汽车车身制造工艺学总结

第一章 冲压工艺概论

冲压工艺概念：冲压工艺是一种先进的金属加工工艺方法，它是建立在金属塑性变型的基础上，在常温条件下利用模具和冲压设备对板料施加压力，使板料产生塑性变型或分离，从而获得具有一定形状、尺寸和性能的零件。 冲压三要素：板料、模具、冲压设备。

冲压工艺特点:1．生产效率高，操作简便，便于实现机械化与自动化。2．冲压加工零件的尺寸精度是由模具保证的，一般不需要再进行机械切削加工，所以质量稳定，具有较高的尺寸精度3.冲压工艺能制造出其他金属加工方法所不能或难加工的，形状复杂的零件4.冲压加工一般不需加热毛胚，也不像切削加工那样需要切除大量金属，所以它不但节能，而且材料利用率高。冲压加工能获得强度高、刚度大且质量轻的零件，适合进行汽车车身零件的加工。5.冲压所用原材料多为轧制板料或带料，在冲压过程中材料表面一般不会被破坏，所以表面质量较好，为后续表面处理工序提供了方便条件6.冲压件有较好的互换性。

冲压工序分类:1分离工序：使冲压件或毛胚在冲压过程中沿一定的轮廓分离，同时冲压 零件的分离断面要满足一定的断面质量要求。2成形工序：板料在不产生破坏的前提下使毛胚发生塑性变形，获得所需求的形状和尺寸的零件。

冲压工序四个基本工序：冲载（包括冲孔、落料、修边、剖切）弯曲、拉伸、局部成形

塑性变形体积不变定律：塑性变形时物体主要发生形状的改变，而体积的变化很小，可以忽略不计，即：123 =0

屈斯加屈服准则：任意应力状态下，只要最大剪应力达到某临界值，材料就屈服 米塞斯修正：某点的等效应力达到某临界值，材料就开始屈服。 冲压成形性能：板料对冲压成形工艺的适应能力。

两种失稳现象：拉伸失稳：拉应力，缩颈，断裂，压缩失稳：压应力，起皱。 成形极限：板料失稳前能达到的最大变形程度。总体成形极限和局部成形极限。成形极限高，板料好。

板料冲压成形性能：破裂性，贴模性，定形性。后两者是决定零件形状尺寸精度的重要因素。 冲压加工对冲压材料的要求：材料性能和表面质量及厚度公差两方面 冲压加工对材料性能的要求

1冲载加工 用于冲载加工的材料，应具有足够的塑性和较低的硬度，这有利于提高冲载件的断面质量和尺寸精度。

2弯曲加工 用于弯曲成形的材料，要求具有足够的塑性、较低的屈服强度和较高的弹性模量。

3、拉伸加工 用于拉深成形的材料，要求具有高的塑性、低的屈服点和大的厚向异性系数，而硬度高的材料则难于进行拉深成形。 力学性能指标对冲压性能影响：

1屈服极限：趋向小的时候，变形抗力小，不易起皱，回弹小，贴模性、定形性好 2屈强比：趋向小的时候，易产生塑形变形，不易破裂，提高拉伸极限

3延伸率：总延伸率是拉断时的延伸率；均匀延伸率：局部集中变形，越高越好。屈服<=X<=强度

4硬化指数：趋向大的时候，冲压成形性能好

5厚向异性系数：趋向大的时候，板材抵抗变薄的能力越强 6板平面各向异性系数：小点好

板料的尺寸精度和表面质量对冲压性能的影响

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板料的尺寸精度对冲压性能影响最大的是板料的厚度公差。 对板料的表面状况有如下要求

