汽车焊装自动化生产线典型工艺 课件 项目6-10 无铆钉铆接技术-汽车焊装工艺文件设计

项目6无铆钉铆接技术工作过程演示图第一部分：无铆钉铆接技术应用及工作原理目录第二部分：无铆钉铆接技术评价第一部分：无铆钉铆接技术应用及工作原理第三部分：无铆钉铆接工艺设计第五部分：结束语第四部分：无铆钉铆接质量控制第一部分：无铆钉铆接技术应用及工作原理1无铆钉铆接技术的行业应用

无铆钉铆接技术自问世以来，已经逐步在汽车、航空航天、船舶、空调、电视等各个行业得到了极其广泛的应用，并显示出了强大的优势。例如日本美能达的复印机机座；德国Ziehl-Abegg的风机壳体；美国Apple计算机壳体；牙医机器外毂、洗衣机课题、冰箱门；Bosch-Simens微波炉导管、干燥机顶盖等工件的连接

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该技术在汽车上的应用主要分两个领域：一是应用在白车身的表面覆盖件上，如铝车身、车门、前后盖和顶盖等；二是应用到部分汽车零部件上，如摇窗机、车顶窗、车灯导板等。目前，在国内外很多的知名汽车厂商生产的汽车中，都可以看到无铆连接技术的应用，如：国外的奔驰、宝马系列车型；一汽大众公司的奥迪A6、速腾等；上海大众的Touran、polo等；上海通用的新君悦、新君威系列等；一汽轿车的新奔腾B70等；山东时风、山东巨力、安徽飞彩等公司的农用车车厢板等等。某车型轿车发动机罩内板总成——上海大众汽车有限公司新奔腾B70行李箱内板总成——汽轿车股份有限公司第一部分：无铆钉铆接技术应用及工作原理2无铆钉铆接技术的主要工作原理无铆钉铆接技术是一种可塑性薄板的冲压点连接技术，连接点具有不可拆卸性，其主要工作原理为：利用压力设备和连接模具，通过一个短时的强高压加工过程，使板件本身的材料相互间产生冷挤压塑性变形，形成塑性变形点，从而使不同材质不同厚度的两层或多层板件在挤压处形成一个互相镶嵌的连接点，将板件点连接起来。以凹模直壁整体式接头为例，整个铆接过程，可分为5个阶段：无铆钉铆接冲压过程模拟图(A)准备阶段（图A)：连接前，凸模及凹模就位，两者轴线同心，且轴心线应与板材平面垂直，以防止损坏模具。(B)初始阶段（图B)：此阶段由凸模开始接触、压入上板材，到下板材接触到凹模侧为止，期间上板材和下板材，逐渐发生了拉伸塑性变形，形成了连接接头在上板材侧的基本轮廓。(C)成形阶段（图C)：凸模继续下行，板材金属材料流动填充到凹模凹槽，直到在凹槽处接近死点为止。此过程中，凸模的倒锥形结构以及及板材、凸模、凹模相互之间的压力使金属材料不能向上流动，最终使金属材料流动到凹模凹槽处，形成上下板材相互咬合的状态。从型式上来说，无铆钉铆接接头基本形成。(D)强化阶段（图D）：无铆钉铆接接头成型后，继续保持一定的压力，一方面防止板材回弹，使材料充分填充保证铆接接头的定形；另一方面，能够通过冷加工挤压，细化晶粒，提高接头的机械性能和承载能力。至此，无铆钉铆接接头从形式上和强度上来讲，最终形成。(E)退模阶段（图E）：铆接接头形成后，凸模上行，完成退模。如果在生产过程中需要铆接下一个铆接点，必须完全退掉上、下模后，才能移动模具到下一铆接点位，避免损坏模具。无铆钉铆接冲压过程模拟图第一部分：无铆钉铆接技术应用及工作原理目录第二部分：无铆钉铆接技术评价第一部分：无铆钉铆接技术应用及工作原理第三部分：无铆钉铆接工艺设计第五部分：结束语第四部分：无铆钉铆接质量控制

无铆钉铆接技术在汽车制造的质量、成本、节能、环保等方面和传统的铆钉铆接及点焊等连接方法相比有着其显著的独特优势，同时也存在着若干不足。1.与传统的有铆钉铆接工艺相比的优势1）工艺流程缩短：传统的铆钉铆接工艺流程与无铆钉铆接工艺流程如下图三及图四所示。由上图三及图四对比可知，无铆钉铆接工艺流程较传统铆接工艺流程最多可节省2个工步，能够节省大量的固定投资、人工成本以及及生产场地。第二部分：无铆钉铆接技术评价2）原材料投资减少：

传统的有铆钉铆接工艺较无铆钉铆接工艺每个连接点需要多投入1个铆钉，以新B70车型后盖内板总成为例，单车共21个连接点，采用了无铆钉铆接工艺，每车比采用传统有铆钉铆接工艺节省了21个铆钉，20万辆车就可节省铆钉420万个，大大的降低了材料成本。3）轻量化优势明显：

同一车身总成的连接点，若采用有铆钉连接工艺，接头形成后，车身总成额外增加了铆钉重量，而采用无铆钉铆接工艺，因为不增减材料，所以不额外增加车身总成的重量，轻量化优势明显。4）其它优势：

无铆钉铆接工艺与传统有铆钉铆接工艺相比，还存在着很多优势，比如前者连接点的疲劳强度较高，而后者连接点疲劳强度则相对较低，容易因汽车行驶中的振动而松动；前者连接接头外观规则、无缝、美观，而后者外观相对较差。第二部分：无铆钉铆接技术评价2与点焊连接工艺相比的优势1）疲劳连接强度高：点焊接头为热加工方式形成，焊接区是在母材熔化后凝固形成的，内外冷却速度不同等因素会引起焊点处应力集中较大，容易出现应力腐蚀，同时也会使接头局部晶粒粗大，产生孔洞等微小缺陷，如此种种，都是很硬脆，易破裂的结构，大大的降低了连接接头的疲劳强度，从而导致接头寿命的下降。而无铆钉铆接通过冷加工机械挤压、金属流动成型的方式，连接点处过渡比较平顺，母材没有因熔化而影响材料的内部成分，内部晶粒比较细化，没有大的应力集中，所以无铆钉铆接接头的疲劳强度较点焊接头高。根据TOX公司提供的技术资料，无铆钉铆接接头的疲劳强度约为点焊接头的2-3倍。第二部分：无铆钉铆接技术评价2）适于轻量化材料：在车身轻量化的大背景下，使用高强、轻质材料降低车身自重是车身轻量化的主流方向，如铝合金、铝镁合金等材料的大量应用。对于这些轻金属材料的连接，点焊工艺在设备耗能、耗损、接头质量等方面容易出现较大问题，而无铆钉连接通过冷加工机械冲压技术完全可以规避点焊技术的上述问题，实现这种轻金属材料的有效连接。此外，对于有更高的强度、刚度要求的轻质车身，还可以采用无铆钉铆接与粘接联合使用的形式来达到。如下图图五[4]，AUDITT的轻质混合结构车身的部分车身总成即采用了无铆钉铆接点/胶粘的组合的形式进行制造。第二部分：无铆钉铆接技术评价3）适于夹层结构连接：

在汽车的制造中，由于工艺需要，有的金属板材之间需要添加纺织物、塑料、薄膜、箔、纸等非金属材料，采用点焊这种热加工熔化再凝固的方式难以实现接头的连接，但是采用无铆钉铆接这种机械冷加工方式可以高质量的实现上述夹层结构的连接接头。4）外观质量优势：点焊接头成型后，表面均有深色压痕，并且很多伴有飞溅和夹渣的产生，尤其是对于表面镀层金属来说，连接点的表面图层已经完全被破坏掉，外观不美观，个别的还需要人工进行修复处理。而无铆钉铆接接头成型后，均呈现规则的凸点状态或平点状态，对于表面镀层、涂漆的金属，连接点成型后金属表面的镀层、油漆等并不损伤或损伤较微小。所以无铆钉铆接接头的外观质量要较点焊接头美观很多。此外，传统的车身制造流程是先焊装后涂装，无铆钉铆接技术不伤涂漆镀层这一特点也使这一流程进行逆向改变变成了可能。5）车身尺寸精度控制优势：点焊接头成型时，受焊接热量及电极压力等影响，焊点附近板材出现不同程度的变形；无铆钉铆接技术为冷加工，板材不产生热变形，同时其凸凹模与板材有一定的接触面积，保证了连接点附近板材不发生机械变形。这一优势非常有利于车身的尺寸精度控制。第二部分：无铆钉铆接技术评价5）安全环保优势：

