汽车焊装技术 课件 任务十一焊装SE技术

汽车焊装技术

主编：李敏、姚永来

任务十一焊装SE技术目录焊装SE概述01焊装SE分析流程02

任务导入任务：如图11-1所示，某车型顶盖与其支撑横梁之间的理论间隙应该为2.5mm，实际间隙最大达到5mm，问题出在哪里？案例分析：经过核实，产品设计正确，顶盖零件质量无问题，支撑横梁无问题，焊接夹具无问题，操作过程无问题，问题出在公差分配不合理，导致支撑横梁、顶盖等公差累计导致的间隙过大，因此需要整改，整改的费用约为2万，整改的周期约为2周。图11-1某车型顶盖与其支撑横梁之间间隙焊装SE分析流程焊装SE概述11.1.1SE的定义.SE的定义SE（SimultaneousEngineering，同步工程）也称为并行工程，是对产品开发及其制造过程进行同步工艺分析的系统化工作模式。这种模式是从新产品开发的最初阶段开始，就尽可能地把设计与制造联系起来，即以后生产过程中的各个部门从新产品设计就开始同步参与到多部门协同并行的制造活动中。在产品设计研发过程中，工艺分析提前介入，提前输入工艺制造对产品的要求，在设计时充分考虑工艺性及共线可行性，同时使产品在成本最优的条件下更容易制造实现。因为工艺的提前介人，原本要留到工艺实施阶段时才会暴露的问题得以提前暴露并解决，缩短了车型的研发周期，降低了研发的成本投入，同时避免了量产后出现的大量产品设计变更和开发周期延期。焊装SE分析流程焊装SE概述11.1.1SE的定义.SE的定义目前，SE分析主要利用三维软件构造的虚拟现实，对新车型数模进行专业技术分析，对产品数模、制造工进行改进。通E分析，在产品设计阶段对工艺开发人员提出的工艺问题进行解决，从而提高产品品质、降低开发成本、缩短开发周期，在新品的设计开发中，冲压、焊装、涂装、总装各个工艺环节，都会参与到产品开发的同步工程中来。如图11-2所示。图11-2车型开发过程中问题曲线图焊装SE分析流程焊装SE概述11.1.2SE的分类与目的.SE的分类与目的SE分析是一种在产品开发过程中进行工艺支持的工作模式，分为：冲压SE、焊接SE、涂装SE、总装SE和尺寸工程SE。其中：焊接SE是整合产品设计、工艺设计、质量保证、生产制造过程的系统方法，焊装SE现已在大部分汽车生产厂应用，以加快推出市场上需要的新产品，增强企业的核心竞争力。冲压SE焊接SE涂装SE总装SE尺寸工程SE焊装SE分析流程焊装SE概述11.1.3焊装SE的作用与功能.SE的作用与功能焊接SE活动是将生产准备阶段的工作提前到设计阶段同步进行，通过对零部件焊接工艺性的分析和改进，使设计出的数据更适合制造。宏观上来讲，同步工程的目标是捉质量、降低成本、缩短产品幵发周期。焊接活动在实现上述要求的过程中，主要体现在以下几个方面：（1）产品开发有效性改进，使在设计开发阶段时每一个零件、每个总成等都符合焊接原理和实际生产需求，减少开发全过程方案更改次数，最终使全过程方案更改次数减少；（2）开发过程同步，将原来在量产准备时开展的部分工作提前到设计阶段进行，设计数（3）设计和制造过程一体化，在设计时充分考虑夹具、焊接设备的合理性，例如使产品设计结构合理，尽量减少焊接位置难以焊接点等，使制造成本降低。焊装SE分析流程焊装SE概述11.1.3焊装SE的作用与功能.SE的作用与功能采用焊接SE分析可以达到已下目的：（1）从制造工艺的角度优化产品设计，完善产品制造工艺；（2）减少新产品设计返工，降低投产前修改费用，缩短新产品的整个开发周期；（3）提出可靠性高的生产方式，提高并稳定车身质量；（4）提出合理、有效的生产工艺方式，可以节约新产品投产后的生产成本；（5）注重企业的未来发展，考虑与未来产品的通用性。效果焊装SE分析流程焊装SE概述11.2.1焊装SE分析流程.