1、 表面光洁 2、表面平整 3、表面无锈

冲压用钢板的类型：按刚得品质分，普通碳素钢、优质碳素结构钢、低合金高强度钢板。 冲模的分类：

1. 按工艺性质分为冲裁模，弯曲模，拉深模和成形模等 2.按工艺组合分为单工序模，连续模（级进模）和复合模

3.按材料送进方式分为手动送料模，半自动送料模，自动送料模 4.按适用范围分为通用膜和专用模

5.按导向方式分为无导向模，导板导向模和导柱导向模

6.按冲模的材料可分为钢模，塑料膜，低熔点合金模和锌基合金模

冲模的结构：1.工艺零件：a.工作零件（凸模，凹模，凸凹模，刃口镶块）b.定位零件（定位销，挡料板，导正销，导料板，定位侧刀，测压器）c.压料，卸料，出料零件（压力圈，卸料板，顶出器，顶销，推杆，推板，废料刀）2.辅助零件:a.导向零件（导柱，导套，导板，导块）b.支承及支持零件（上，下模板，模柄，固定板，垫板，限位器）c.紧固零件（螺钉，圆柱销）d.缓冲零冲（弹簧，橡皮） 冲模压力中心计算方法：（1）按比例画出凸模工作剖面的轮廓图；（2）在任一位置坐x-x轴和y-y轴；（3）计算各凸模冲裁件周长L1...........Ln；（4）计算各凸模重心到x-x轴的距离y1....yn以及y-y轴的距离x1......xn（5）冲模压力中心位置由下式确定：

x0Lxi1nniiLi1,y0Lyii1nniiLi1i

第二章 冲裁工艺

冲裁:利用冲裁模在压力机上使板料一部分与另一部分分离的冲压分离工序.它包括冲孔、落料、修边、切口等多种冲压分离工序

落料:从板料上冲下所需形状的零件或毛坯. 冲孔:在工件上冲击出所需形状的孔.

冲裁断面的三个特征区:圆角带,光亮带,断裂带. 塑性好的材料,光亮带大,断裂带小. 圆角带、光亮带三部分在冲裁件断面上必然存在。

增加光亮带高度的关键:是延长塑性变形阶段，推迟裂纹产生，这可以通过增加金属的塑性和减少刃口附近的变形与应力集中来实现。

提高断面的光洁度和尺寸的精度,可以采取的措施:增加光亮带,修正工序

冲裁间隙:间隙是指凸，凹模刃口工作部分尺寸之差。 冲裁间隙的影响

指凸在冲裁工作中，间隙的大小、均匀程度和偏差等对冲裁件的断面质量、尺寸精度、冲模使用寿命和冲裁力均有不同程度的影响。

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1.对冲裁件质量: 分为间隙过小、间隙合适、间隙过大三种情况，另有间隙不均匀:小的一边形成光亮带,大的一面形成很大的塌角。间隙过小:上下两面裂纹不重合,隔着一定的距离,互相平行,最后在其间形成毛刺和层片,并产生两个光亮带；间隙合适:裂纹重合,断面光洁,略带斜度.。间隙过大:对于薄料会使材料拉入间隙中,形成拉长的毛刺,对于厚料则形成很大的塌角.

2. 对冲裁件尺寸精度

间隙小时:落料制件尺寸大于凹模口尺寸,冲孔尺寸小于凸模尺寸.；间隙大时:落料制件尺寸小于凹模口尺寸,冲孔尺寸会大于凸模尺寸.

3.对冲模寿命影响：大或小（磨损加剧）都减寿命 4.对冲裁时各种力的影响：大力小反之

刃口尺寸确定原则（5点）

1落料凹模设计基准；冲孔凸模设计基准2磨损规律：凹模趋于落料件做小极限尺寸，凸模趋于冲孔件最大极限尺寸3凸凹模保证合理间隙 间隙由基准件以外的件尺寸获得4凸凹模的制造公差与冲裁件尺寸精度适合5考虑模具制造的特点

刃口尺寸确定方法：1.凸凹模分别加工：把模具的制造公差控制在间隙的变动范围内，是模具制造难度增加。主要用于冲裁件的形状简单、间隙较大、精度较低的模具或用线切割等精密设备加工凹凸模的模具。2.凸凹配分别加工：落料件选择凹模为基准模，冲孔件选择凸模为基准模。

降低冲裁力的措施：1.加热冲裁2.斜刃冲裁3.阶梯冲裁。 三个力：从凸模上卸下板料所需的力称为卸料力F卸；从凹模内向下推出工件或废料所需力称为推件力F推；从凹模内向上顶出工件或废料所需的力称为顶件力F顶。 F卸=K卸F平，F推=nK推F平，F顶=K顶F平 式中

