汽车车架

一 汽车车架的结构特点 汽车各总成直接或间接地安装在车架上，车架是承受载荷的基础件，它既承受汽车的静载荷，还承受汽车行驶过程中的动载荷，因此车架是影响汽车使用寿命的关键总成之一。车架上的发动机支架、驾驶室支架、板簧支架等焊接在相应部位，焊接接头共有几百处，接头处焊缝多，每一条焊缝的焊接质量都直接影响到整个车架的强度和韧度，影响外观要求和后续工序的装配精度，因此，必须合理的焊接工艺和车架焊合台，才能保证车架总成的质量。 二 车架焊接工艺性分析 1、车架结构材料一般用Q235A或16Mn低合金钢，焊接性好，加之材料的厚度适中，在合理的装焊工艺条件下，一般不容易产生气孔和裂纹，不需采用特殊的焊接工艺措施和焊后热处理。 2、车架是整车的载体，车架的焊缝主要承受汽车运行过程中的动载作用，而车架刚性大，焊后接头的收缩力较大，因此必须选用合理的焊接方法及工艺参数，控制线能量。 3、由于整个车架总成是由几百条焊缝交织在一起的组合体，并且焊缝短而集中，焊接加热不均匀且反复加热，接头容易产生热组织而降低街头的承载能力，必须处理好短焊缝的起弧、收弧和衔接，尽量避免补焊，减少重复加热，保证接头强度。 4、对于车架纵梁和横梁而言，焊缝分布并非完全对称，尤其是纵梁加强梁的焊接，要合理安排焊接顺序，尽量采用对称焊和从中间向两头施焊，以减少焊接变形。 5、控制零部件尺寸即互换性，保证装配间隙均匀，以减少因收缩不均所造成的变形。 6、夹具设计时要合理留有收缩余量及装配间隙，综合处理好车架焊后接头应力与总体变形这对相互矛盾的问题。在保证满足设计尺寸要求的条件下，接头焊后存在的应力越小越好。 7、接头形式及焊缝质量要求：接头形式主要为对接接头和T形角接头。焊缝和母材应圆滑过渡，焊缝及热影响区不得有裂纹、未融合、气孔、夹渣及深度大于0.5mm的咬边等缺陷。 8、车架总成后需在平台上施加机械力进行矫正，考虑到“弹复现象”的存在，矫正变形的原则是：矫枉必须过正。矫正量一般为变形量的10~15倍，时间长为5~10秒。如需多次矫正，矫正量应一次比一次大，一般第二次的矫正量为变形量的15~20倍，第三次的矫正量为20~25倍。 三 焊接方法和焊接参数的选择 由于CO₂气体保护焊成本低，生产效率高，抗锈、抗氢和抗裂纹能力强，焊后不清渣，变形小，易操作，适于全位置焊，因此焊接方法采用半自动CO₂气体保护焊，其焊接工艺参数如所示： 车架焊接工艺参数 焊机型号 焊丝直径 焊丝牌号 焊接电流 电弧电压 气体流量 焊接速度 NBC—350 1.0 mm H 08Mn2SiA 170~210A 22~26V 10~13L/min 50cm/min 电流极性采用直流反接。工艺参数的监控与检查：操作工必须严格按照工艺规定的规定进行操作，工艺参数通过巡检、工艺纪律检查及焊接质量的终检进行管理和控制，为厂级、车间级工艺纪律检查中必检内容，未执行该操作按违反工艺纪律考核。 焊接时应严格控制工艺参数，不允许超出规定，最小热输入不应小于千焦每厘米，否则应提高预热温度来进行补偿，以防止冷却速度过快。 四 焊接设备 1、各车型车架焊接均采用CO₂气体保护焊。 2、焊接设备由电源与控制系统、送丝机构、供气系统、联接电缆、送气管道、焊枪、调节旋钮及指示表组成。 3、焊接设备及其配套装置上的仪表、开关、按钮、旋钮、阀门、指示灯等元件必须完好，设备调节灵活，指示数据清晰、准确，使用方便。 4、焊接设备的外壳必须有良好的接地，且地线截面积大于12mm2，其接地线不能随意拆除，并应经常检查接地的可靠性。 5、焊机接到配套装置和工件的电缆线、送丝软管、气管等附件应保持完好，联接牢固，并便于操作和检查。 6、经常检查导电嘴、送丝滚轮的磨损情况，导电嘴内径过大与焊丝接触不良、送丝滚轮过度磨损都会影响焊接质量和正常送丝，必须更换。 7、要随时检查、及时清理喷嘴内部附着飞溅物，以免喷嘴与导电嘴短路而烧损元件。 8、应经常保持焊接设备的清洁完好，并有日保，保持工作环境良好，满足焊机的使用要求。 五 焊接材料 1、装焊零部件必须经过检验，符合产品图纸要求。 