点焊接头在成型过程中，会伴随产生火花、飞溅、CO2烟尘和电磁辐射等，长期接触，会严重污染环境和人身安全，尤其是操作者在炎炎夏日时，在工作过程中也不得不穿戴各种厚重劳保用品，以减轻或避免点焊过程中带来的不利影响。而无铆钉铆接接头在成型过程中，则能完全避免这些污染，整个连接过程不发光、无飞溅、不产生CO2烟尘和电磁辐射等。所以无钉铆接技术在安全环保方面要大大优于点焊连接技术，更利于汽车行业的可持续发展，前景广阔。6）长期使用的成本优势：

无铆钉铆接除设备固定投资和凸模、凹模耗材成本高于点焊外，其能源消耗均大大低于点焊，前者的动力源主要是气，而后者的动力源则主要是水、气、电。在使用一定的时间后，无铆钉铆接工艺的总成本将开始低于点焊工艺成本。以某公司某车型行李箱盖内板总成为例，经计算，无铆钉工艺投入使用近2年后，其总成本开始低于点焊工艺成本，成本优势逐步显现第二部分：无铆钉铆接技术评价3

无铆钉铆接技术的不足之处。与传统铆钉铆接和点焊技术相比，无铆钉铆接技术在有上述众多优势的同时，也存在着很多不足之处：1）与传统有铆钉铆接技术相比：

一是无铆钉铆接技术对实施时所需要的工艺条件要求相对较高，不能像前者那样较容易的实现塑性非常差的两块或多块非金属板料的连接；二是无铆钉铆接对连接板材的组合厚度有区间限制，过薄或过厚，很难或不能形成铆接接头；所以，理论上来说无铆钉铆接工艺的连接成功率要比普通铆接低。2）与点焊技术相比：

无铆钉铆接技术的缺点有：一是其静态强度没有点焊高，根据TOX公司研究，静态强度约为点焊的70%[4]，所以在承受拉力较强的车体部位，如地板总成等部件上的应用，业内也在继续进行研究和探索；二是对于高硬度或经过热处理硬化的钢材，由于较难形成良好的塑性流动和连接，很难直接进行铆接。第二部分：无铆钉铆接技术评价习题1：什么是无铆钉铆接技术？其主要技术原理是什么？习题2：无铆钉铆接技术与铆接比有哪些优点？与点焊比有哪些优点？习题3：无铆钉铆接都在哪些行业有应用？无铆钉铆接技术在汽车车身制造中主要应用到哪几个总成？第二部分：无铆钉铆接技术评价目录第二部分：无铆钉铆接技术评价第一部分：无铆钉铆接技术应用及工作原理第三部分：无铆钉铆接工艺设计第五部分：结束语第四部分：无铆钉铆接质量控制

无铆钉铆接技术在应用时须制定详细的工艺，其工艺的生产准备与传统点焊工艺有较大差别，工艺制定前后均需要注意很多事项，满足很多条件，稍有偏差，都将影响工艺的合理性和可操作性，甚至带来较大的时间和经济损失。第三部分：无铆钉铆接工艺设计1准备工作。1）准备好产品部门输出的3D产品数据，以开展无铆钉铆接过程的模拟仿真，进行产品数据的同步工艺评审工作和铆接设备的选型及数量确定工作。2）准备好产品部门输出的2D产品数据，以明确连接点的的数量、外形、强度等要求，确定连接点合格的衡量标准，用于确定铆接参数的铆接试验。3）准备好规划部门对车型年产量及生命周期的规划，以确定铆接工艺的生产节拍，用于铆接设备的数量确定工作。4）准备好工艺部门输出的工艺位置、面积规划，综合生产节拍和铆接设备数量和选型等信息，进行铆接工艺详细的平面布置工作。5）准备好与产品同材质、同厚度、同生产厂的金属料片，以进行拉伸和剪切试验，确定合格铆接接头成型所需要的详细工艺参数；只有具备以上条件，经过综合的考虑和分析，方能完成铆接工艺方案的制定。2进行与与产品设计同步的工艺评审。在接到产品部门试制前的产品文件后，应从板材材质、板材层数、板材厚度、组合顺序、铆点尺寸、铆点位置等几个方面对产品数据进行评审，要结合本公司的工艺面积、成本控制等实际情况对不利于或不符合无铆钉铆接工艺条件的产品结构提出工艺部门的评审意见，使之适用于铆接工艺。更改效果，可在产品试制时进行验证。工艺评审这一环节非常重要，其评审的内容和质量，直接决定了铆接工艺能否实现、实现的难易程度以及它的投资成本等等。2.1板材材质评审。在铆接过程中，材料在被连接部位发生剧烈的变形以及塑性流动，塑性差的材料在连接过程中比较容易被拉断。因此，无铆钉铆接要求所连接板材材料需具有一定的延伸率。同时，如果是几块延伸率相差过大的材料组合后进行铆接，接头质量也会不理想，对此，也需向产品部门提出相应的评审意见。2.2板材层数评审。无铆钉铆接技术能够适用2层、3层、中间夹层三种型式的板材组合，其中较普遍应用的是2层板材的铆接。3层板材的铆接，无论是从成本控制还是质量控制来说，难度都较大。所以，如无特殊情况，在评审中一定要建议产品部门尽量避免3层板铆接结构的设计，尽量采第三部分：无铆钉铆接工艺设计采用2层板铆接的结构设计。此外，若产品结构强度要求较高，可以采用2层板之间涂抹粘接胶的结构。

2.3板材厚度评审。无铆钉铆接对板厚的要求为：通常最小单板厚度约为0.3mm，最大组合板厚为8mm，个别的铝、铜等有色金属组合厚度可以达到11mm。但是在遇到特殊情况时，比如如产品结构确实需求超限的板厚，最终也可通过实验来最终确定板厚是否可以满足要求。2.4板材组合的上下顺序评审。对于不同厚度的板材，优先选择厚板在上，薄板在下的组合形式，即厚板在铆接设备的凸模侧，薄板在铆接设备的凹模侧，成型后，凸点由厚板向薄板方向凸出。如无特殊情况，不要把薄板放在凸模侧，因为凸模侧板材要拉伸的距离更长，这样薄板有破裂的风险。以D009后盖内板总成为例，加强板厚度为1mm，内板厚度为0.65mm，凸模在加强板侧，凸点方向由加强板向内板凸出，如下图五所示：第三部分：无铆钉铆接工艺设计同时，厚板放在凸模侧和薄板放在凸模侧形成的连接接头相比较，由于材料拉伸影响，使前者形成的颈部厚度较后者厚，最终前者形成的接头在剪切强度方面远强于后者。以下表表2，为某车型行李箱盖内板总成板材不同组合顺序连接接头抗剪强度对比：2.5板材厚度组合种类评审。

当一个车身部件的总成中，出现多个单件分别与母体单件连接时，多个单件的板材厚度须尽量相同，减少厚度组合种类。以D009后盖内板总成为例，铰链加强板和锁加强板都与内板进行连接，锁加强板和铰链加强板的板材厚度相同，均为1mm，主要是因为如果两者厚度不一致，将会产生两种不同的组合，使铆接时模具和板材之间的侧向过盈量不同，过盈量如第三部分：无铆钉铆接工艺设计果适当，在冲压连接的过程中就能够产生充足的塑性流动而相互镶嵌，达到强度要求；反之过盈量如果不适当，则会降低接头强度。所以，如果两种板材组合厚度相差较大，而只根据其中一种组合选用铆接模具时，会大大降低另一种组合的铆接接头的强度，严重者，还会损坏模具，带来不必要的损失。而如果每种组合都选用适合自己的模具，则会增加模具、铆接钳、机器人等物资的采购数量，而使成本和节拍、生产面积等发生损失。所以，在进行此项评审工作时，务必最小化板材的厚度组合种类，以最小化铆接设备的数量。2.6铆接点直径、底厚、高度、数量评审。①铆接点直径。一般是指凹模侧板材的凸点外径，如图六中的尺寸“a”。连接点直径越大，其抗剪和抗拉强度越高，目前较常用的直径是Ф3、Ф4、Ф5、Ф6、Ф8、Ф10、Ф12[5]几个尺寸。在选择连接点直径的时候，一方面应以满足产品强度要求为原则，另一方面还须注意直径大小在位置和空间上是否能够实现。②铆接点底厚。是指铆接点底部板材的上表面到铆接点底部板材下表面之间的距离，如图六中的尺寸“b”。其基准值是通过铆接试验来进行确定的，在基准值允许的公差范围内，“b”越小，抗拉强度越低，反之则强度越高。控制底厚即能控制强度。第三部分：无铆钉铆接工艺设计③铆接点高度。是指铆接点最底部的下板材外表面与处在与凹模端面接触的下板料下表面之间的垂直距离，如图六中的尺寸“c”凸台高度越高，材料被拉伸的量越大，颈部厚度和底厚越薄，相应的抗剪强度和抗拉强度越小。但是凸台高度太小也会使上、下板料的镶嵌困难或者镶嵌不充分，故凸台高度也要有一个基准范围，该基准值也需要通过铆接试验来进行确认。④铆接点数量。是指一个总成上铆接点的数量，板材之间进行连接时，需要尽量避免使用单点连接，在有较大扭矩作用在板材的连接单点时，接头处会有较强的转动趋势，从而容易使连接接头处发生失效。第三部分：无铆钉铆接工艺设计2.7铆接点位置评审。

