焊接凸臺(tái)在工藝焊點(diǎn)上的應(yīng)用

針對(duì)門蓋在焊裝裝配調(diào)整合格后，仍會(huì)出現(xiàn)門蓋平度、間隙變化的問題，本文引入焊接凸臺(tái)在門蓋焊點(diǎn)上應(yīng)用的概念，提出了一種新的工藝方式——利用焊接凸臺(tái)實(shí)現(xiàn)焊接，從而提高了門蓋的剛度，減少了表面的變形。

門蓋在焊裝裝配調(diào)整合格后，如不采取任何措施，在運(yùn)輸及涂裝過程中受外力及內(nèi)應(yīng)力釋放等因素的影響，門蓋的平度、間隙會(huì)發(fā)生較大變化。這種現(xiàn)象在汽車行業(yè)普遍存在，特別對(duì)平度的影響較為明顯。針對(duì)此問題，本文引入焊接凸臺(tái)在門蓋焊點(diǎn)上應(yīng)用的概念，提出了一種新的工藝方式——利用焊接凸臺(tái)實(shí)現(xiàn)焊接，以達(dá)到提高門蓋的剛度，同時(shí)減少表面變形的目的。本文闡述了實(shí)現(xiàn)門蓋工藝焊點(diǎn)的分類、工作原理及特點(diǎn)，并重點(diǎn)介紹了凸臺(tái)焊接工藝在奇瑞汽車上的應(yīng)用。

實(shí)現(xiàn)門蓋工藝焊點(diǎn)的工作原理

工藝焊點(diǎn)可理解為從產(chǎn)品定義角度并無需求，而從工藝、過程制造的角度為提高過程質(zhì)量的穩(wěn)定性而采取的一種工藝。實(shí)現(xiàn)門蓋工藝焊點(diǎn)的方法有雙面點(diǎn)焊、單面單點(diǎn)焊接、單面雙點(diǎn)焊接和凸臺(tái)單面雙點(diǎn)焊接。

1.雙面點(diǎn)焊

雙面點(diǎn)焊采用電阻焊的原理，利用固定或活動(dòng)的焊接設(shè)備進(jìn)行焊接。由于工藝焊點(diǎn)產(chǎn)品對(duì)強(qiáng)度并無特別要求，雙面點(diǎn)焊時(shí)可通過減少壓力、電流等方式來減小熔核及表面變形的效果，并可在外板外增加塊銅墊板以減少外板的變形量。普通壓力電阻點(diǎn)焊原理如圖1所示，電流線溫度曲線如圖2所示。

雙面點(diǎn)焊具有如下優(yōu)點(diǎn)：成本低、操作方便;適合于外面表有裝飾件的區(qū)域焊接。其缺點(diǎn)是：調(diào)試周期長(zhǎng)，為減少表面變形，需不停地驗(yàn)證各類參數(shù);表面變形較大，需打磨;對(duì)表面件的后續(xù)維護(hù)成本較高，質(zhì)量不穩(wěn)定。

2.單面單點(diǎn)焊接

將電極置于板件內(nèi)側(cè)，單面點(diǎn)焊符合上述的壓力電阻點(diǎn)焊的基本原理，均是通過形成電流回路利用電阻熱形成焊點(diǎn)。與普通壓力電阻點(diǎn)焊不同的是，單面點(diǎn)焊的壓力電極在內(nèi)側(cè)利用外板作為地線，引回電流。單面點(diǎn)焊的工作原理如圖3所示。

焊接凸臺(tái)在工藝焊點(diǎn)上的應(yīng)用

單面單點(diǎn)焊接的優(yōu)點(diǎn)是：成本相對(duì)較低、多用于固定設(shè)備或機(jī)器人焊接;適合于外面表有裝飾件的區(qū)域焊接。其缺點(diǎn)是：表面變形仍存在，有一定的打磨量;對(duì)表面件的后續(xù)維護(hù)成本較高，質(zhì)量不穩(wěn)定。

3.單面雙點(diǎn)焊接

單面雙點(diǎn)焊接符合上述雙面點(diǎn)焊的基本原理，與普通壓力電阻點(diǎn)焊不同的是，將兩電極均放在門蓋的內(nèi)側(cè)，因此單面點(diǎn)焊的熔核相對(duì)于普通壓力電阻點(diǎn)焊所形成的熔核較為偏心，即其熔核大部分在和壓力電極接觸的焊接件一側(cè)，對(duì)提高零件表面質(zhì)量有一定的幫助。其工作原理如圖4所示。

