，要不斷對產(chǎn)品下發(fā)的新版數(shù)據(jù)進行檢查核實，以防止有未更改的設(shè)計問題或者是遺漏的工藝問題。審查工作及說明車身數(shù)據(jù)焊接工藝分析的工作內(nèi)容大致可分為數(shù)據(jù)審核與定位夾持點規(guī)劃兩個階段。車身數(shù)據(jù)焊接工藝性審查工作主要涉及的輸出文件包括：1.可焊性分析報告書進行焊

8、點的位置、間距和焊鉗的操作性及板件搭接層數(shù)的研討，完成可焊性分析報告。2.零件匹配適應(yīng)性分析報告研討板件搭接間隙、搭接結(jié)構(gòu)、放件方式、R角之間避免干涉及過孔尺寸，完成零件匹配適應(yīng)性分析報告。3.零件裝配性分析報告研討鉸鏈固定位置可節(jié)解余量、鉸鏈螺栓安裝工具與板件之間避讓間距及鉸鏈安裝面與車身平面的平行度，最終完成零件裝配性分析報告。4.涂膠分析報告分析涂膠斷面的涂膠形式、涂膠間距及涂膠空間的尺寸大小，結(jié)合上述分析內(nèi)容完成涂膠分析報告。5.白車身工藝流程分析報告由焊接工藝人員結(jié)合設(shè)計輸入(如車身數(shù)據(jù)、設(shè)計BOM)及工藝輸入(生產(chǎn)綱領(lǐng)、自動化率和生產(chǎn)方式等)制定焊接工藝流程，并在分析工藝可行性的同

9、時將意見反饋至設(shè)計部門，不斷進行更改完善。6.底盤及車體吊具支撐點分析報告數(shù)據(jù)工藝分析要考慮到生產(chǎn)線的相關(guān)信息，制定輸送系統(tǒng)的定位基準(zhǔn)報告，對于無法滿足工藝要求的位置要反饋至設(shè)計部門，對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進行設(shè)計更改。7.定位孔分析報告定位孔的選取要綜合考慮多種因素，如孔的軸線是否垂直于車身線、孔的中心線是否平行、兩孔之間的間距是否滿足要求及孔徑、孔的強度是否滿足要求等。對不滿足工藝的要提出設(shè)計變更要求。工藝性分析要點1.焊接位置及焊接搭接邊長度焊接搭接邊長度為：門周邊區(qū)域最小為11 mm，其他位置最小為13 mm，一般要求為16 mm。焊鉗電極與板件翻邊的避讓間隙2 mm。焊接板厚及板厚比要求：總板厚

10、允許一般材質(zhì)為5 mm，高強鋼板材質(zhì)為4 mm。允許的板厚比(總板厚/外側(cè)薄板板厚)為：一般焊點時小于4.5，重點焊點時小于4.0。板件厚度太大及板件之間的間隙等因素，都會導(dǎo)致虛焊、假焊等各種焊接缺陷的出現(xiàn)，最終導(dǎo)致焊接質(zhì)量不穩(wěn)定。有時由于產(chǎn)品設(shè)計的原因會導(dǎo)致局部焊接無法實現(xiàn)，出現(xiàn)這種現(xiàn)象時需要對產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)進行修改，如增加避讓過孔、修改形面等。2.零件匹配的適合性除焊接搭接面，其余位置板件搭接間隙最小為2 mm。R角的邊緣到搭接邊最小距離d2 mm。車門外板應(yīng)比外板加強板高出1 mm;車門內(nèi)板應(yīng)比內(nèi)板加強板高出1 mm;側(cè)圍外板應(yīng)比側(cè)圍內(nèi)板高出1 mm。過孔尺寸：L30 mm，d2=d1+3(

11、如果是三層板，d2 =d1+3，d3 =d2+1);L30 mm，d2=d1+5。其中，L為板件之間間距，d1為定位孔直徑，d2為過孔直徑(見圖2)。3.零件裝配及干涉門鉸鏈固定位置的調(diào)節(jié)余量規(guī)范要求：A為最小，B為+5 mm(A為鉸鏈安裝孔，B為螺栓直徑)。規(guī)范要求車門鉸鏈安裝面與車身平面的平行度應(yīng)盡量保證平行，如沖壓條件無法實現(xiàn)則要求鉸鏈安裝面與車身平面的角度3。4.涂膠部位的斷面結(jié)構(gòu)膨脹膠涂膠凹槽尺寸要求：凹槽深度12 mm，通常情況板件之間間距3 mm，特殊情況12 mm。點焊密封膠的涂膠間距要求：首距50 mm，后續(xù)距相等，涂膠形式盡可能與點焊形式相同。5.焊接工藝流程在確定焊接工藝

12、時，上件的先后順序直接影響著焊點的可焊性及總成的結(jié)構(gòu)強度，有時會導(dǎo)致焊接困難，焊接或強度無法保證。6.輸送定位系統(tǒng)車身數(shù)據(jù)焊接工藝分析要考慮到生產(chǎn)線的相關(guān)信息。對于共線生產(chǎn)的車型，要充分地研討其輸送系統(tǒng)的共用性或者切換方便性，并提出相應(yīng)對策;對于新建線要制定輸送系統(tǒng)的定位基準(zhǔn)報告，用于指導(dǎo)輸送設(shè)備(滑撬等)的設(shè)計與制造;對于無法滿足工藝要求的位置要反饋至設(shè)計部門，對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進行設(shè)計更改。7.定位孔、定位面的合理性通過工藝分析確定定位孔、定位面能否滿足焊接要求，并對產(chǎn)品進行反饋，分析主要依據(jù)3-2-1法則。8.包邊結(jié)構(gòu)外覆蓋件的包邊一般分為平行包邊和圓角包邊。出于對行人保護方面的考慮，通常發(fā)動機罩蓋為圓角包邊，且由于造型的需要，外板的翻邊角度比較特殊，在一定程度上影響了發(fā)動機罩蓋內(nèi)板的上件。考慮到內(nèi)板上件的方便性及包邊的可行性，外板翻邊角度一般要求為105，最大不能超出110，對于超出此范圍的翻邊角度包邊模已無法實現(xiàn)包邊，需要采用機器人包邊的方式。結(jié)語車身數(shù)據(jù)裝焊同步工程工藝分析是四大工藝同步工程的一個重要環(huán)節(jié)，在產(chǎn)品數(shù)據(jù)設(shè)計階段同步開展工藝性審查，在確保工藝性的同時可以最大化優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，并降低車型的開發(fā)成本及開發(fā)周期。數(shù)據(jù)工藝性審查工作在產(chǎn)品開發(fā)過