无铆钉铆钳与点焊焊钳在总体结构上有相似之处，如都有C型、X型之分，都有喉身、喉宽等参数；但细微结构处又有明显区别，如焊钳固定侧和移动侧与零件接触端都是电极帽，而铆钳的对应位置则是凸模和凹模；铆钳凸模侧配置了脱模器，在仿真模拟时，须注意识别其与零件之间的干涉区，图七为C型铆钳的基本结构：①铆接点之间的间距评审。铆接点之间间距即图九中的尺寸a，为尽量避免两个铆接点之间相互影响，连接点之间应保持一定的间距，且连接板材组合厚度不同，连接点直径不同，铆接点的间距要求也不同，下表表3[6]是TOX公司对不同组合厚度和直径铆接点的位置要求。在进行评审的时候可以进行参考。第三部分：无铆钉铆接工艺设计②铆接点与板材边缘距离评审。该尺寸是指铆接点中心与板材边缘的距离，考虑到铆接钳凸凹模与零件须充份接触，铆接点中心与板材边缘须保持一定的距离，其图示及要求见图九及表3中的尺寸b。③铆接点与板材弯边距离评审。该尺寸是指铆接点中心与板材弯边的最小距离（对于折边结构，必须注意折边半径对凸凹模的影响），考虑到铆接钳凸凹模及脱模器与零件间须避免干涉，铆接点中心与最近弯边处须保持一定的距离，其图示及要求见图九及表3中的尺寸c。④复杂空间结构评审。即对于操作空间较复杂的结构的零件组合，需要考虑避免铆钳凸模侧钳体与零件的干涉，其图示及要求见图九及表3中的尺寸d。第三部分：无铆钉铆接工艺设计第三部分：无铆钉铆接工艺设计3铆接设备的选择

在经过工艺评审与产品部门沟通交流后，产品正式数据锁定发放，工艺部门即可进入铆接设备的生产准备阶段。3.1自动/手动选择。铆接钳有自动钳和手动钳之分，手工钳采用人工手持操作，自动钳集成到机器人上。自动和手动的选择，须综合考虑下列因素后进行确定。①生产面积。一般来说，手工线占地面积小于自动线占地面积。②生产效率。如果工位要求节拍较快，尽量选用生产效率较高的自动线。③精度要求。自动线铆接位置精度约为0.5，而手工线铆接位置精度约为3左右；同时相对于手工线，自动线能更好的保证铆钳与零件的垂直性，更能适应各种复杂的铆接姿态，从而减少零件变形，提高产品尺寸精度。④铆接强度要求。铆接工艺对铆钳与板材的垂直性有较高的要求，人工铆接相对自动铆接存在极大的偏差，除非在产品结构中，对该部位强度要求不高，否则，都须使用自动线形式。第三部分：无铆钉铆接工艺设计综合以上，自动线与手工线相比较，有较多的优点，所以，如能选择自动铆接，尽量进行自动铆接。本文所述的各项内容也均是相对与自动铆接而言的。3.2铆接钳的选型及设计。即根据产品结构中铆接点的分布信息，采用模拟仿真的手段对每个铆接点的可达性进行分析，从而确定铆接钳的基本种类和外形尺寸。①数量及种类的确定。首先须测量产品数模中各个铆接点与零件各边缘之间的空间尺寸，确认所需铆钳的基本种类，确认每种钳体的开口型式(C型还是X型)、喉身和喉宽。然后根据节拍要求和铆接点数量等信息，确定铆钳的数量。总的原则是铆钳数量最小化、铆钳外廓最小化、特殊铆钳出现率最小化。②铆钳数模确定。确定完毕铆钳基本的数量和种类等信息后，需要将其输入给铆钳制作厂商，制作厂商根据上述信息铆钳3D数的模设计，并将数模返回，我们再利用模拟仿真的方法，用铆钳对各个连接点的铆接位置和铆接路线进行模拟仿真，如发现出现干涉等问题，要提出修改意见，再次提给铆钳厂商，厂商修改反馈后，我们再进行模拟仿真，周而复始，最终确定详细的铆钳3D数模。第三部分：无铆钉铆接工艺设计②凸模凹模位置。如图11所示，凸模位于移动端，凹模位于固定端，此种铆钳为凸模驱动形式，为应用中的常见形式；如图13所示，凹模位于移动端，凸模位于固定端，此种铆钳为凹模驱动形式，此种铆钳结构较凸模驱动的要复杂，需要加装一个自平衡移动装置，通过凹模和钳体共同的运动，保证凹模边缘与板材平面处于贴合状态，使用凸模发生相对运动冲压板材，来实现铆接点的成型。所以，除特殊空间结构外，通常选择凸模驱动形式的铆钳。第三部分：无铆钉铆接工艺设计3.3凸、凹模位置及对应夹具结构的确定。①移动端位置。以两层板为例，铆接前，零件总成需用夹具进行夹紧，夹具安装于地面，受夹具空间等因素限制，由气缸驱动的移动端通常应在与地面距离较远的板材一侧，如图12，铆钳移动端通常在板材1这侧。图十三凹模驱动自平衡钳3.4凸模、凹模尺寸的确定。据产品文件中凸点的外观尺寸，初步选定凸凹模尺寸；然后用初选的凸凹模进行本文4.1中的铆接试验，来确定最终的凸模和凹模尺寸。3.5脱模装置的配置。

无铆钉铆接的凸凹模都需要配置相应的脱模装置，如果无脱模器而强行拉出凸模和凹模，会产生连接点变形和模具断裂的风险。脱模器安装后，不允许与模具接触，应有一定的间隙量，否则模具也容易折断。3.6铆接连接过程自动监控系统。

是用于监控铆接过程中的各项参数从而避免损坏设备和保证连接点的质量。如，监控系统通过监控铆接压力参数，可以避免压力过大引起模具的损坏和压力过小引起的连接点质量不合格现象。3.7气枪吹油装置。

如果冲压件表面的油脂较多，会使较多油脂存储到模具内，由此须在模具侧加装气枪吹油装置，在铆接前清除干净板材表面的油脂。第三部分：无铆钉铆接工艺设计4铆接工艺参数的制定。确定完毕铆接设备后，须制定铆接的详细工艺参数，以保证得到合格的连接点。主要的铆接参数须通过进行专门的铆接试验来进行确定。4.1铆接试验。1）试验前准备。一是准备好硬件物资：试验料片。料片须选择与以后正式生产用板材材质、同厂家、同厚度的，每种组合20对，切割成尺寸为80*20规则料片；二是准备好软件资料：产品文件。文件中须清晰的体现对此铆接点的要求，如铆接点直径、高度、强度等。2）铆接试验。准备好以上材料后，即对料片进行无铆钉铆接，通过剪切、拉伸等力学试验得出铆接过程各项参数，如底厚控制参数、冲压力、脱模力、模具组合等，记录相关数据，并以产品文件要求为目标在试验过程中对参数不断进行分析和修正，选择最符合产品要求的一字数据。拉力试验料片及剪力试验料片搭接形式如图14、15所示，其中拉力试验料片铆接后须将试片折弯做抗拉力测试准备。第三部分：无铆钉铆接工艺设计图十四拉力试验料片搭接形式图十五剪力试验料片搭接形式4.2铆接参数及其制定。