在外觀類要求較為嚴(yán)格的門蓋類零部件上，單面雙點(diǎn)焊接的應(yīng)用能夠有效提高門蓋的剛度，減少表面變形。如圖5所示，奇瑞艾瑞澤七、艾瑞五上就采用了此工藝。單面雙點(diǎn)焊接工藝通過兩個(gè)氣缸推動(dòng)置于門內(nèi)板側(cè)的電極，與外板接觸的絕緣夾頭形成作用力，從而確保壓力滿足焊接要求，再通電流焊接形成熔核。即使在可視區(qū)較弱的地方，工件的變型量也是可以接受的。

單面雙點(diǎn)焊接具有如下優(yōu)點(diǎn)：成本相對(duì)較低，多用于固定設(shè)備或機(jī)器人焊接;適合于外表面有裝飾件的區(qū)域焊接。其缺點(diǎn)是：表面仍存在一定程度的變形，有一定的打磨量;對(duì)表面件的后續(xù)維護(hù)成本較高，質(zhì)量不穩(wěn)定。

4.凸臺(tái)單面雙點(diǎn)焊接

基于上述分析，在進(jìn)一步減少對(duì)表面變型量的影響中存在著這樣一對(duì)矛盾，從變形角度來證明，需盡量減少焊接電流及壓力，但尺寸變化大且存在角度的門蓋的內(nèi)外板間要增加連接強(qiáng)度，則需增加熔核。

通過對(duì)焊接原理的研究，并借鑒某一外企的做法，奇瑞公司開發(fā)出了一種利用板件凸臺(tái)實(shí)現(xiàn)焊接的工藝方法，既對(duì)總成的剛度有了很大的提升，解決了后續(xù)變形問題，又極大程度上減少了外板的表面變形。具體做法是：在需要焊接的部位處對(duì)應(yīng)的內(nèi)板上起凸包(包邊時(shí)模具在凸包處做避讓)，利用電阻焊接觸面小相應(yīng)電阻變大，相應(yīng)產(chǎn)生的熱量比較多的原理實(shí)現(xiàn)焊接。此時(shí)，熔核會(huì)極大程度地偏向內(nèi)板與包邊側(cè)，而外板的外表面與內(nèi)板將產(chǎn)生很小的熔核，從而外板的變形極其輕微。該方法可有效降低因單面點(diǎn)焊原因?qū)е碌耐獗砻孀冃?。凸臺(tái)單面雙點(diǎn)焊接原理如圖6所示。

凸臺(tái)單面雙點(diǎn)焊接具有如下優(yōu)點(diǎn)：成本相對(duì)較低、多用固定設(shè)備或機(jī)器人焊接;表面變形輕微，質(zhì)量相對(duì)穩(wěn)定;焊接效率高，一次可完成兩個(gè)焊的焊接工作。其缺點(diǎn)是時(shí)而有一定的打磨量。

采用焊接凸臺(tái)工藝后的實(shí)物對(duì)比

經(jīng)手工驗(yàn)證的方法確認(rèn)有效后，焊接凸臺(tái)工藝在奇瑞后續(xù)新開發(fā)的T15車型上進(jìn)行了應(yīng)用。對(duì)增加焊接凸臺(tái)前后的實(shí)物質(zhì)量進(jìn)行對(duì)比分析，對(duì)增加工藝焊接與不進(jìn)行處理到總裝后出現(xiàn)變形量的對(duì)比分析，各分析數(shù)據(jù)總結(jié)如圖7、圖8、圖9和圖10所示。通過驗(yàn)證，雖時(shí)而仍有些打磨量的出現(xiàn)，但相對(duì)前期的工藝焊點(diǎn)的方式已有了很大的進(jìn)步。

由于車身進(jìn)入涂裝加熱前，內(nèi)外板的折邊膠、隔振膠等的連接性能都未發(fā)生，僅靠壓合模壓合后的內(nèi)外板的夾緊力，不足以克服外在沖擊、板件內(nèi)力及涂裝的受熱變形。隨著對(duì)車身品質(zhì)的要求越來越高，在焊裝進(jìn)行相應(yīng)的工藝處理的必要性也日益突顯，高頻固化由于受成本的壓力許多企業(yè)目前尚未采用，而相對(duì)之下，采用板件凸臺(tái)的單面雙點(diǎn)焊工藝，具有一定經(jīng)濟(jì)性，非常值得推廣應(yīng)用。對(duì)結(jié)設(shè)計(jì)的剛度很低的車型，在前期產(chǎn)品、工藝的試制驗(yàn)證時(shí)，確定是否需要將凸臺(tái)單面雙點(diǎn)焊及高頻固化同時(shí)使用也是一項(xiàng)需要開展的工作。