K卸——卸料力系数 K推——推件力系数 K顶——顶件力系数

n——梗塞在凹模内的冲裁件数（n=h/t） h——凹模直壁洞口的高度

对冲模的要求

1.冲模应有足够的强度、刚度和相应的形状尺寸精度； 2.冲模的主要零件应该有足够的耐磨性及使用寿命；

3.冲模的结构应该确保操作安全、方便、便于管理与维修； 4.冲模应有使材料顺利送进、工件方便取出、定位可靠的装置，以保住生产的工件质量稳定； 5.为使冲模上下运动准确，需要有导向装置；

6.冲模的加工和装配应尽可能简单，尽量采用标准件、通用件，缩短模具的制造周期，降低成本；

7.冲模的工作依赖压力机的运动和能力，冲模的结构应与压力机的主要技术参数相适应。 8.冲模应具有与压力机连接的部件，有搬运吊装部位，以适应安装和管理的需要。

第三章 弯曲工艺

弯曲工艺计算：

0.6KBt2b一.弯曲力的计算：1.自由弯曲：对V形件：p自；对于U形件：

rt

3

0.7KBt2b2.校正弯曲：p校Fq 3.顶件力和压料力:Qp自（30%-80%）p自4.

rt弯曲时压力机压力p公称的确定：对于有压料装置的自由弯曲：p公称p自Q，对于校正弯曲：p公称p校

二.弯曲件毛坯尺寸的确定：1.有圆角半径的弯曲：（1）计算直线段a,b,c,d的长度（2）根据r/t的值，查表出中性位置系数x(3)计算中性层弯曲半径：rxt（4）计算各弯曲段展开长度：Liii/180（5）计算毛坯的总长：Labc...L1L2.....Ln 2.铰链卷圆的展开长度计算：（a）型L（RKt）L1 （b）型0180L（RKt）L1L2 0180弯曲：将板料、毛柸、棒料、管材和型材弯成具有一定曲率，一定角度和形状的冲压成形工

序称之为弯曲。

毛坯的长度：根据应变中性层的定义，毛坯的长度等于中性层的长度。 应变中性层位置用曲率半径p表示 P=r+xt

应变中性层：内外区之间有一层金属，其纤维尺度变形前后保持不变。外区（近凹模）拉伸，内区（近凸模）压缩 回弹现象：（精简）弯曲件的形状和尺寸都发生与加载时变形方向相反的变化。回弹现象引起弯曲件形状和尺寸大小改变 弯曲件回弹现象的理论分析：（复杂）在板料塑性弯曲时，总是伴随着弹性变形，所以当弯曲件从模具里取出后，中性层附近纯弹性变形以内、外侧区域总变形中弹性变形部分的恢复，使其弯曲的形状和尺寸都发生与加载时变形方向相反的变化，这种现象称之为弯曲件的回弹。弹性恢复方向相反，即外区缩短，内区伸长。 回弹现象：（精简）弯曲件的形状和尺寸都发生与加载时变形方向相反的变化。回弹现象引起弯曲件形状和尺寸大小改变

弯曲件质量问题：回弹、弯裂、偏移 影响回弹的因素：（精简） 1材料的机械性能 2相对弯曲半径r/t 3弯曲零件的形状

4模具间隙，间隙大，回弹大。 5弯曲校正力，越大，回弹越小。

6弯曲方式 a无底凹模 自由弯曲 大回弹b有底凹模校正弯曲 小回弹 影响回弹的因素：（复杂） 1材料的机械性能（材料的某项数值越大，弯曲回量也越大。材料的应变硬化指数n值越小，弯曲回弹量也越大）

2相对弯曲半径r/t（当相对弯曲半径r/t减小时，回弹量的变化a相应减少） 3弯曲零件的形状（弯曲零件的形状越复杂，相互制约作用越大）

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4模具间隙，间隙大，回弹大。（U形弯曲模的凸、凹模间隙越大，卸载后零件的回弹也越大） 5弯曲校正力，越大，回弹越小。（弯曲校正力越大，卸载后零件的回弹量越小）

