汽车白车身焊接工艺探讨及工序优化分析【字数：14934】
本文首先对汽车焊接技术的研究背景、意义、国内外研究现状进行了介绍，其次对白车身的焊接工艺进行分析，结合在车间实习的情况以白车身焊装质量为例对焊接过程中误差产生的原因进行探讨，通过分析白车身制造过程中所运用到的焊接方法和焊装流程，造成汽车焊接误差的原因主要包括产品设计、焊接工艺、焊接夹具、零件尺寸和操作过程五个方面，在此基础上，对白车身焊接工序寻求优化的可能性一是针对冲压件本身的精度问题以及搭接过程中引起的间隙或干涉问题进行控制；二是对焊接夹具的精度、刚性和定位基准提出要求，通过提高夹具精度和优化夹具结构，来提高车身焊接的质量；三是对焊接工位生产节拍的设计提出优化建议，来保证焊接的质量和效率；四是对汽车焊接中最常用的焊接工艺——点焊提出改善措施，最后总结今后汽车制造中焊接技术的发展趋势。
目 录
1.绪论 1
1.1 选题的背景 1
1.2 研究目的及意义 1
1.3 研究的内容 2
2.汽车白车身现状及典型工艺 4
2.1白车身结构组成 4
2.2 白车身焊接工艺技术 5
2.2.1白车身焊接方法 5
2.2.2白车身焊接过程 5
2.3 白车身焊接典型工艺 6
2.3.1螺柱焊工艺 6
2.3.2电阻点焊工艺 7
2.3.3 CO2气体保护焊工艺 9
2.3.4激光焊接工艺 9
3.白车身焊接质量的影响因素 11
3.1 冲压精度对车身精度的影响 11
3.2 焊接夹具精准对车身精度的影响 12
3.3 焊接工艺对焊点质量的影响 14
4.车身焊接工序优化建议 21
4.1 冲压件精度提升 21
4.2 焊接夹具优化 22
4.3 焊接工艺优化设计 23
4.3.1白车身焊接生产线布局设计 23
4.3.2白车身生产线的节拍均衡化设计 24
4.3.3点焊工艺优化建议 26
5.总结和展望 28
参考文献 30
致谢 31
1.绪论
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1.1 选题的背景
焊接是利用各种形式的能量使被加工的材料产生永久连接的一种成型方法，在现代工业生产发展中正显示出越来越重要的地位和作用。焊接成形技术的应用已经遍及机械制造、冶金、能源、交通、轻工、电子、通信、造船、航空航天等工业部门及国民经济的其他各个领域。汽车的车桥、车架、车身、车厢等都离不开焊接技术。
汽车诞生于19世纪末，至今已有100余年，近年来，汽车工业迅速发展，逐渐成为衡量一个国家经济水平的重要指标。与我国相比，世界发达国家因对汽车的研究较早，具有较强的汽车制造技术、较高的自主研发能力和创造力，并拥有优秀的专业人才和良好的汽车生产市场。这些国家包括美国、德国和日本。我国的汽车工业起步较晚，主要从20世纪50年代初生产卡车开始，目前已成为一个完整的汽车工业体系，但由于真正的轿车工业发展时间仅30多年的时间，因此在整体的设计制造能力等汽车制造研发方面还与那些发达国家存在较大差距。
焊接是汽车零部件和车身制造上重要的链接，其在汽车行业中发挥着主导的作用。同时，汽车焊接的效率和成本的模型都决定了汽车焊接过程在跨学科、技术上都是一点点继承累积下来的。
1.2 研究目的及意义
现代汽车工业正向着低碳、环保、节能、安全以及运用轻型的材料发展。在国内，大部分整车厂实现了车体焊接用的弹性自动化的模型生产，工业机器人也在焊接机器的多个过程中被广泛使用。
随着全球化时代的快速发展和世界工业水平的大幅提高，汽车已经成为人类生活中不可缺少的一项工具，不管是旅行还是每天的上下班开车，我们都离不开车。同时，汽车的普及也为我国汽车产业提出了新的要求和更高的标准。其中大部分是对于各种焊接技术的要求，这个技术对汽车的绝大部分零件和车身的制造至关重要，更是需要加强应用程序以便更广泛的投入到汽车制造行业中。加快焊接技术的发展不仅可以提高汽车制造的质量，还能提高效率，降低成本。