铆接试验完成后，即可着手进行铆接各项工艺参数的制定。1）底厚控制参数。是控制铆接点质量的最重要参数，且测量简单，它的基准值是通过铆接试验来进行确定的，其偏差范围为基准值的±15%[6]。在工件材质及厚度一定、模具一定的条件下，控制参数与连接时的冲压力有对应关系，冲压力越高，控制参数值越小；反之，冲压力越低，控制参数值则越大。2）冲压力。分为连接点成型时所需的冲压力和模具允许的最大冲压力，在进行冲压力（工作油压）设定时前者绝对不能超过后者，否则将对模具造成损坏。在生产线进行调试时，连接时所需的冲压力应该根据铆接试验输出的值来进行初步设定，然后通过调试过程中每次形成底厚的厚度与铆接试验得出底厚基准值的差异来进行修正，最终形成符合现场实际的冲压力参数。模具最大的冲压力一般由铆钳厂商给出。3）合模时凸凹模之间的间隙。当凸凹模之间在无工件的情况下进行空运转时，凸模和凸模容易直接接触而发生相互挤压，产生模具变形、断裂等隐患；由此，须保证凸凹模在空运转合模后有一定的间隙值，该数值可通过控制系统进行设定，设定区间为：大于零而小于接头的底厚基准值。第三部分：无铆钉铆接工艺设计目录第二部分：无铆钉铆接技术评价第一部分：无铆钉铆接技术应用及工作原理第三部分：无铆钉铆接工艺设计第五部分：结束语第四部分：无铆钉铆接质量控制第四部分：无铆钉铆接质量控制

无铆钉铆接工艺投产后，需要对铆接点的质量进行检测和监控，以保证连接接头的质量合格和稳定。1外观质量的检测和控制1.1铆接点数量及位置。每个零件总成在铆接完成后，须人工目测检查铆接点的数量是否符合产品的要求；每个铆接点的方向是否符合产品要求。1.2铆接点外观目测。1）目测每个铆接点外观。要求整个接头表面没有肉眼可见的裂纹、变形、磕碰和划伤等缺陷，对毛细裂纹采用修磨方式消除，非毛细裂纹需采取塞焊方式处理。2）目测每个连接点附近零件圆角部位是否有压痕，出现压痕表明铆接点位置有偏差，使凸模或凹模（主要是凸模）外缘与零件圆角部位发生干涉（图3），此时必须立即停止生产，评估对产品质量和设备的影响程度，分析原因并制定解决措施，直至消除问题后才可恢复生产。3）目视检查连接点整体形状，要求连接点变形面处于轴对称状态，不能出现厚薄不均现象，若有此类问题发生，须马上对凸、凹模状态和两者之间的同轴度等因素进行排查，制定解决措施。第四部分：无铆钉铆接质量控制1.3铆接点外观尺寸。

铆点的几何尺寸取决于冲铆过程参数（一般由生产前多次实验得出），典型铆点几何尺寸如图所示。当生产线安装调试和量产时，应定期对合格铆点拍照留存或封存样件、切片，以备对比。量产后，须定期用游标卡尺、深度尺等工具测量铆接点的外观尺寸，如内径、外径、深度等尺寸。一般其公差范围要求如下：1）铆点深度b。铆点深度受压力大小控制，一般应在理论值的±10%范围内。2）铆点内径c。铆点内径受上模直径影响，一般不应小于理论值，且不超出理论值的5%。3）铆点外径d。铆点外径受下模直径影响，一般不应小于理论值，且不超出理论值的5%。如以上铆接接头尺寸突然超限或变化量较大，极有可能是由凸凹模磨耗超限引起，应对凸凹模进行及时更换。第四部分：无铆钉铆接质量控制2铆接点强度控制和检测。2.1无损检查及检测。a.日常目视检查。无铆钉铆接接头形成后，会有三个小凸点，如图a所示。在生产过程中，三个小凸点的目视磨损状态代表着着模具的磨损状态。当其中一个凸点变为模糊时，表明该模具已开始磨损，建议进行更换；当两个凸点变得模糊时，表明该模具已严重磨损，必须进行更换；当三个凸点都变得模糊时，表明该模具已无法使用，连接点的强度已经无法保证。b.底厚测量。底厚测量是无铆钉铆接所具有的、独特的质量无损检测方法。日常生产中，定期通过专用的底厚测量表，对连接接头的底部厚度a（图b所示）进行测量，该底厚值一般应在底厚基准值的正负15%以内，如满足，则代表铆接点的强度能够符合产品的要求。底厚测量测量示意如图6所示：图a图b第四部分：无铆钉铆接质量控制2铆接点强度控制和检测。2.2剖切检验。定期对连接点进行断面剖切检验。取铆接接头，从中部整齐剖切，留半侧用显微镜、测量软件等工具检测接头断面底厚、咬边、颈厚等尺寸（如图a.b）及夹杂状态（图c）。a.铆点底厚。底厚值一般应在底厚基准值的正负15%以内。b.咬边尺寸。要求咬边尺寸f>0。c.颈厚尺寸。要求颈厚尺寸Tn≥0.1T1。d.夹杂是外来固体杂质进入铆点中，检验要求参考如下：在两层板间夹杂的最大尺寸An≤0.2Ay；（Ay：剖切面对应夹杂位置最小外部宽度尺寸）；剖切面上，每个铆点夹杂数量（尺寸大于0.1Ay）不超过2个；测量后对结果结果进行分析，对不合格测量结果须从冲压力、凸凹模磨损、板材厚度等方面逐一排查，制定相应的整改措施。图a剖切断面图图b剖面测量图图C剖切后夹杂示意图第四部分：无铆钉铆接质量控制2铆接点强度控制和检测。2.3阶段性破坏试验。

对大批量生产，应进行阶段性破坏试验，一般破坏周期为半年左右。在车身总成上完成无铆钉铆接后，按一定规格规格裁剪下来形成检验样件；或者将相同材质及厚度的板材裁剪好后，按规定方式叠加放置在模具上，进行无铆钉连接，形成检验样件。然后对进行破坏性试验，实测连接强度，评价接头质量状态。破坏试验方法与选择参数时的试验相同。

综上所述，无铆钉铆接是一种冷加工式的点连接技术，已经在汽车行业得到了广泛的应用，未来汽车行业板材将继续向着复合化、轻量化的方向发展，而无铆钉铆接技术的特点使其能更好地适应这种发展。可以预见，无铆钉铆接技术将迎来更宽广的应用。

在应用过程中，它的工艺评审、设备选型、工艺参数确定、质量检测等各个环节都需要注意很多得事项和遵循很多的原则，才能保证无铆钉铆接工艺的顺利实施。

与其他点连接技术相比，无铆钉铆接技术具有诸多优势，尤其是在世界对对环境问题、能耗问题愈加重视的背景下，其显著的节能减排和轻量化特点更具优势。但同时，我们也看到，板材厚度、板材塑性、板材层数等方面也对其应用有一定的限制。无铆钉铆接技术在高厚度钢板、高脆硬化钢板、多层板材等条件下的应用还需要进行更深入地研究和创新，使该技术不断得到完善，更广泛地应用于轿车车身制造等行业。第五部分：结束语谢谢各位专家指导自动压合包边工艺目录任务目录一、任务概述二、工艺历史四、压合的类型三、目的和意义五、总结任务概述近年来，客户频频曝出“汽车车身局部表面缺陷”的反馈，甚至在高速行驶时，汽车车身局部连接处发生异响问题。“汽车车身局部表面缺陷”是对汽车表面质量的专业描述，不同车企对此类问题的称呼可能有所不同。其核心表现是汽车表面出现坑、包、波浪及包边不良等缺陷。潘先生购买了一辆马自达CX-4，使用了一段时间后，发现汽车车门玻璃升降时不能将窗外雨水刮掉，甚至在快速行驶的过程中，车门偶尔有“哒哒哒”的异响。作为一名汽车生产相关专业的工程师，你如何来解决这一问题？工艺历史1.前汽车时代的尝试2.蒸汽汽车的启示榫卯连接皮绳连接焊接连接工艺历史3.手动压合包边