6弯曲方式 a无底凹模 自由弯曲 大回弹b有底凹模校正弯曲 小回弹(板料在无底凹模中弯曲时，卸载后零件的弯曲回弹量较大，板料在有底凹模中弯曲，弯曲回弹量小) 减少回弹措施：（精简）（1）选用合适材料及改进零件局部结构（2）补偿法（3）校正法（4）拉弯法

减少回弹措施：（复杂）

（1）选用合适材料及改进零件局部结构（采用弹性模量大、屈服强度小的材料，可以减少回弹。对于较硬的材料，弯曲成形前进行退火处理能够减少回弹。采用加热弯曲方法，利用热变形时材料的变形抵抗力下降、塑性增加的特点，也可以减少回弹。在弯曲零件的变形区压制合适的加强筋） （2）补偿法

（3）校正法（迫使变形区内层纤维切向产生拉伸应变）

（4）拉弯（一般来说，先弯曲后拉伸的工艺方案比先拉伸后弯曲的工艺方案好，拉完法的原理是在薄板弯曲的同时施加切向力，改变板料内部的应力状态和分布情况，使中性层以内的压力转化为拉应力。此时，整个板料剖面上都处于拉应力作用下，应力应变分布趋于均匀一致，这样，卸载后，内，外层纤维的回弹趋势相互抵消，从而可以大大减少回弹。） 弯裂现象和弯曲成形极限

薄板弯曲时，弯曲变形区的外层纤维受到最大拉伸变形，随着相对弯曲半径r/t，的减小，弯曲变形程度逐渐增大，外层纤维的最大拉伸变形也不断增大。当r/t减小到使外层纤维的拉伸变形超过材料的允许变形程度时，外层纤维将出现拉裂现象。此时弯曲变形达到极限的状态。

弯曲偏移现象的产生：板料在弯曲过程中沿凹模圆角滑移时，会受到凹模圆角处摩擦阻力的作用。当板料各边所受的摩擦阻力不等时，有可能使毛坯在弯曲过程中沿工件长度方向产生移动，使工件两直边的高度不符合图样的要求，这种现象成为偏移。 防止偏移的措施：

1.拟定工艺方案时，可将弯曲件不对称形状组合成对称形状，然后再切开 2.在模具设计时采用压料装置

3.要设计合理的定位板（外形定位）或定位销

第四章 拉深工艺 毛坯尺寸的确定：Dd24dH1.72dr0.56r2，压料力QFq

拉深（拉延，压延）：利用拉深杆将已冲裁好的平面毛坯压制成各种形状的开口空心零件或将已压制的开口空心毛坯进一步制成其他形状，尺寸的空心零件的冲压成形工序。

拉深成形的实质就是凸缘（法兰）部分金属产生塑性流动，拉深成形过程就是使坯料逐步收缩为零件筒壁的过程。

圆筒形拉深件的应力与应变（五个区域）： 1. 凸缘（法兰）区域

凸缘部分是拉深成形的主要变形区域，该区材料在凸模拉深力的作用下不断被拉入凹模腔内，同时外缘直径不断缩小，因此，该处材料处于径向受拉、切向受压的应力状态，并在径向和切向分别产生伸长和压缩变形，板厚有增加，凸缘外边缘处板厚增加最大。当凸缘直径较大时，而板料又薄时，往往由于切向应力过大使凸缘失稳而拱起，即形成“起皱”现象。

2. 凹模圆角区域

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当凸缘材料向凹模腔内流动进入凹模圆角区域时，材料在凹模圆角区域的边界处，首先经受一次由直变弯曲过程，以使坯料与凹模圆角贴合。当材料离开凹模圆角附加了弯曲阻力和摩擦阻力，造成拉深力大大增加。在凹模圆角区域：材料的应力状态为径向受拉、切向和厚向受压；应变状态为径向拉伸、切向压缩、厚度减薄。 3. 筒壁区域

由于凸、凹模的间隙（单边间隙）略大于材料厚度，材料被拉入凹模腔内转化为筒壁后，直径基本不变了，所以筒壁区域的材料处于轴向受拉应力的单向应力状态和轴向伸长、厚度变薄（筒底变薄而筒顶增厚）的平面应变状态。 4. 凸模圆角区域