焊装SE分析流程车身焊装的零部件结构和数量，如图11-3所示。图11-3车身焊装的零部件结构焊装SE分析流程焊装SE概述11.2.1焊装SE分析流程.焊装SE分析流程一般来说，任何工作流程都是在特定的环境中形成的，焊接SE分析工作也不例外。目前国产品牌汽车在新品开发方面也有了长足的进步，通过与国外有一定产品同步开发、工艺分析经验的公司的合作，学习和借鉴对方的同步开发经验，建立了自己的开发流程及规范。虽然具体流程有所差别，但是总体来说，焊接SE分析流程一般遵循如下的思路（如图11-4所示）。图11-4焊装SE分析流程焊装SE分析流程焊装SE概述11.2.1焊装SE分析流程.焊装SE分析流程SE分析工作流程基本根据产品设计阶段而定，一般分为以下几个阶段：①策划阶段；②参考车分析阶段；③草图及模型阶段；④工程化设计阶段；⑤设计样车阶段。图11-4焊装SE分析流程SE工作是一项非常复杂的工作，它涵盖的领域包括产品结构设计、工艺设计、生产线建设、工装设计、焊接技术及设备、尺寸知识、检测技术等各领域，每一个领域都有非常广泛的内容。因此从事SE分析一般需要具备以上多方面的知识，同时要对以上领域的知识灵活应用才能达到目的。焊装SE分析流程焊装SE概述11.2.2策划阶段.（1）输入内容本阶段主要与产品策划部门一起对目标车型进行初步分析，并在工艺技术方面与竞争对手产品进行对比，确定是否采用焊接新技术、新工艺，根据企业现状确定该产品可能生产场地，并进行生产线建设投资预算。将分析报告提交企业高层决策。1）目标车型的主要技术参数；2）公司近远期的产品规划。输入内容焊装SE分析流程焊装SE概述11.2.2策划阶段（2）主要工作内容1）目标车型的初步分析①新开发车型能否在现有的生产线上生产；②新开发车型与竞争对手车型在焊接工艺技术方面的差异，从成本质量方向选择是否采用焊接新技术、新工艺。2）生产场地的初步建议①根据规划要求以及公司现状提出新车型的生产场地建议；②对建议生产场地进行近期及远期生产可行性分析；③确定生产线初步建设方案。3）生产线建设初步投资分析①初步确定制造分工方案及预计投资金额；②初步确定焊接工艺设备数量及预计投资金额；③初步确定厂房建设及配套设施的投人情况。焊装SE分析流程焊装SE概述11.2.3参考车分析阶段（1）输入内容&（2）主要工作内容参考车一辆。1）参考车工艺分析①焊接工艺分析；②材料分析；③参考车车身结构分析；④涂胶工艺分析2）参考车工艺流程的建立根据参考车解析分析结果，依据以往工作经验初步确定参考车工艺流程。3）生产线初步工艺方案确定根据生产场地的实际情况，考虑准备用于新车型的生产场地的大小，新车型车门的大小尺寸，参考车工艺流程体因素，初步确定生产线的建设方式和提出制造分工初步建议，编制生产线的初步工艺方案焊装SE分析流程焊装SE概述11.2.3参考车分析阶段（3）输出内容1）参考车焊接工艺解析卡片；2）车焊接工艺流程（如图11-5所示为某车型工艺流程图示例）；3）参考车工艺分析报告及产品开发工艺特殊要求建议书；4）生产线工艺方案（初步）（含生产线的初步投资概算）。（a）某车型前罩板工序流程焊装SE分析流程焊装SE概述11.2.4草图及模型阶段（1）输入内容1）主断面；2）车体模型；3）工艺流程图；4）生产线场地及相关物流初步资料。焊装SE分析流程焊装SE概述11.2.4草图及模型阶段（2）主要工作内容①尽可能优化结构，采用比较成熟的焊接工艺；②尽可能避免较特殊且成本较高的焊接工艺；③从各个角度降低焊接工装及生产线建设成本；④工艺难点分析。模型结构分析图11-6某车型翼子板模型结构焊装SE分析流程焊装SE概述11.2.4草图及模型阶段（2）主要工作内容①零部件装配位置关系；②车身结构实现形式；③车身结构合理性；④焊接密封胶位置及截面大小；⑤焊点位置，定位孔位置及焊接的实现形式分析。