全自动压合包边手动定位手动夹紧全自动-围栏保护汽车包边压合工艺是汽车车身制造中的一项重要技术，主要是将两个或多个钣金件（如车门、引擎盖、后备箱盖等部件的内板和外板）通过特定的方式结合在一起，形成完整、坚固且美观的车身结构。汽车包边压合工艺具体话是指通过适当的压力将一个钣金件（通常为外板）的翻边翻折压平后，包裹住另一个钣金件（通常为内板），使两个钣金件压合成为一体的一种连接方式。目的和意义压合包边过程目的：目的是实现车身外观件的精准装配，提高车身的密封性、安全性和美观度。意义：汽车压合工艺在汽车制造过程中具有重要意义，它不仅能够提高车身的外观品质和结构强度，还能够提高生产效率、节约材料成本、促进技术创新，并符合环保要求。压合工艺的类型一、手动压合包边工艺包边模具手工定位夹具手工工具压合工艺的类型1）模具工装：专用于汽车部件手工包边作业的工装，模具通常经过数控加工设备以达到随形的目的，从而适应不同形状的部件需求。工装配有固定或定位装置，可以将手工包边工件固定或定位，达到预设的尺寸精度。外板随型面定位1.模具、设备与工具工装压合工艺的类型2）手工定位夹具：用于固定待包边部件，确保在包边过程中部件位置稳定，提高作业精度。内板随孔定位压合工艺的类型3）检测量工具：如游标卡尺、角度尺和厚度尺等，用于精确测量包边尺寸和角度，确保工艺质量。（a）游标卡尺（b）角度尺（c）厚度表（d）钢板尺压合工艺的类型4）压辊及辅助工具：包括不同材质的压辊（如橡胶、塑料等），以及剪刀、锉刀等辅助工具，用于精细调整和修整包边边缘。压力施加工具预翻边工具终翻边工具压合工艺的类型2.操作流程准备工作外板定位夹具定位初步包边平直预包边终包边质量检查恢复原样厚度检查表面质量检查涂胶内板放置角部预先弧形次之大角度预先压合工艺的类型3.优缺点优点灵活性高：适用于各种复杂形状和材质的部件。成本低：相比自动化生产线，手工包边在初期投入和维护成本上较低。适应性强：能够快速响应设计变更和生产需求变化。缺点依赖人工：操作质量受工人技能水平影响较大，一致性难以保证。生产效率低：相对于自动化设备，手工包边效率较低，不适合大规模生产。压合工艺的类型二、专机压合包边工艺包边模具翻边大气缸围栏翻边镶块压料板及抓手基板电机压合工艺的类型1）包边模具工装：根据车门和盖子的形状和尺寸专门设计，用于精确控制压合过程中的形状和位置。与手工包边压合模具基本一致。2）压紧机构：提供压合所需的压力，确保内外板件能够紧密贴合。3）自动化控制系统：实现对压合过程的精确控制和监测，确保工艺参数的稳定性和一致性。4）辅助装置：如涂胶机（也有手工涂胶）、定位夹具等，用于辅助完成涂胶、定位等工序，提高生产效率。电机驱动预翻边和终翻边1.模具、设备与工具工装压合工艺的类型准备工作外板定位自动夹具定位预包边终包边质量检查进入下一个循环溢胶检查与清擦表面质量检查涂胶内板放置电机驱动预翻边镶块同时完成四周预翻边2.操作流程电机驱动终翻边镶块同时完成四周终翻边压合工艺的类型3.优缺点优点生产效率高：自动化程度高，能够显著提高生产效率，降低生产成本。产品质量好：工艺参数精确可控，能够确保车门和盖子的压合质量稳定可靠，提高整车的装配质量和外观美观度。适应性强：可根据不同车型和规格的门和盖进行定制设计。缺点柔性化差：只能生产单一车型，不能品种的车型不能同时生产和切换。另外，车型换代后，重新利用资源几乎为零。适应性差：随着车型的不断升级，造型也变的更加个性化，造成压合制件弧度较大，翻遍角度超出125°，很难再适应大角度翻边。压合工艺的类型三、压机压合包边工艺控制按钮下件机器人上件机器人限位器换模小车压合模具液压机压合工艺的类型液压机设备一种高效的金属加工设备，它主要通过液压系统产生的高压力来实现工件边缘的压紧连接。这种设备由液压系统、执行机构和控制部分组成，结构紧凑且维护方便。液压机利用液体在封闭系统中传递的力和能量，通过压合工具对工件边缘进行压制，从而达到边缘连接的目的。大型液压机设备1.液压机压合工艺的类型压合模具是精密制造的核心部件，其设计关乎生产质量与效率。1）模具结构：采用高强度合金材料，结构紧凑稳固，确保长期稳定运行。2）上下模设计：根据产品形状精确定制，上模下压与下模精准配合，实现高精度压合。3）定位与导向：内置精密导柱导套，确保模具合模时准确无误。4）压力传递系统：高效液压系统传递均匀压力，保障压合质量。5）材料适应性：广泛适用于同一牌号成分波动的金属材料，满足不同工艺需求。6）安全保护装置：多重安全设计，如过载保护、急停按钮等，确保操作安全。2.压合模具上模下模导柱限制器预翻驱动终翻镶块压料板底模预翻机构内板定位外板定位压合工艺的类型3.操作流程涂胶区域补焊区域换模具小车B车型前盖A车型前盖B车型后盖A车型后盖内外板卸货总成检查与检测压合工艺的类型四、机器人滚边压合包边工艺压合工艺的类型1）机器人：作为执行机构，负责按照预定程序进行滚边压合作业。2）滚边模具：根据车身部件的形状和尺寸定制，用于引导并塑造滚压边缘。3）送料系统：自动将待加工的板件输送到指定位置，确保生产连续性。4）控制系统：包括硬件和软件部分，用于编程、监控和调整机器人的运动参数，确保工艺精度和稳定性。5）质量检测系统：对滚边压合后的成品进行质量检测，确保符合标准要求。1.滚边压合系统的构成ＡＢＣＡＡＣＡＢＣＡＡＢＡＡＡBAAABＢＢBB压合模上件下件机器人涂胶泵内板焊接区域电源控制柜操作台蓝光质量检测2.操作流程压合工艺的类型3.优缺点优势-提高生产效率，缩短生产周期。-提升产品质量，确保接缝的均匀性和密封性。-降低劳动强度，改善工作环境。挑战-设备投资大，初期成本较高。-技术含量高，对操作和维护人员的要求较高。-工艺流程复杂，需严格控制各环节的质量。总结1、压合工艺历史

2、压合的定义、目的及意义3、压合工艺的类型：手工、专机、压机、机器人4、重点分析四种类型的流程项目8车身激光焊接工艺目录8.1激光焊特点及原理5.2激光焊设备及工艺5.3激光焊的安全防护5.4激光焊在汽车行业的应用8.1激光焊特点及原理1.激光焊特点。

激光焊接是激光加工技术应用的重要方面之一。激光辐射加热工件表面，表面热量通过热传导向内部扩散，通过控制激光脉冲的宽度、能量、功率密度和重复频率等参数，使工件熔化形成特定的熔池。激光焊接可以焊接难以接近的部位，施行非接触远距离的焊接，具有很大的灵活性。激光束易实现光束按时间与空间分光，能进行多光束同时加工，为更精密的焊接提供了条件。例如，可用于汽车车身厚薄板、汽车零件、锂电池、等各种不允许焊接变形和污染的器件以及密封器件。图机器人激光焊（1）高能量密度。（2）精细及超距焊接。（3）非接触式焊接。（4）透明封闭玻璃器中焊接。（5）高熔金属、陶瓷等非金属焊接。8.1激光焊特点及原理2.激光焊原理。

激光焊接的基本原理是将激光器产生的高能激光束聚焦到一个非常小的点上，该点的能量密度极高，能够迅速加热、熔化或汽化金属表面，通过控制激光脉冲的宽度、能量、峰值功率和重复频率等参数，使工件熔化形成特定的熔池从而实现材料的连接。图激光焊接系统示意8.2激光焊设备及工艺1.激光焊设备组成。