该区材料也经历了两次弯曲，材料的变形流动方向为筒底流动到筒壁方向，该区域材料由于受到凸模圆角的顶压和成形力的拉伸作用，板厚减薄严重，可以说是整个圆筒形零件上变薄最严重的区域，拉深时成形极限是由该区的承载能力决定的。在凸模圆角区域，材料的应力是最严重的区域，拉深时成形极限是由该区的承载能力决定的。在凸模圆角区域，材料的应力是三维的，径向和切向为拉应力，厚向为压应力；应变状态也是三维的，径向和切向拉伸变形，厚向压缩变形。

在凸模圆角处稍上一点的地点是筒壁变形最严重的地方，因而该处断面是拉深件的“危险”断面，拉深件的拉裂破坏多在此处发生。 5. 筒底区域

凸模圆角处材料与模具的摩擦作用，大大减轻了筒壁轴向拉应力对筒底材料的拉伸变形，使筒底区域的变形程度很小，通常其拉伸变形量为1%～2%，厚度减薄量为2%～3%，因此可称筒底区域为小变形区（或不变形区）。筒底区域材料处于切向和径向受拉的平面应力状态；应变状态是三维的，切向与径向均为拉伸变形，厚向为压缩变形。 拉深件质量问题：起皱，拉裂，表面划伤，形状否扭，回弹

起皱：凸缘部分由于切向压应力过大造成材料失稳，使得拉伸件沿凸缘切向形状高低不 平的皱纹。屈服应力s越大，t/(Dt)越小，则越易起皱。此外材料的弹性模量越小，抵抗失稳的能力越小。起皱影响表面质量，尺寸精度，增大拉深变形力甚至拉裂。 防止起皱措施：（5点）采用压料装置 、采用反拉深、采用拉深筋、采用软模拉深、采用锥形凹模

拉裂：筒壁处所受拉应力超过了材料的强度极限 防止拉裂措施：（4点）合理选用材料、正确确定凸凹模圆周半径、合理选取拉深系数、正确进行润滑

盒形件与圆筒形件拉深成形异同:在变形性质上是一致的，变形区的材料都是在拉、压应力状态下产生塑性变形。不同点，盒形零件拉深变形时，沿变形区周边的应变分布式不均匀的，并随零件的几何参数、柸料形状及拉深成形条件的不同，这种不均匀变形程度也不同。

第五章、 局部成形工艺

用各种不同变形性质的局部变形来改变毛坯（或由冲裁、弯曲、拉深等方法制成的半成品）的形状和尺寸的冲压成形工序称为据不成形。 胀形：利用模具强迫板材厚度纸薄和表面积增大，得到所属几何形状和尺寸的制件的冲压成形的方法。

翻边：利用模具把板料上的孔缘翻成竖边的冲压方法。

常用胀形：起伏胀形、圆柱形毛坯（或管形毛坯）的胀形、平板毛坯的胀形 外缘翻边：内凹外缘翻边，外凸翻边

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由凹外缘翻边：用模具把毛坯上内凹的外缘翻成竖边的冲压方法。 用“集中法”修正：这样两侧先受力，把料向中间靠拢。

外凸外缘翻边：用模具把毛坯上的外边缘翻成竖边的冲压加工方法。

用“分散法”修正：修正毛坯形状，将毛坯做成/\\状，让中间的料先受力向两边扩散

第六章 汽车覆盖件冲压工艺

汽车覆盖件：覆盖汽车发动机、底盘、构成驾驶座和车身的薄钢板冲压成形的表面零件（外覆盖件）和内部覆盖件。

覆盖件冲压工序：落料：为了获得拉深工序所属的毛坯外形。拉深：冲压关键工序、完成大部分形状。修边：切除拉深件的工序补充部分。翻边：覆盖件边缘的竖边成形，冲孔：加工孔洞