主断面分析图11-7车身结构中侧围和顶盖搭接方案焊装SE分析流程焊装SE概述11.2.4草图及模型阶段（3）输出内容（1）产品设计变更请求表（含模型分析、主断面分析、车身外观间隙分析报告）；（2）完善焊接生产线工艺方案。焊装SE分析流程焊装SE概述11.2.5工程化设计阶段（1）输入内容1）产品3D（2D）数据；2）整车焊点资料；3）整车涂胶资料；4）整车扭力资料；5）备选焊钳的3D（2D）资料；6）相关工具（如焊钳、挤胶枪等）的参数资料；7）公差的基本标准；物品摆放焊装SE分析流程焊装SE概述11.2.5工程化设计阶段（2）主要工作内容1）工艺流程分析：装配工艺检查；装配零件干涉检查；工艺流程、工艺路线编制并提出制造分工建议；生产线初步布置及物流分析；零件搬运性，重量、尺寸检查。如图11-8为某车型搬运合理性检查的一个案例：产品前期为考虑碰撞性能，前边构件中段加长件设计在发动机仓边梁上装配，造成工艺性差、质量控制困难及成本的增加。因此在分析过程中就将后段零件调整至前地板焊接总成中焊接，达到成本、工艺性、质量等方面的最合理化。图11-8某车型工艺布局典型案例焊装SE分析流程焊装SE概述11.2.5工程化设计阶段（2）主要工作内容2）可焊性分析①焊点优化分析；②焊接边长度及宽度优化分析；③特殊焊接方式分析；④焊接通道分析。3）涂胶工艺分析①零件装配干涉检查；②零件装配结构合理性检查；③零件形状合理性检查。4）车身结构分析①零件装配干涉检查；②零件装配结构合理性检查；③零件形状合理性检查。焊装SE分析流程焊装SE概述11.2.5工程化设计阶段（2）主要工作内容5）包边扣合分析①包边翻边的长度分析；②包边尖角条件分析；③包边翻边角度分析；④包边压力分析。6）工艺补偿分析①冲压回弹分析；②焊接变形分析。7）定位点及夹持点分析①夹持点（MCP）分析；②定位点（MLP）分析；③母孔分析。8）公差分析①公差标准分析；②匹配公差分析；③位移公差分析。焊装SE分析流程焊装SE概述11.2.5工程化设计阶段（2）主要工作内容在定位及夹持点分析工作中应注意以下原则:①当被装焊的零件既有曲面又有平面时，应该优先选择平面作为主要定位基准面，尽量选择平面，否则夹具设计制造困难。如果有几个平面时，应该选择其中较大的平面作为主要定位基准。②对于较复杂的车身冲压件，可以选择下列部位作为主要定位基准：曲面外形；曲面上经过整形的平台；工件经过拉升和压弯形成的台阶；经过修边的窗口和外部边缘；装配孔和工艺用孔。③应当尽量选择零件或部件的设计基准作为定位基准。消除基准不统一产生的误差，提高定位精度。④尽量利用零件上经过机械加工的表面或孔，或者以上次工序的定位基准作为本工序的定位基准。⑤上述原则要综合考虑，灵活运用，在装焊方便，简化夹具的同时，注意一定要保证车身的尺寸精度、位詈精度和技术要求。焊装SE分析流程焊装SE概述11.2.5工程化设计阶段（2）主要工作内容如图11-9为某零件系统公差案例:图11-9后风挡玻璃密封条与顶盖配合间隙公差案例焊装SE分析流程焊装SE概述11.2.5工程化设计阶段（3）输出内容1）产品设计变更请求表（含可焊性，成本，质量分析报告）；2）白车身公差分析表（含单件及总成）；3）MLP点；4）焊接工艺流程、焊接工艺路线；5）焊接生产线工艺方案焊装SE分析流程焊装SE概述11.2.6SE阶段总结（1）输入内容（2）主要工作内容前期提出的产品设计变更请求表。1）编制焊接SE分析跟踪表；2）追踪、统计”产品设计变更”的实施情况；3）输出内容：好接SE分析跟踪表。主要工作内容焊装SE分析流程焊装SE概述11.2.7设计样车阶段（1）输入内容（2）主要工作内容1）生产可行性初步验证；2）可焊性验证；3）设计质量验证；4）成本分析验