激光焊设备主要包括激光器、光束传输和聚焦系统、气源(保护气体)、喷嘴、焊接机器人、冷却装置、送丝机（激光钎焊）、焊接定位夹具、机器人系统、密闭激光防护间等图激光焊接系统示意8.2激光焊设备及工艺(1)激光器。激光器是激光设备的核心部分，与传统的气体和固体激光器相比，近年来发展的光纤激光器具有如下特点。①玻璃光纤制造成本低、技术成熟且光纤的可绕性带来小型化、集约化的优势。②光纤具有极高的表面积体积比，散热快、损耗低、转换效率高、激光阈值低。③光纤激光器谐振腔内无光学镜片，具有免调节、免维护、高稳定性等特点。④具有高功率和高的光电效率，10kW光纤激光器综合光电效率达20%以上。⑤体积小、寿命长、易于集成系统，易于实现激光的远距离传输，且在高温、高压、高振动、高冲击的恶劣环境中均可正常运转。(2)光束传输和聚焦系统光束传输和聚焦系统又称外部光学系统，由圆偏振镜、扩束镜、反射镜或光纤、聚焦镜等组成，用来把激光束传输并聚焦在工件上，其端部安装提供保护或辅助气流的焊炬。(3)气源(保护气体)保护气体对于激光焊接而言是必要的。在大多数激光焊接过程中，保护气体都通过特殊的喷嘴输送到激光辐射区域。8.2激光焊设备及工艺(4)喷嘴喷嘴一般设计成与激光束同轴放置，常用的是将保护气体从激光束侧面送入喷嘴。典型的喷嘴孔径为4～8mm,喷嘴到工件的距离为3～10mm。一般保护气体压力较低，气体流速为8～30L/min。(5)机器人系统激光焊机器人控制系统，配合焊接夹具主要用于实现激光束与工件之间的相对运动，完成激光焊接。(6)电源为保证激光器稳定运行，均采用响应快、恒稳性高的固态电子控制电源。8.2激光焊设备及工艺2.激光焊熔透状态特征及焊缝形成特点（1）激光焊的熔透状态特征。

激光焊的熔深是指焊接过程中被激光熔化的工件厚度。一般情况下认为小孔深度即为熔深，因此往往将小孔穿透工件等同于熔透。实际上，由于小孔周围存在一定厚度的液态金属层，可能存在小孔未穿透工件但工件已被熔透的情形。通过对激光焊接过程和焊缝背面熔透状态的分析，可以确定激光深熔焊存在以下几种熔透状态，如下图所示：图激光焊缝的四种熔透状态示意8.2激光焊设备及工艺①未熔透。焊接过程中小孔及其下方的液态金属都没有穿透母材(工件),在工件背面看不到金属被熔化的任何痕迹。②仅熔池透。焊接过程中小孔已接近工件的下表面，但尚未穿透工件，而小孔下方的液态金属则透过工件背面。③适度熔透(小孔穿透)。焊接过程中小孔刚好穿透工件，此时小孔内部的金属蒸气会向工件下方喷出，其反冲压力会使液态金属向小孔四周流动，导致熔池背面宽度明显增加，焊接后形成背面熔宽均匀适度且基本无堆高的焊缝。④过熔透。焊接过程中由于过高的热输入使小孔不仅穿透了工件，而且小孔直径及其周围的液态金属层厚度明显增加，导致熔池过宽(明显大于适度熔透状态下的背面熔宽),甚至造成焊缝表面凹陷等。上述四种熔透状态中，适度熔透(小孔穿透)状态是理想的熔透状态，因为此时小孔穿透工件，可以保证焊缝完全熔透，同时熔池又不至于过宽而导致焊缝表面的凹陷。因此适度熔透(小孔穿透)状态可作为熔透检测与控制的基准。8.2激光焊设备及工艺(2)激光焊的焊缝形成特点。①常规熔焊焊缝特点。②自震荡效应。③热输入量集中、冷却快、晶粒细化。④单面施焊。图激光深熔焊示意图动态焊缝的截面状态8.2激光焊设备及工艺3.激光焊质量主要影响因素图影响激光钎焊质量因素8.2激光焊设备及工艺4.激光熔焊工艺激光焊是利用激光作为热源，把接头部门的被焊工件熔化形成共同熔池，熔池中的金属冷却形成连接接头。激光焊较多采用的是对接接头和搭接接头。图常见的激光焊接头形式8.2激光焊设备及工艺5.激光钎焊工艺激光钎焊是以激光为热源加热钎料使其熔化的钎焊技术。激光钎焊的主要特点是利用激光的高能量密度实现局部或微小区域快速加热完成钎焊过程。钎料液相线温度低于450℃的称为软钎焊，主要用于印制电路板与电子元器件的连接；钎料液相线温度高于450℃而低于母材金属熔点的称为硬钎焊，主要用于结构钢和镀锌钢板等的连接。卷边对接接头搭接对接接头8.2激光焊设备及工艺5.激光钎焊主要工艺参数1）激光功率。CO₂激光器和YAG激光器都可以用于激光钎焊，钎焊时它们各自的特点与激光熔化焊相同。2）光斑直径。激光钎焊通常采用散焦光斑，光斑大小取决于钎缝宽度。3）钎焊速度。根据实际钎焊的要求确定，取决于激光功率，激光功率越大，钎焊速度越快。4）送丝速度。其大小主要考虑钎缝填充和良好成形，送丝速度与钎焊速度应匹配，提高钎焊速度的同时应提高送丝速度。8.2激光焊设备及工艺6.铝合金的激光焊铝合金激光焊的主要困难是它对激光束的反射率较高。焊接时必须采用高能量密度的激光束，对激光器的输出功率和光束质量有较高的要求，因此铝合金激光焊有一定的技术难度。铝合金激光焊的主要问题：（1）气孔。（2）热裂纹、（3）咬边和未熔合。激光焊气孔8.3激光焊焊接防护1.对激光加工设备的安全防护。①激光加工设备要可靠接地，电气系统外罩的所有维修门应安装有联锁装置，电气系统外罩应设置相应措施以便在进入维修门之前使内部的电容器组放电。②激光加工设备应有各种安全保护措施，在激光加工设备上应设有明显的危险警告标志和信号③激光加工的光路系统应尽可能全部封闭④光路应设在较高的位置，避开人的头部⑤工作台应采用玻璃等材质的防护装置屏蔽，以防止激光的反射。⑥进行激光加工的场地也应设有明显的安全标志，并设置栅栏、隔墙、屏风等，防止与工作无关的人员误入危险区。机器人激光焊焊接防护8.3激光焊焊接防护2.对人身的防护。①现场操作人员和工作人员必须配戴对激光不透明的防护眼镜，其滤光镜要根据不同的激光器(因光的波长不同)选用，它能选择性地衰减特定波长的激光。CO₂激光的波长为10.6μm,它透不过普通玻璃，可配戴有侧面防护的普通眼睛或太阳镜。②操作人员应穿由耐火及耐热材料制成的白色工作服，带激光防护手套和激光防护面罩，以减少激光漫反射的影响。③激光焊接、切割或熔覆等加工场所应配备有效的通风或排风装置。