覆盖件拉深工艺设计原则：1尽可能一道拉深工序成形2拉深深度应尽可能平缓均匀，使各处变形程度趋于一致3拉深表面为平坦的覆盖件，主变形方式应为胀形变形4覆盖件主要结构面上往往有急剧凸凹折曲和较深的鼓包等局部形状，在形状设计时，应尽可能满足合理拉深成形的条件的要求5覆盖件的焊接面不允许存在皱折、回弹等质量问题，对不规则形状用拉深出焊接面6覆盖件上的孔在拉深成形后冲出，以预防发生变形7覆盖件拉深的压料圈形状设计，应使不发生皱褶、翘曲等质量问题为原则，保证压料面材料变形流动顺利8拉深后为翻边，修边工序，拉深的坯料形状尺寸和拉深工艺设计时，应充分考虑为后续工序提供良好的工艺条件（变形条件，模具结构，零件定位，送料，取件）9坯料送进和拉深件取出装置应安全、方便，有利于覆盖件的自动化、流水线生产。当拉深模具的内表面与坯料发生干涉时，有必要在模具内设置导向装置

覆盖件拉深工艺参数确定：1）拉深方向2）工艺补充部分3）压料面4）工艺孔，工艺切口5）变形阻力与拉深筋

合理拉深原则1）保证凸模能够进凹模2）凸模开垢面拉深时与毛坯接触状态（开垢时接触面保持大，接触面保持冲模中心）3）压料面各部位进料阻力均匀

工艺补充：为了实现拉深，将覆盖件的翻边展开，窗口补满，再加上工艺补充部分构成一个拉深件。工艺补充部分是拉深件不可缺少的组成部分，它的确定直接影响到拉深成形，以及拉深后修边、整形、翻边等工序的方案

确定工艺补充部分考虑的问题1）拉深深度尽量浅2）尽量采用垂直修边3）工艺补充部分尽量小4）定位可靠5）拉深条件 压料面：汽车覆盖件工艺补充部分的一个组成部分，即位于凹模圆角半径以外的那一部分柸料。

1压料面是覆盖件本身凸缘面；2压料面是由工艺补充部分组成修边后切除。 确定压料面原则（4条）：1平面、单曲面、曲率很小的双曲面、无局部起伏折棱、无压紧时褶皱塑流阻力流动顺利;2凸模对拉深毛胚有拉伸作用；3合理选择压料面与拉深方向的相对位置；4凹模是凸包的要求

工艺孔和工艺切口（作用、条件、制法、布置原则） 作用：（覆盖件中间部位上冲某些深度较大的突起或鼓包时，一次拉深中不能以毛坯外部得到材料补充导致局部破裂，）在局部变形区的适当部位冲出工艺切口（孔），使易破裂的区域从变形区内部得到材料的补充。 条件：必须在容易破裂的区域附近设置工艺切口，而这个切口又必须处在拉深件的修边线以外，以便在修边工序中切除，而不影响覆盖件形体

制法：1，落料时冲出-用于局部成形深度较浅的场合（工艺孔）；2，拉深过程中切出-它充分利用材料的塑性

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工艺切口布置原则：1.切口应与局部突起周缘形状相适应，以使材料合理流动2.切口之间应留有足够的搭边，以使凸模张紧材料，保证成形清晰，避免波纹等缺陷；而且修边后可获得良好的窗口翻边孔缘质量3.切口的切断部分应邻近突起部边缘或容易破裂的区域4.切口数量应保证突起部位各处材料变形趋于均匀。

变形阻力与拉深筋 阻力：1.材料的塑性流动阻力 2.弯曲阻力 3. 摩擦阻力

影响拉深变形阻力的因素：1.凹模口形状 2.拉深深度 3.拉深件侧壁形状 4.压料力 5.凹模圆角半径 6.润滑条件 7.压料面面积 拉深筋、拉深槛作用：1.增加进料阻力 2.调节材料的流动情况 3.扩大压料力德调节范围 4.可以降低对压料面的加工光洁度要求，这便降低了大型拉深模的制造工作量，提高压料面的寿命 5.纠平材料不平整的缺陷

拉深筋种类：1.拉深筋（拉深筋的剖面呈半圆弧形状。拉深筋一般装在压料圈上，而在凹模压料面上开出相应的槽）2.拉深槛（拉深槛的剖面呈梯形，类似门槛，安装于凹模的洞口） 按凹模口的形状布置拉深筋的方法：1.大外凸圆弧：要求补偿变形阻力不足，布置方法设置一条长筋；2.大内凹圆弧：要求补偿变形阻力不足；避免拉深时，材料从相邻两侧凸圆弧部分挤过来而形成皱纹，布置方法设置一条长筋和两条短筋3.小外凸圆弧：要求塑流阻力大，应让材料有可能向直线区段挤流。布置方法(1)不设拉深筋(2)相邻筋的位置与凸圆弧保持8°~12°夹角关系4.小内凹圆弧：要求将两相邻侧面挤过来的多余材料延展开，保证压边面下的毛坯处于良好状态。布置方法(1)沿凹模口不设筋(2)在离凹模口较远处设置两条短筋5.直线段:要求补偿变形阻力不足布置方法根据直线长短设置1~3条拉深筋（长者多设，并呈塔形分布：短者少设）

