汽車車身焊接工藝主要是將沖壓成形的薄板結構的車身覆蓋件,在工裝夾具定位準確的基礎上,按照從小總成、大總成到車身總成的焊接工藝流程,在其工件搭接連接處利用電阻熱熔化金屬形成焊點,將焊件聯為一體形成合格白車身。
汽車車身焊接工藝90%以上是點焊,一般一臺轎車車身的焊點在3500~5000之間。點焊是電阻焊的一種,具有采用內部熱源、熱量集中、熱影響區小、產品變形小,能獲得較好的表面加工質量,易操作、不使用外加焊接耗材等特點,使其成為焊接質量穩定、生產效率高、易于實現自動化大規模生產的最常用的方法之一。
汽車車身常用的的點焊機主要有兩類:普通點焊機和點焊機器人。普通點焊機主要是懸掛一體式點焊機,用于小總成、分總成的焊接。機器人主要用于自動化生產線的焊接,能進行復雜的工藝操作、適應惡劣工作環境,取代笨重、單調、重復的人工體力勞動,具有高柔性化、高節拍、高質量、高能效及高精度等優良性能,特別適宜新產品開發和多品種生產需要,產品換型上馬快、周期短、應變能力強。
汽車產品的高速發展對焊接設備提出了更高的要求,主要體現在三個方面:
。1)精確的焊接參數控制:焊接電流、焊接時間、焊接壓力及電極頭磨損狀態直接關系到焊接質量的好壞,焊接控制器通過精確控制焊接參數來達到保證穩定焊接質量的目的。進口設備在焊接參數的控制上要更精確,如中頻逆變焊接技術、自適應焊接技術RAFT等;國外中頻逆變技術已經相當成熟,德國BOSCH、美國MEDAR、日本MIYACHI等公司都有性能可靠的控制電源推入中國市場。國內的中頻逆變電源開發因功率元器件質量、制造工藝等問題與國外產品還有相當的差距。
。2)良好的工藝操作性:表現在焊接工藝可達性、人機工程學兩方面。通過三維仿真模擬進行分析,結合產品結構選擇合適型號焊槍。通過對焊槍結構零件的模塊化、標準化設計,降低焊槍重量,縮短生產周期,提高零部件的通用互換性,備品備件減少,維修簡單。
(3)良好的性價比:質量、成本永遠是矛盾的統一體,高質量的焊接工藝、設備必然帶來焊接成本的增加,如何通過合理的選擇來兼顧質量和成本被提上日程。中頻逆變焊接技術具有更高的焊接控制精度、焊接質量,更小的變壓器體積質量和更低的能耗,但一次固定投資較高,相當普通工頻設備單臺成本提高5~10萬元,考慮其優良的節能效果(單點成本減少)及更快的焊接速度(相當減少機器人及工位數量),降低運營成本,比較適合高節拍、高柔性的生產線使用。
若國內的中頻逆變技術能取得突破,解決關鍵元器件進口的尷尬局面,可進一步降低一次固定資產投入,提高性價比。