④操作人员必须熟悉激光的特性和操作安全知识，只允许有经验的工作人员操作激光器和进行激光加工。机器人激光焊焊接防护8.4激光钎焊在汽车行业的应用车身激光钎焊广泛应用于国内外知名品牌汽车主机厂，如奥迪系列车顶、后盖等焊接，上海大众PASSAT顶盖焊接等等。奇瑞等国产品牌也已经有了先进的激光钎焊设备。并且，很多整车厂商都把运用了激光钎焊工艺作为吸引消费者的技术优势。可以预见，激光钎焊凭借其美观、高效、高强度和质量稳定等突出特点必然在国内外汽车行业获得巨大的发展空间。机器人激光焊焊接防护8.4激光钎焊在汽车行业的应用1.激光钎焊工艺规划方案。（1）规划目标：机器人后盖外板激光钎焊的工位,混流生产时节拍为60s。（2）工艺过程：将A车型后盖外板上板和下板放置到工装上,固定住工件,机器人进行激光焊接，焊后人工取下A车型焊后外板。A车型焊缝总长为1400毫米。（3)工艺方案：新建激光钎焊工作站，配置激光房、输送设备、工件夹具(ABB结构)等物资，配置一台机器人用于激光钎焊，提供一台激光焊头,一台光源（4kw)。与后续车型混流生产时节拍为60s。后盖上下板8.4激光钎焊在汽车行业的应用2.激光钎工作站。①激光发生器②循环冷却系统③焊接光缆④热送丝系统⑤激光头⑥除尘系统⑦机器人⑧钎焊夹具图激光钎焊工作站主要构成8.4激光钎焊在汽车行业的应用（1）激光房房体图激光房房体8.4激光钎焊在汽车行业的应用（2）激光发生器图激光发生器8.4激光钎焊在汽车行业的应用（3）循环冷却系统图冷却循环系统8.4激光钎焊在汽车行业的应用（4）焊接光缆图激光焊光纤8.4激光钎焊在汽车行业的应用（5）热送丝系统图热送丝系统8.4激光钎焊在汽车行业的应用（6）激光钎焊头图激光头与焊缝8.4激光钎焊在汽车行业的应用（7）除尘系统图二层平台之上的除尘系统8.4激光钎焊在汽车行业的应用3.激光钎焊线维护（1）线体设备点检要求1）冷水机8.4激光钎焊在汽车行业的应用2）激光光源8.4激光钎焊在汽车行业的应用3）激光光纤8.4激光钎焊在汽车行业的应用4）热送丝系统8.4激光钎焊在汽车行业的应用5）激光钎焊头8.4激光钎焊在汽车行业的应用6）除尘系统需定期维护内容1清理集尘器半年注意事项2除尘系统可每周开启一次，除尘时间不小于3小时。除尘过程中，不生产操作。8.4激光钎焊在汽车行业的应用（2）线体设备维护操作及注意事项1）冷水机开关机主要内容操作步骤1、搬动红色开关旋钮，打到打开位置2、观察显示屏温度显示是否正常显示（开始时读数应在16-25℃之间，5分钟内逐渐稳定在18℃左右）3、查看水压表显示是否正常（开机时，压力初始应在4-5bar之间，逐步稳定在4.5bar左右，黑色指针低于红色指针时，表示水压低于正常工作要求，需清理维护）4、确认正常方可离开5、关机时，将红色旋钮打到关闭位置即可注意事项1、水压正常，显示温度稳定在18℃左右后，再开激光光源8.4激光钎焊在汽车行业的应用2）补去离子水项目主要内容操作步骤1、搬动红色开关旋钮，打到打开位置2、观察显示屏温度显示是否正常显示（开始时读数应在16-25℃之间，5分钟内逐渐稳定在18℃左右）3、查看水压表显示是否正常（开机时，压力初始应在4-5bar之间，逐步稳定在4.5bar左右，黑色指针低于红色指针时，表示水压低于正常工作要求，需清理维护）4、确认正常方可离开5、关机时，将红色旋钮打到关闭位置即可注意事项1、水压正常，显示温度稳定在18℃左右后，再开激光光源8.4激光钎焊在汽车行业的应用3）精细过滤器更换项目主要内容操作步骤1、将激光光源关闭（长按示教屏红色按钮，关闭光源右侧黑色电源旋钮）2、用钥匙打开激器背侧门3、用过滤器专用的扳手，拧开4、取出内部滤芯，更换新滤芯5、注入去离子水，达到要求水位5、盖上盖板，拧紧固定螺栓6、关闭光源背侧门，并用钥匙锁紧注意事项1、光源背侧门在非检查、维修时，需长期关闭，防止进入大量灰尘2、在补水时，水箱盖板要立放或者放置在干净处，防止粘上灰尘等8.4激光钎焊在汽车行业的应用4）送丝系统维修保养项目主要内容操作步骤1、打开循环水注水口盖，检查水量是否充足，不足则补充2、水泵电机是否卡滞，散热风扇工作正常3、检查送丝机后部的过滤网是否堵滞，每半年取下清理一次3、检查数显面板读数是否正常，显示值应为0,0或0,0.14、打开丝箱盖板，检查丝量及丝盘的松紧程度，转送轻松5、检查送丝导嘴有无变形或缺口，必要时更换6、检查两个压紧轮刻度是否在2.5刻度上，7、检查出丝导管铜管部分是否卡紧8、检查拉丝轮刻度是否对正（要求白色画线正对连杆筋）9、手动送丝，检查导电嘴出丝是否顺畅10、检查导电嘴是否磨损严重，必要时更换注意事项1、水泵电机一般在非工作状态是不转的，确认无卡丝即可8.4激光钎焊在汽车行业的应用5）更换机光保护镜片主要内容操作步骤1、打开镜片框架保险2、拉出镜片框架3、检查镜片表面有无严重灰尘、飞溅或烧损4、还原或更换镜片5、推回镜片框架6、锁死镜片框架保险注意事项1、更换镜片时，镜片保护架拿稳，如掉落易损伤变形2、更换的保护镜片不要用手触摸表面8.4激光钎焊在汽车行业的应用6）光斑位置调整主要内容操作步骤1、在机器人触摸屏上，打开激光光斑2、进入激光焊接房，用六角扳手打开保护盖板3、用平板抵在光斑位置，形成光斑4、调整黄色旋钮，使光斑位置中心照射在焊丝上5、用六角扳手将保护盖板还原锁紧6、出激光焊接房，在机器人触摸屏上关闭光斑注意事项1、打开防尘保护盖板时，注意密封圈不要掉落粘灰或丢失2、还原凡尘保护盖板时，注意密封圈扣合严密8.4激光钎焊在汽车行业的应用4.激光钎焊焊缝质量检测。（1）非破坏性检验编号检验项目检验方法1焊缝位置和表面几何形状目视2焊缝长度，起点和终点目视3焊缝不连续目视4表面粗糙度（局部剖视图）目视5母材熔化目视6表面裂纹照相、目视或渗透7表面气孔照相、目视或渗透8飞溅目视非破坏检验包括以下两种方法：目视：卡尺量规、R规、放大镜等；颜色渗透试验：使用清洗剂、渗透剂和显影剂。8.4激光钎焊在汽车行业的应用1）