汽车作为衡量一个国家经济水平的重要指标之一，是新一轮产业增长的主动力。汽车制造业的发展直接影响着钢铁等相关产业的发展，因此，目前很多国家都十分重视汽车制造业的发展，把发展汽车产业作为一种竞争手段，进入21世纪以来，人们对汽车的要求越来越高，不仅对汽车的舒适度和稳定性提出要求，甚至对汽车外观的选择也提出了新的要求，因此，许多专家、学者把研究重点转向对汽车车身制造技术的研究，希望通过一系列手段控制住车身制造误差。白车身焊接工艺作为车身制造过程中最重要的工艺，引起了国内外学者的广泛关注。
在国外，对汽车白车身焊接工艺的研究主要集中对焊接质量影响因素的研究，早在20世纪80年代，日本在车身制造综合偏差控制方面，就取得了突破性进展，将其控制在2毫米以内，而美国作为发展强国，不甘落后，于是针对美国车身制造综合偏差控制技术落后于日本的现状，提出一系列应对办法，其中，最为著名的就是旨在提高车身制造质量的“2mm工程”计划，这项计划由美国汽车公司与密歇根大学等高校联合开展实施的。主要内容是以系统的观点对汽车产品采用车身制造综合误差指数（Continuous Improvement Indicator）来控制车身制造质量，希望用最经济的成本来提高汽车产品的整体质量[1]。同样，作为发展强国的日本也奋力发展汽车制造业，率先使用全面质量管理系统来控制汽车产品质量。从汽车的设计，生产，采购和检测等各各方面进行控制管理。以期提高车身焊接质量。
据中国汽车工业协会数据显示，2017年中国共生产交付28226616辆客运和轻型商用车。从以上数据可以发现，目前我国的汽车产业发展良好，已成为世界最大的汽车交易市场和出口国之一，在2011年，我国的汽车出口量就已达到814300辆。但由于真正的轿车工业发展时间仅30多年的时间，因此在整体的设计制造能力等汽车制造研发方面存在着诸多不足。其中，车身制造技术一直是我国汽车工业中的最薄弱的环节，因此，车身制造技术对于我国的汽车制造业有着重要的决定作用，具有很高的研究意义。
1.3 研究的内容
我国在汽车制造研发方面，存在着诸多问题。其中，产品研发能力不足是我国汽车制造业中亟待解决的问题。我们知道，车身是车型外观的直接表现，车身的设计会直接影响着用户的直观体验，车身质量的好坏，也将直接影响到整辆车的装配精度。车身设计制造合理，能够为用户提供良好的操作条件和安全舒适的乘坐空间。因此，对于车身制造技术的研究具有重要的现实意义，将对我国的汽车制造业产生重大影响。尽管如此，车身制造技术一直是我国汽车工业中的最薄弱的环节。
目 录
1.绪论 1
1.1 选题的背景 1
1.2 研究目的及意义 1
1.3 研究的内容 2
2.汽车白车身现状及典型工艺 4
2.1白车身结构组成 4
2.2 白车身焊接工艺技术 5
2.2.1白车身焊接方法 5
2.2.2白车身焊接过程 5
2.3 白车身焊接典型工艺 6
2.3.1螺柱焊工艺 6
2.3.2电阻点焊工艺 7
2.3.3 CO2气体保护焊工艺 9
2.3.4激光焊接工艺 9
3.白车身焊接质量的影响因素 11
3.1 冲压精度对车身精度的影响 11
3.2 焊接夹具精准对车身精度的影响 12
3.3 焊接工艺对焊点质量的影响 14
4.车身焊接工序优化建议 21
4.1 冲压件精度提升 21
4.2 焊接夹具优化 22
4.3 焊接工艺优化设计 23
4.3.1白车身焊接生产线布局设计 23
4.3.2白车身生产线的节拍均衡化设计 24
4.3.3点焊工艺优化建议 26
5.总结和展望 28
参考文献 30
致谢 31
1.绪论
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1.1 选题的背景
焊接是利用各种形式的能量使被加工的材料产生永久连接的一种成型方法，在现代工业生产发展中正显示出越来越重要的地位和作用。焊接成形技术的应用已经遍及机械制造、冶金、能源、交通、轻工、电子、通信、造船、航空航天等工业部门及国民经济的其他各个领域。汽车的车桥、车架、车身、车厢等都离不开焊接技术。