第九章 车身装焊工艺

焊接的实质：利用局部加热或局部加压,或兼用之使被连接处的金属熔化或达到塑性状态,以促使两金属的原子相互渗合并接近到一定的金属晶格的距离,原子间的结合力使两金属构件接成一体.

结构材料的选择：不能只强调选用高强度、高质量的结构材料，还应该考虑制造成本、生产周期及材料加工性能。

焊接接头的形式：对接接头、角接接头、T形接头和搭接接头四种，其次还有弯边接头、锁底接头、套管接头及斜形接头。

焊接接头厚度：厚度过大，增加了结构重量和焊接接头的工作量，延长了热处理的时间，而且在焊接加热或冷却受热均匀，易产生裂纹。太薄，易过热烧穿。

焊缝的布置：1、尽量减少结构的焊缝数量和焊缝的长度。2、使得焊缝对称分布。3、减少交叉焊缝。4、避免将焊缝布置在结构应力集中处。

结构的开敞性：指设计的结构在装配焊接过程中，以既保证焊接装配质量，又能采用经济的焊接装配加工方法，无需特殊的夹具和其它专用设备，就能方便自如地接近工件，进行焊接装配工作。

电阻焊：将被焊工件结合后通过电极施加压力，并通以电流，利用电流流经工件接触面及邻近区域产生的电阻热将其加热到融化或塑性状态，使之形成金属结合的一种方法。 形成电阻焊接的条件：电极压力和焊接电流 电阻焊分类：点焊，缝焊，凸焊，对焊

点焊:工件只在有限的接触面上，即所谓“点”上被焊接起来，并形成扁球形的熔核。 缝焊原理及工艺：1.定义工件在两个旋转的盘状电极间通过后，形成一条焊点前后搭接的连续焊缝；2.原理电阻缝焊的原理与点焊相同，只是用滚盘电极代替点焊的圆柱形电极，通过

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与工件的相对运动而产生一个个熔核相互搭叠的密封焊缝；3.工艺：加压，通电加热熔化和冷却结晶，但与点焊区别有两点：一是传递压力和通电加热的滚盘不断转动而变换焊接位置。二是由于点距极小而不可避免地存在较大的分流

凸焊：工件上有预制的凸点。凸焊时，一次可在接头处形成一个或多个熔核。原理：与点焊相比，其不同点是在焊件上预先加工出凸点，或利用焊件上原有的能使电流集中的型面，倒角等作为焊接时的局部接触部位。

对焊：两工件端面相接触，经过电阻加热和加压后沿整个接触面焊接起来。

电阻焊特点：质量好，生产率高；省材料 成本低 劳动条件好 无有害气体和强光 操作简单易自动化设备费用高 投资大 电力网供电功率大 焊接尺寸形状受限 影响焊接的因素 1焊接表面的清理 2零件装配

3点焊分流与焊点间距

4不同的厚度板和多层板的焊接

电焊的焊接循环：预压—焊接— 锻压—休止

焊接工艺性基本原则：材料的物理性能；不产生飞溅；产品结构与质量要求 二氧化碳气体保护焊：利用 CO2气体作保护气的气体保护电弧焊 特点：氧化性；气孔；飞溅

激光焊：以聚焦的激光束作为能源轰击焊件所产生的热量进行焊接的方法，输入热量少，焊接速度高，接头热变形和热影响区小，熔池形状深度比大，组织细，韧性好，易在线质量监控和自动化生产，经济效益显著 原理：激光照射到金属表面与金属发生相互作用，金属中的自由电子吸收光子导致电子温度升高，然后通过振动将能量传递给金属离子，金属温度升高，光能变为热能。分为熔化焊和小孔焊。激光焊过程中的等离子云：激光与金属作用区域里，金属蒸汽极为剧烈，不断有红色金属蒸汽逸出小孔，而在金属表面的熔池上方存在着一个蓝色的等离子云，它伴随着小孔而产生。