焊缝的几何尺寸取决于焊接过程参数，典型焊缝几何尺寸，当生产线安装调试和量产时，应定期对焊缝表面拍照留存或封存样件、切片，以备对比。2）在焊缝开始和结束区，焊缝几何形状易出现偏离标准的焊缝几何形状，需重点检验这些区域。

3）焊缝不连续或焊穿不应出现焊缝的连续性缺失或焊穿。

8.4激光钎焊在汽车行业的应用4）焊缝成形和焊缝表面粗糙度

焊缝形状应均匀，不应出现粗细不均、表面焊瘤等缺陷；

按零件漆后的表面质量评价，不产生audit扣分时，焊缝表面粗糙度可接受；3）当生产线安装调试和量产时，应定期对焊缝表面质量拍照留存，以备对比。5）母材熔化

焊接能量不宜输入过多，避免接头处或转角处母材熔化。6）表面裂纹

焊缝不应出现表面裂纹。8.4激光钎焊在汽车行业的应用7）表面气孔

表面气孔检验要求如下：①当气孔直径≤0.2㎜时，用风枪打磨返修，无需补锡；②当气孔直径＞0.2㎜时，需要补锡返修；③气孔返修后需打磨，打磨程度按漆后不产生audit扣分为准。8、飞溅

飞溅是激光钎焊过程中飞出的填充金属颗粒，不是焊缝的一部分。产生飞溅时应调整激光钎焊过程参数，将飞溅降至最低。表面件焊接操作完成后，应清除飞溅颗粒。8.4激光钎焊在汽车行业的应用5.激光钎焊常见质量缺陷。（1）常见缺陷及影响因素8.4激光钎焊在汽车行业的应用常见缺陷及调整方法序问题问题照片可能原因处理方法1焊缝咬边1、保护镜片脏或烧损2、光斑位置偏离3、机器人轨迹偏4、激光头内部透镜烧损1、检查保护镜片是否发乌或烧损，及时更换2、检查导电嘴出丝段是否在光斑中心位置，如偏离，调整光斑位置3、手动走机器人程序，查看每段与焊缝位置的偏离状态，如偏离，适当调整4、关闭红外光斑，从激光头下侧观察透镜状态，如有烧损，更换激光头（损坏的激光头发厂家维修）2连续砂眼1、保护镜片脏或烧穿2、导电嘴磨损严重3、工件过脏1、检查保护镜片是否发乌或烧损，及时更换2、检查导电嘴是否磨损严重，或存在严重偏心，必要时及时更换3、对工件加强清擦，利用棉质抹布沿起弧点向熄弧点方向擦拭2-3次，严禁来回动作3焊缝断焊1、激光头位置偏离2、送丝系统故障3、激光器故障4、激光头内部透镜烧损1、检查激光头是否有破损或拉拽情况2、检查送丝及循环水是否充足；手动送丝，检查送丝系统有无卡滞情况，必要时进行校准以及更换送丝碳管（或换丝）3、检查激光器是否出现间歇工作情况，如出现需及时联系光源厂家4、关闭红外光斑，从激光头下侧观察透镜状态，如有烧损，更换激光头（损坏的激光头发厂家维修）4母材烧穿1、保护镜片脏或烧损2、光斑位置偏离3、送丝系统故障4、工件间隙大1、检查激光保护镜片是否发乌或烧损，及时更换2、检查导电嘴出丝段是否在光斑中心位置，如偏离，调整光斑位置3、检查送丝机循环水是否充足；手动送丝，检查送丝系统有无卡滞情况，必要时进行校准以及更换送丝碳管（或换丝）4、检查夹具推进块有无松动，及时修整；检查工件有无落件不到位的情况，可重新上件焊接问题再现8.4激光钎焊在汽车行业的应用序问题问题照片可能原因处理方法5表面褶皱1、送丝机送丝不稳2、夹具上，工件与预热系统接触不良3、工件间隙变化大4、激光输出功率不稳1、手动送丝，检查送丝系统有无卡滞情况，必要时进行校准以及更换送丝碳管（或换丝）2、检查送丝机示教屏上，焊接过程中有无预热电流输入，如无输入，修整夹具上与工件贴合的接触铜块3、检查夹具推进块有无松动，及时修整；检查工件有无落件不到位的情况，可重新上件焊接问题再现4、检查激光器内部循环水是否充足；检查焊接过程中，激光输出功率是否稳定，如不稳定，需及时联系厂家6表面凸起或凹陷1、工件间隙变化大2、送丝系统故障3、激光头内部透镜烧损1、检查夹具推进块有无松动，及时修整；检查工件有无落件不到位的情况，可重新上件焊接问题再现2、检查送丝机循环水是否充足；手动送丝，检查送丝系统有无卡滞情况，必要时进行校准以及更换送丝碳管（或换丝）3、关闭红外光斑，从激光头下侧观察透镜状态，如有烧损，更换激光头（损坏的激光头发厂家维修）7焊缝偏焊1、保护镜片脏或烧损2、光斑位置偏离3、机器人轨迹跑偏1、检查保护镜片是否发乌或烧损，及时更换2、检查导电嘴出丝段是否在光斑中心位置，如偏离，调整光斑位置3、手动走机器人程序，查看每段与焊缝位置的偏离状态，如偏离，适当调整8焊丝不熔1、保护镜片脏或烧损2、光斑位置偏离3、送丝速度不稳4、激光功率输出不稳1、检查保护镜片是否发乌或烧损，及时更换2、检查导电嘴出丝段是否在光斑中心3、从程序上适当降低送丝速度或增大激光功率（送丝速度降低不超过2，激光功率增加超过150）4、检查激光器内部循环水是否充足；检查焊接过程中，激光输出功率是否稳定，如不稳定，需及时联系厂家8.4激光钎焊在汽车行业的应用（2）典型焊接缺陷返修方法。1）焊缝砂眼：返修标准：砂眼>0.2mm必须返修，〈0.2mm的孔可用高速旋转锉直接打平，无需其他修复返修方法：砂眼剖面扩孔后状态使用直径1.5mm的钻头将砂眼处进行扩孔,扩孔直径要小于2mm。将扩孔后的砂眼表面的铁削、油污和杂质处理干净,并在扩孔处均匀的抹一层焊锡膏。把烙铁加热并将头部的氧化皮处理干净，防止焊接时杂质产生气孔。选细锡条补砂眼,之后用120#打磨片折叠后顺焊缝的方向往返打磨,直到磨平为止。清洁的烙铁头合格状态砂纸打磨8.4激光钎焊在汽车行业的应用（2）典型焊接缺陷返修方法。2）断焊或未焊透：返修标准:缺陷长度≤10mm可用粗锡条返修返修方法：用打磨器将焊缝缺陷部位打磨干净，清理烙铁表面和缺陷内的杂质。选粗锡条将缺陷处补平。用120#打磨片折叠后，顺焊缝的方向往复打磨。直到磨平为止。砂纸打磨补焊后状态合格状态项目9汽车车身匹配工艺目录9.1车身匹配技术基本概念9.2零件的基准设定及公差设定原则9.3白车身尺寸精度育成9.4白车身焊装夹具及检具9.1车身匹配技术基本概念1.车身匹配工艺概述。

匹配工艺又称尺寸工程或尺寸管理，是以既定或预期的制造能力为出发点，开发合理的定位、合理地分配和制定公差及设计恰当的加工、装配工艺以使产品达到既定的匹配和功能要求，并且通过应用尺寸链分析或公差虚拟仿真技术对上述尺寸设计和尺寸要求进行风险评估和预防的一系列活动。图车身尺寸精度影响因素9.1车身匹配技术基本概念在各大汽车制造公司，匹配技术已经成为贯穿四大工艺的一门基础技术，成为一门独立的技术存在。图匹配技术贯穿四大工艺9.1车身匹配技术基本概念匹配工艺可分为整车匹配工艺和白车身匹配工艺，整车匹配工艺是一个系统工程，整车匹配工艺的意义需要保证整车外观尺寸、整车性能尺寸、整车装配尺寸等，而为了满足整车尺寸的各项要求，白车身尺寸达成至关重要。汽车车身匹配工艺即是专门研究焊装白车身尺寸达成的关键技术。图匹配技术贯穿四大工艺9.1车身匹配技术基本概念2.车身匹配技术人员工作内容及素质要求。（1）新产品白车身的匹配调试（2）量产车型的尺寸精度维护工作（3）匹配人员的工作职责及对应素质要求图匹配人员工作9.1车身匹配技术基本概念3.车身匹配主要工具。图游标卡尺图段差尺图楔形尺图塞尺9.1车身匹配技术基本概念3.车身匹配主要工具。图内六角扳手图尖嘴钳图棘轮扳手图塞尺9.2零件的基准设定及公差设定原则1.零件基准设定的原则及方法。

六点定位原则。刚体的空间六个自由度包括三个平移自由度和三个旋转自由度，如图1。通过合理的定位点设计，保证空间六个自由度被完全限制，成为“六点定位原则”。由于这六个定位点是按照3、2、1的数目分布在三个整车坐标系上，又叫做“3-2-1”定位原则。图空间物体的6个自由度9.2零件的基准设定及公差设定原则1.零件基准设定的原则及方法。

（1）定位基准设计原则1）六点定位原则。刚体的空间六个自由度包括三个平移自由度和三个旋转自由度，如图1。通过合理的定位点设计，保证空间六个自由度被完全限制，成为“六点定位原则”。由于这六个定位点是按照3、2、1的数目分布在三个整车坐标系上，又叫做“3-2-1”定位原则。图空间物体的6个自由度9.2零件的基准设定及公差设定原则①三面两销形式图三面两销形式②三面一销一端面形式图三面一销一端面形式9.2零件的基准设定及公差设定原则（2）N-2-1定位原则由于车身钣金件大多数都是薄板件，薄板件的刚性不足，为了保证零件定位稳定，从3-2-1原理延伸到N-2-1定位原则。N-2-1定位原理的主要内容：第一基准面上的定位点数为N（N≥3），对绝大部分薄板件加工过程，其最主要的尺寸问题是薄板件法向方向上的变形，包括受零件自重引起的变形。比如一个薄板件仍按照3-2-1定位原则设置定位，薄板件的一些位置会产生偏低1-3mm变形量，因此对于薄板件需要在其第一基准面上增加超过3个定位点去限制这个方向上的零件变形。9.2零件的基准设定及公差设定原则（3）基准一致性原则

基准一致性原则的主要目的是避免基准转变来保证制造工艺过程的可靠性和可重复利用的精确性。统一性原则要求从产品开发阶段直到批量生产，定位基准的使用贯彻始终。当然不是所有的定位基准点都一直使用下去，那样的话在总成零件上就会有许多点是重复的。具体的基准一致性原则包含两个方面：1）各工序基准一致性原则，从单件→分总成→总成→白车身的各工序基准是连续传递的，这样才能减少因为基准转换带来的公差累积，可以保证车身尺寸精度的快速达成；2）模具、夹具、检具的基准一致性原则，是指冲压单件的基准（模具、检具），焊装分总成夹具的定位基准，分总成检测的定位基准统一，这样基准统一，零件匹配（焊接、装配）不良的问题解析及对策很容易。9.2零件的基准设定及公差设定原则（4）坐标平行原则

坐标系平行原则是指定位基准的设置应该与整车坐标系中坐标轴平行。图理论状态的零件两种定位9.2零件的基