汽车诞生于19世纪末，至今已有100余年，近年来，汽车工业迅速发展，逐渐成为衡量一个国家经济水平的重要指标。与我国相比，世界发达国家因对汽车的研究较早，具有较强的汽车制造技术、较高的自主研发能力和创造力，并拥有优秀的专业人才和良好的汽车生产市场。这些国家包括美国、德国和日本。我国的汽车工业起步较晚，主要从20世纪50年代初生产卡车开始，目前已成为一个完整的汽车工业体系，但由于真正的轿车工业发展时间仅30多年的时间，因此在整体的设计制造能力等汽车制造研发方面还与那些发达国家存在较大差距。
焊接是汽车零部件和车身制造上重要的链接，其在汽车行业中发挥着主导的作用。同时，汽车焊接的效率和成本的模型都决定了汽车焊接过程在跨学科、技术上都是一点点继承累积下来的。
1.2 研究目的及意义
现代汽车工业正向着低碳、环保、节能、安全以及运用轻型的材料发展。在国内，大部分整车厂实现了车体焊接用的弹性自动化的模型生产，工业机器人也在焊接机器的多个过程中被广泛使用。
随着全球化时代的快速发展和世界工业水平的大幅提高，汽车已经成为人类生活中不可缺少的一项工具，不管是旅行还是每天的上下班开车，我们都离不开车。同时，汽车的普及也为我国汽车产业提出了新的要求和更高的标准。其中大部分是对于各种焊接技术的要求，这个技术对汽车的绝大部分零件和车身的制造至关重要，更是需要加强应用程序以便更广泛的投入到汽车制造行业中。加快焊接技术的发展不仅可以提高汽车制造的质量，还能提高效率，降低成本。
汽车作为衡量一个国家经济水平的重要指标之一，是新一轮产业增长的主动力。汽车制造业的发展直接影响着钢铁等相关产业的发展，因此，目前很多国家都十分重视汽车制造业的发展，把发展汽车产业作为一种竞争手段，进入21世纪以来，人们对汽车的要求越来越高，不仅对汽车的舒适度和稳定性提出要求，甚至对汽车外观的选择也提出了新的要求，因此，许多专家、学者把研究重点转向对汽车车身制造技术的研究，希望通过一系列手段控制住车身制造误差。白车身焊接工艺作为车身制造过程中最重要的工艺，引起了国内外学者的广泛关注。
在国外，对汽车白车身焊接工艺的研究主要集中对焊接质量影响因素的研究，早在20世纪80年代，日本在车身制造综合偏差控制方面，就取得了突破性进展，将其控制在2毫米以内，而美国作为发展强国，不甘落后，于是针对美国车身制造综合偏差控制技术落后于日本的现状，提出一系列应对办法，其中，最为著名的就是旨在提高车身制造质量的“2mm工程”计划，这项计划由美国汽车公司与密歇根大学等高校联合开展实施的。主要内容是以系统的观点对汽车产品采用车身制造综合误差指数（Continuous Improvement Indicator）来控制车身制造质量，希望用最经济的成本来提高汽车产品的整体质量[1]。同样，作为发展强国的日本也奋力发展汽车制造业，率先使用全面质量管理系统来控制汽车产品质量。从汽车的设计，生产，采购和检测等各各方面进行控制管理。以期提高车身焊接质量。
据中国汽车工业协会数据显示，2017年中国共生产交付28226616辆客运和轻型商用车。从以上数据可以发现，目前我国的汽车产业发展良好，已成为世界最大的汽车交易市场和出口国之一，在2011年，我国的汽车出口量就已达到814300辆。但由于真正的轿车工业发展时间仅30多年的时间，因此在整体的设计制造能力等汽车制造研发方面存在着诸多不足。其中，车身制造技术一直是我国汽车工业中的最薄弱的环节，因此，车身制造技术对于我国的汽车制造业有着重要的决定作用，具有很高的研究意义。
1.3 研究的内容
我国在汽车制造研发方面，存在着诸多问题。其中，产品研发能力不足是我国汽车制造业中亟待解决的问题。我们知道，车身是车型外观的直接表现，车身的设计会直接影响着用户的直观体验，车身质量的好坏，也将直接影响到整辆车的装配精度。车身设计制造合理，能够为用户提供良好的操作条件和安全舒适的乘坐空间。因此，对于车身制造技术的研究具有重要的现实意义，将对我国的汽车制造业产生重大影响。尽管如此，车身制造技术一直是我国汽车工业中的最薄弱的环节。
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