了解汽车制造工艺的人都知道汽车制造一般可以分为冲、焊、涂、总4大工艺。冲压,顾名思义,就是通过模具压力成型的方式将板材变成汽车车身零件;焊装就是将这些零件连接成为白车身;涂装则是喷漆和防腐工艺;总装即就是将动力系统、车身上各种零部件及电子电器系统安装在车身上组装成一台完整的汽车。
今天重点来给大家介绍焊接工艺,其实焊装是国内的通俗叫法,其实这种叫法并不准确。焊装车间的英文翻译,叫"Bodyshop",直译为"车身车间",我觉得这种叫法表达更为准确,因为正是通过车身车间的各种连接工艺将各种零件连接成为白车身。(白车身,Body in White,按照车身术语标准和教科书上的定义,是指车身结构件及覆盖件焊接总成,并包括前翼板、车门、发动机罩、行李箱盖,但不包括附件及装饰件的未涂漆的车身)
白车身示意图
那么这样一个白车身拥有多少个零件呢,将一个白车身的零件打散后,零件数量有上千个。
白车身零件分解图
这些零件中,有大家可以一眼就认出来的如侧围、车门等比较有辨识特征的大件。
侧围、车门
但更多的是,像下图中这种小零件,最小的零件,小到甚至是一个螺母。
那么,这么多大大小小的零件,是如何摇身一变,变成一个白车身的呢。这里使用的就是我们的车身连接工艺。车身连接工艺主要包括:焊接、铆接、螺栓连接、胶接、套合(又称压合工艺)等等。其中基本是以焊接工艺为主,其他连接工艺为辅。所以,这也是为什么车身车间往往被称作是焊接车间。
1) 焊接,其基本原理是以加热、高温的方式将金属融化,然后通过高压的方式或形成熔池的方式将金属材料接合在一起。焊接根据工艺原理又可以分为点焊、MAG焊、MIG焊、激光焊、单边焊等等,以点焊应用最多,其主要用于钢材和钢材的连接或是铝材和铝材直接的连接。
2) 铆接,主要是弥补焊接的不足,因为焊接一般只能连接相同的两种金属,但铆接可以连接两种不同材料的金属,比如钢和铝。铆接又分为有钉冲铆和无钉冲铆(自冲铆)。像现在很多车型为了轻量化用到铝材,但又不是全铝车身,在钢材和铝材需要进行连接时用到的就往往是冲铆工艺。
3) 螺栓连接,车身上多处零件涉及螺栓连接,主要是用螺栓穿过被联结的两机件通孔,然后套上垫圈,拧紧螺母进行连接。这是一种非常稳固的冷连接方式,并且便于零件拆卸维修。
4) 胶接,涂胶工艺是一种在车身上广泛应用的工艺,但是却很少为人所知。它主要是利用胶粘剂在连接面上产生的机械结合力、物理吸附力和化学键合力而使两个胶接件联接起来的工艺方法。胶接不仅适用于同种材料,也适用于异种材料。在通常情况下,胶接接头具有良好的密封性、电绝缘性和耐腐蚀性。
关于胶接的介绍可以详见我的另外一篇文章:《什么 我的车有一部分零件是用胶水粘的——汽车连接技术之涂胶篇》什么 我的车有一部分零件是用胶水粘的——汽车连接技术之涂胶篇
5) 套合工艺,往往运用于车门、发动机罩和行李箱盖等外表面覆盖件,其优点是用内外板套合的方式可以避免焊接造成的焊点和焊缝的不美观。
那么,运用这些连接工艺,零散的零件是怎么一步一步连接成为一个完整的白车身的呢,首先我们看一下一个汽车白车身的构成,大体可以分为下部底板、侧围、顶盖、车门、发动机罩和行李箱盖这几个部分。焊装车间的工艺顺序一般是,将小零件进行焊接,成为一个个的小总成,比方说:侧围就是由侧围内板、侧围外板和各种横梁加强件焊接而成的;然后通过将拼装焊接的方式把这一个个的小总成拼焊成为更大的总成。
白车身结构图解
一般的顺序是,首先把下部底板焊接出来,然后通过将底板总成、侧围总成和顶盖总成拼焊在一起成为一个车身的主体支撑结构,然后在通过装配线将焊接好的车门、翼子板及前后盖总成通过铰链和螺栓连接安装到车身结构上,这样就成为了一个完整的白车身了。
作者介绍
castlebao,工科硕士,汽车工艺工程师,专注于汽车技术的专业解读。
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