2、装焊零部件必须清洁，无油污、锈蚀、氧化皮等，对不干净的须经清理后方可焊接。 3、焊丝应符合GB8110-1995的规定，并经有关部门检验合格，严禁使用不符合规定的材料。 4、焊丝表面必须光滑、平整、清洁、无油污锈蚀、无毛刺划痕，对不干净的焊丝须经擦试后方可焊接。 5、软管、气管等附件应保持完好，联接牢固，并CO2气体纯度不应低于99.5%（体积法）。当CO2气瓶中气体压力降至1Mpa时，应停止使用。 六 主要工装夹具、辅具 工装焊胎： 1、焊胎必须保证焊合件的装配尺寸，使用安全、可靠，操作要灵活、方便。 2、焊胎上的定位元件应正确牢固、夹紧装置动作正常。 3、夹具、气缸上的夹紧和定位部件应经常紧固，防止松动，未经维修人员同意，不得随意拆除。 4、夹具的气缸及滑动部件应经常维护，并添加润滑剂。 5、严禁在焊胎上试焊或引弧。 6、焊胎中气路、阀门不得漏气，若有漏气应及时处理。 7、定位销等易损件若有磨损，应及时更换。 七 装焊工艺 1、操作工必须经过专门培训，持证上岗。 2、操作工必须看懂作业指导书，并正确执行工艺。 3、必须按工艺规定的设备、夹具、工具、材料进行生产。 4、在有风的地方施焊，应有必要地防风措施。 5、焊接时装焊件必须装配到位并夹紧牢固，全部焊接完成后方可打开定位。 6、装焊线采用如下工艺流程： 7、装焊工位一般采用如下工艺流程： 7.1焊前检验与清理：检验装焊零部件是否合格，不合格件严禁上线；检验焊接设备是否完好；清理焊胎及零部件上的油污等杂物。7.2装胎定位：将装焊零部件在焊胎上定位并夹紧。7.3施焊：按相关要求对待焊位置施焊。7.4焊后检验：按相关要求对装焊件进行自检。7.5转序：将检验合格的装焊件转到下工序或放在指定位置。 8、焊接工艺要求： 8.1焊接时尽量采用对称焊进行焊接。8.2焊缝高度要求：作业指导书中未特殊标注的焊缝高度应等于焊接件的厚度。8.3焊缝强度要求：焊缝强度应不低于焊件母材的强度。8.4焊接螺母的焊接：所有焊接螺母均采用两点对称熔焊，螺母与底孔对中，并保证孔系的尺寸，高度允差≤1mm。8.5驾驶室支承座的焊接：驾驶室支承座与上板采用三点对称熔焊（或点焊）。8.6纵梁加强板的焊接：纵梁加强板与纵梁采用40（40）断续焊，两端15mm不焊。.8.7管状横梁平板件（如变速操纵支架、消音器支架等）的焊接：采用双面对称角焊缝。8.8板簧吊耳的焊接：采用圆周焊。8.9管状横梁与纵梁的焊接：均采用单面圆周焊。 八 工装#设计# 车架的装配过程与一般的构架结构相类似，由于零件（除纵梁 ）尺寸不大 ，且分散布置，不可能分解成若干大的部件平行装配。因此车架采用胎具集中装配原则，组合件和小型部件可预先装焊好于其他零件一起进入大装胎具装焊。因车架零部件刚性较大，如果采用手动夹紧，零部件不容易可靠定位，因此选用气动夹紧。气动夹紧夹紧力大，一方面能使刚性大的零部件定位时可靠到位，更重要的是充分利用焊胎夹紧器的夹紧力，有效的控制和减 少车架焊接时产生的变形，另一方面气动夹紧效率高，便于减轻工人的劳动强度。 1、定位基准的选择 以车架左右纵梁上的前轮中心线孔作为定位基准孔。 2、车架纵梁定位夹紧 为了减小和防止纵梁装焊时焊接变形，并控制车架整体外宽尺寸，采用如图2所示的形式对纵梁进行定位夹紧。 3、横梁定位 圆管横梁一般穿过纵梁上的横梁孔直接焊接在纵梁及加强梁上，因此只需用定位块进行侧向定位即可。槽型横梁在车架宽度方向上由两纵梁宽度保证，前后方向和左右方向上可用“L”形定位块限位后点焊。 4、板簧支架定位 前后板簧支架定位利用吊耳孔定位，采用手动式移动销。 九 焊接安全与防护 1、焊接操作工必须经过专门的安全知识培训，熟悉焊接设备及安全操作规程。 2、操作CO2气体保护焊时，必须穿好工作服，戴好防护手套和防护面罩。 3、焊接场地要有良好的排气和通风。 4、生产中焊枪应轻拿轻放，用完后放在可靠的位置，严禁放在工件上，以免因误动发生短路事故。 5、焊接中，如设备发生故障（包括电缆线破损等）应立即停止工作，修复后方可焊接。6、 CO2气瓶严禁靠近热源或置于烈日曝晒，以防爆炸。