抑制等离子云的方法：为了获得成形良好的焊缝和增加焊接熔深，激光焊接过程必须采取措施抑制等离子云。

焊接过程中克服等离子云影响的最常见方：通过喷嘴对熔池表面吹惰性气体

第十章 车身装焊夹具

焊接顺序：零件装焊成合件，再将合件装焊成总成，最后将分总成焊成车身壳件总成。 按夹具的功用和用途分：（1）装配用的夹具（2）焊接用的夹具（3）装焊夹具（4）检验夹具

车身装焊夹具分为：合件装焊夹具、分总成装焊夹具、车身总成装焊夹具 装焊夹具要求：

1. 保证焊件焊后几何形状和尺寸精度符合图纸和技术要求，特别是车身的门窗等孔洞的尺

寸和形状

2. 使用时安全可靠 3. 便于施工和操作 4. 容易制造和便于维修 5. 降低夹具的制造成本

6. 为了得到稳定的焊接质量，要求将夹具设计成可翻转式，对电阻焊夹具的选材尽量少用

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磁性物质材料

定位基准及定位基准选择要求：

1.当被装焊的零件或部件既有平面也有曲面时，应优先选择平面作为主要定位基准面，尽量避免选择曲面，否则夹具制造困难

2.对于复杂的车身冲压件，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；工件经拉深和压弯形成的台阶；经修边的窗口和外部边缘。装配用孔和工艺孔。 3.应当尽量选择零件或部件的设计基准作为定位基准。 4.尽量利用零件上经过机械加工的表面或孔，或者是以上次工序的定位基准作为本工序的定位基准。

常用的定位器：挡块、定位销、支承板（钉）、样板 定位销：把一短段角钢装焊到长的角钢上

支承板：分平面和曲面两种。平面支承板主要用于工件定位表面是平面的场合，其形式可与一般夹具设计用的支承板相同或类似。如果工件的定位表面是曲面，则要用曲面支承板定位。 样板：样板是预先按各零件的相互位置制作的。装配时使它和工件紧靠来实现件的定位。角尺实质上就是最简单的样板。

胎膜与样板有相同点也有不同点，它是利用一个或几个按零件对应表面的形状和相互位置而制作的胎膜面与零件接触来实现定位的。由于接触面较大，所以对于刚性较弱的车程覆盖件的定位是很有利的。胎膜在整个焊接过程中一般是始终与工件的定位表面相接触的。而样板则多是在工件定位后被撤走的。这是胎膜与样板的主要不同点。 夹紧件的作用

1用于实现工件的可靠定位 2用于实现工艺反变形

3用于保证工件的可靠变位 4用于消除工件的形状偏差 夹紧力三要素 1夹紧力的大小

2夹紧力的方向。夹紧力的方向一般应垂直首要定位基准，夹紧力的方向应方便装夹和有利于减小夹紧力。 3夹紧力的作用点

驾驶室的门支柱和内盖板点焊用的装焊样板。样板是最简单的装焊夹具。这个样板用铝板制造，重量仅1.6KG。门支柱靠其外形及限位器固定座来定位，内盖板靠其三面翻边来定位。零件用手压紧，在固定式点焊机上进行焊接。样板中部开有孔洞，以便进行点焊和减轻样板重量。

车身总成的装配焊接夹具可以分为一次性装配定位夹具与多次性装配定位夹具。

(1)一次性装配定位的总装夹具：一次性装配定位的总装夹具是指车身总成的主要装配焊接工作是在一台总装夹具上完成的。特点车身装焊时的定位和夹紧只进行一次，容易保证车身装焊质量。

(2)多次性装配定位的总装夹具：多次性装配定位夹具是指车身总成要经过两台或两台以上不用的总装夹具才能完成。优点制造简单，夹具数量较少，且不存在水、气和电源的连接问题。缺点增加了定位夹紧次数，容易产生装配误差，质量不稳定。

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