承載武 SUV 車身焊接線設(shè)計

汽車車身焊接線是整車制造 4 大工藝之一。一個承載式 SUV 車身大概要 由 400 多個 沖壓件 、4000 多個焊接點組成。焊接方案是決定產(chǎn)能及質(zhì)量保證能力的關(guān)鍵。這里以某承載式 SU V 車身焊接線為例 ，重點介紹車身主線的焊接線工藝方案及相關(guān)要求。

1 總體設(shè)計

1．1 問題 分 析

該車身總計 124 個分總成 ，最終形成機(jī) 倉總成 、前地板總成 、中后 地板總成 、左右側(cè) 圍總成，頂蓋 總成 5 大部分。將這 5 部分及其它小總成焊合一起便形成車身總成 ，主線焊接流程如圖 1所示。

1．2 焊接線布置

根據(jù)生產(chǎn)目標(biāo)及自動化程度要求，考慮最佳綜合成本及焊接工藝性、焊接質(zhì)量 、勞動強(qiáng)度，并結(jié)合實際情況確定焊裝主線的總體布置。焊裝生產(chǎn)線的平面布置設(shè)計遵循 以下原則：

①凡進(jìn)入 生產(chǎn)線的零部件均視為合格，不再進(jìn)行補(bǔ)充加工；

②保證生產(chǎn)能力和節(jié)拍，降低綜合成本，保證焊接要求，降低勞動強(qiáng)度，合理安排工序及工位；

③考慮安全保證措施及焊接質(zhì)量與焊接工藝性 ，安排必要 的補(bǔ)焊工位；

④ 必要時采用柔性可調(diào)焊裝設(shè)備，預(yù) 留備用工位 ，以適 應(yīng)多品種或工藝變化需要；

⑤采用地面?zhèn)鬏斉c空中傳輸相結(jié)合的傳輸系統(tǒng)。生產(chǎn)節(jié)拍為 240 S，主線由 10個工位組成 ，在下車身總成工位設(shè) 2 臺點焊機(jī)器人 。采用 PLC 自動控制的機(jī)械化 、自動化水平較高的升降往復(fù)桿輸送線。生產(chǎn)線具備 自動升降、自動托起或抓起工件 、自動運(yùn)行 、自動停車，自動顯示各工位運(yùn)行情況 。有急停按鈕 、互鎖裝置 ，節(jié)拍可調(diào)。側(cè)圍通過滾輪推動，吊裝搬到合裝工位 ，合裝側(cè)圍夾具對側(cè)圍定位夾 緊后平移與下 車身合裝 。車身下裙部人工工作困難部位采用半 自動焊鉗先點固 ，然后進(jìn) 入下工位補(bǔ)焊 。焊接完成后 自動頂升工件 ，輸送至下一工位。單臺產(chǎn)品的工作量 ：CO 焊縫長度 3．2 ITI；點焊焊點數(shù)量 3800 個 ；凸焊螺母 150 個 ；螺柱 95 個 。車間工作人員數(shù)量 379 人。

2 夾具設(shè)計

2．1 夾具設(shè)計要求（表一）

2 ．2 夾具結(jié)構(gòu)

夾具單元基本結(jié)構(gòu)采用 L 板結(jié)構(gòu)，主要夾具為氣動夾 緊，個別夾緊力要求較大的可配備增力機(jī)構(gòu)，同時具有 自鎖功能。其余采用手動四連桿夾 緊。支撐塊 和夾 緊塊 采用 45 號鋼 ，調(diào)質(zhì)處理 (T235 )，定位銷采用 40Cr，表面滲碳處理(H RC55—60)。底板上加工檢測基準(zhǔn)孑L ，并標(biāo)明孔心坐標(biāo) ，便 于夾具的調(diào)整檢測 。夾具單元的基本結(jié)構(gòu)如圖 2 所示。

1一彈簧墊 ；2一螺栓；3 - 輔助 支撐；4一夾緊 氣缸；5一連桿；6- j盤板；7一定位板 ；8一定位銷；9一銷支架；10一螺栓；11一基 準(zhǔn)銷；12一螺栓；13一固定支架；14一無油軸套；15一旋轉(zhuǎn)銷

圖 2 夾具 單元的基本結(jié)構(gòu)

合裝工位夾具采用氣動滑臺平移結(jié)構(gòu) 。左右側(cè)圍夾緊定位后采用雙氣缸推移 、限位，與下車身合攏。每側(cè)裝有兩個直線導(dǎo)軌及平移減震器 ，保證平推移平穩(wěn)無沖擊。合裝工位夾具結(jié)構(gòu)簡圖如圖 3 所示。

3 主線傳輸 系統(tǒng)設(shè)計

焊裝主線采用往復(fù)桿輸送方式 ，輸送機(jī) (SH U T—TLE 系統(tǒng) )結(jié)構(gòu)采用齒輪齒條驅(qū)動，上升和下降為氣缸驅(qū)動 ，工位控制采用單工位舉升、整體輸送形式。軌道采用雙軌道，保證有足夠的剛度不發(fā)生變形、耐磨。平移運(yùn)動無極調(diào)速，往復(fù)桿傳送工位間傳輸時問不大于 24 S。傳輸線簡 圖如圖 4 所示 。

4 焊機(jī) 吊掛系統(tǒng)與公用管線敷設(shè)

焊機(jī) 、焊鉗及空中機(jī)械化運(yùn)輸設(shè) 備均吊掛與承載屋架上。給水、排水 、壓縮空氣 、插接母線、電纜橋架等公用管線均沿機(jī)械化吊架敷設(shè)，便于設(shè)備安裝與調(diào)整理。吊掛系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖 5 所示 。

1一扶梯及欄 桿；2一氣 、水 管路；3一水路 指示器；4一氣路和主氣閥；5一水路和主水 閥； 6一空氣過濾器；7一動力電纜及橋架；；8一動力 電纜；9一配 電柜 ；l0一焊機(jī) 時控箱；1 1一水 氣電管路；l2一滑軌；13一滑軌小車；14一焊槍滑軌；15一彈簧平衡器；16一焊機(jī)變壓器 ；17一二次 電纜；18一焊槍 控制 電纜；19一鋼結(jié)構(gòu)立柱；20一懸掛點焊槍；21一工作臺

圖 5 吊掛系統(tǒng)簡圖

5 結(jié)束語

在制定焊接線工藝方案設(shè)計時 ，要充分考慮產(chǎn)品結(jié)構(gòu) 、生產(chǎn)綱領(lǐng) 、工藝流程 、設(shè)備負(fù)荷 、人員配置、物流及廠房條件。同時還要考慮節(jié)能及合理用能、環(huán)境保護(hù)，并進(jìn)行詳細(xì)的工藝投資預(yù)算。這樣才能保證焊接線 的先進(jìn)性 、經(jīng)濟(jì)性 、及適用性 。