承载武 SUV 车身焊接线设计

汽车车身焊接线是整车制造 4 大工艺之一。一个承载式 SUV 车身大概要 由 400 多个 冲压件 、4000 多个焊接点组成。焊接方案是决定产能及质量保证能力的关键。这里以某承载式 SU V 车身焊接线为例 ，重点介绍车身主线的焊接线工艺方案及相关要求。

1 总体设计

1．1 问题 分 析

该车身总计 124 个分总成 ，最终形成机 仓总成 、前地板总成 、中后 地板总成 、左右侧 围总成，顶盖 总成 5 大部分。将这 5 部分及其它小总成焊合一起便形成车身总成 ，主线焊接流程如图 1所示。

1．2 焊接线布置

根据生产目标及自动化程度要求，考虑最佳综合成本及焊接工艺性、焊接质量 、劳动强度，并结合实际情况确定焊装主线的总体布置。焊装生产线的平面布置设计遵循 以下原则：

①凡进入 生产线的零部件均视为合格，不再进行补充加工；

②保证生产能力和节拍，降低综合成本，保证焊接要求，降低劳动强度，合理安排工序及工位；

③考虑安全保证措施及焊接质量与焊接工艺性 ，安排必要 的补焊工位；

④ 必要时采用柔性可调焊装设备，预 留备用工位 ，以适 应多品种或工艺变化需要；

⑤采用地面传输与空中传输相结合的传输系统。生产节拍为 240 S，主线由 10个工位组成 ，在下车身总成工位设 2 台点焊机器人 。采用 PLC 自动控制的机械化 、自动化水平较高的升降往复杆输送线。生产线具备 自动升降、自动托起或抓起工件 、自动运行 、自动停车，自动显示各工位运行情况 。有急停按钮 、互锁装置 ，节拍可调。侧围通过滚轮推动，吊装搬到合装工位 ，合装侧围夹具对侧围定位夹 紧后平移与下 车身合装 。车身下裙部人工工作困难部位采用半 自动焊钳先点固 ，然后进 入下工位补焊 。焊接完成后 自动顶升工件 ，输送至下一工位。单台产品的工作量 ：CO 焊缝长度 3．2 ITI；点焊焊点数量 3800 个 ；凸焊螺母 150 个 ；螺柱 95 个 。车间工作人员数量 379 人。

2 夹具设计

2．1 夹具设计要求（表一）

2 ．2 夹具结构

夹具单元基本结构采用 L 板结构，主要夹具为气动夹 紧，个别夹紧力要求较大的可配备增力机构，同时具有 自锁功能。其余采用手动四连杆夹 紧。支撑块 和夹 紧块 采用 45 号钢 ，调质处理 (T235 )，定位销采用 40Cr，表面渗碳处理(H RC55—60)。底板上加工检测基准孑L ，并标明孔心坐标 ，便 于夹具的调整检测 。夹具单元的基本结构如图 2 所示。

1一弹簧垫 ；2一螺栓；3 - 辅助 支撑；4一夹紧 气缸；5一连杆；6- j盘板；7一定位板 ；8一定位销；9一销支架；10一螺栓；11一基 准销；12一螺栓；13一固定支架；14一无油轴套；15一旋转销

图 2 夹具 单元的基本结构

合装工位夹具采用气动滑台平移结构 。左右侧围夹紧定位后采用双气缸推移 、限位，与下车身合拢。每侧装有两个直线导轨及平移减震器 ，保证平推移平稳无冲击。合装工位夹具结构简图如图 3 所示。

3 主线传输 系统设计

焊装主线采用往复杆输送方式 ，输送机 (SH U T—TLE 系统 )结构采用齿轮齿条驱动，上升和下降为气缸驱动 ，工位控制采用单工位举升、整体输送形式。轨道采用双轨道，保证有足够的刚度不发生变形、耐磨。平移运动无极调速，往复杆传送工位间传输时问不大于 24 S。传输线简 图如图 4 所示 。

4 焊机 吊挂系统与公用管线敷设

焊机 、焊钳及空中机械化运输设 备均吊挂与承载屋架上。给水、排水 、压缩空气 、插接母线、电缆桥架等公用管线均沿机械化吊架敷设，便于设备安装与调整理。吊挂系统结构如图 5 所示 。

1一扶梯及栏 杆；2一气 、水 管路；3一水路 指示器；4一气路和主气阀；5一水路和主水 阀； 6一空气过滤器；7一动力电缆及桥架；；8一动力 电缆；9一配 电柜 ；l0一焊机 时控箱；1 1一水 气电管路；l2一滑轨；13一滑轨小车；14一焊枪滑轨；15一弹簧平衡器；16一焊机变压器 ；17一二次 电缆；18一焊枪 控制 电缆；19一钢结构立柱；20一悬挂点焊枪；21一工作台

图 5 吊挂系统简图

5 结束语

在制定焊接线工艺方案设计时 ，要充分考虑产品结构 、生产纲领 、工艺流程 、设备负荷 、人员配置、物流及厂房条件。同时还要考虑节能及合理用能、环境保护，并进行详细的工艺投资预算。这样才能保证焊接线 的先进性 、经济性 、及适用性 。