汽车白车身电阻焊工艺与车间布局研究

摘要本文主要研究了汽车白车身门内板的点焊工艺，深入分析电阻焊工艺中的点焊。首先概述了国内外车门焊接的发展现状，揭示车门发展的前景。然后通过选取材料为DC04的板材进行点焊设计，选取铬钴铜的球面电极，并得到焊接电流，电极压力，焊接时间等参数，在点焊完成后，需要焊接质量的检测，来提高点焊质量和效率。针对新材料电阻焊所面临的挑战，对于焊接工艺水平的需求要持续提高，也要优化焊接的设计方法，须达到白车身车门的焊接工艺高精度。现在，尽量采用环保新技术应用于车门的焊接技术，想要达到白车身更理想的焊接效果，坚持绿色发展理论，可以提高汽车的安全性和可靠性。白车身的车间布局是帮助生产制造企业制造车身与优化的重要实质，它的好坏直接影响汽车制造的效率和企业的经济效益。车间布局的研究，优化了生产流程，减少了瓶颈环节，实现了效率的显著提升。综上，本研究对白车身车门的点焊工艺与车间布局进行了一体化的深入分析与优化，不仅提高了生产效率，而且保障了焊接质量，为汽车制造业的现代化发展贡献了有价值的理论依据与应用方案。

关键词：白车身，电阻焊工艺，车间布局研究

一、绪论 [22]。二、汽车白车身的电阻焊2.1汽车白车身的焊接性2.1.1白车身构成白车身（Bodyinwhite）是指还没有完成涂装的车身,它是由车身结构件及覆盖件的总成，主要包括翼子板、车门、发动机罩、行李箱盖以及顶盖和侧围。整车是由涂装后的白车身和底盘、内外饰）以及汽车电器和动力系统组成的，其主要结构分析有以下几个方面：翼子板：汽车前面的结构件，又称为汽车金属板件或前保险杠，是汽车车身的重要组成部分。其主要包括面板、加强筋和安装孔等基本结构。安装孔是翼子板与其他部件连接的关键，确保翼子板在车身上能牢固使用。焊接成本较低，它不需要使用焊丝、焊条；焊接中不会产生烟或蒸汽，对环境影响较小；对板件上的镀锌层不需要处理，使焊钳准备简单；焊接强度高，且受热范围小，有助于减少金属变形。车门：汽车车门是车辆的重要部件，为乘车人提供进入汽车的通道，也有着隔音、隔热、安全防护等功能。车门总体构造由外板、内板、窗框、门锁、铰链等部分组成，这些部件共同作用，构成了车门的整体。焊接中常用的方法包括电阻点焊、激光焊接和MIG/MAG焊接等，它们的选择取决于材料类型、厚度、接头形式和工艺要求。其中电阻点焊的焊接速度快、效率高，适用于大规模的生产。发动机罩：包围在发动机上的零件，用于保护发动机，主要有外板、内板、加强版与铰链、隔音与隔热等材料组成。它具有强度高、密度性好的焊接连接。其激光焊是有效的连接方法，可以在较短的时间内高温高压的条件形成高强度的焊接头，提高发动机罩的强度和耐久性。行李箱盖：主要有外板和内板结构，密封条，开启支撑和平衡弹簧，锁止和附属装置等组成。可以方便乘客放物品，保护行李内的物品不受外界影响，它的焊接结构需要一定的柔性和恢复性。要通过严格的质量控制，确保焊接接头的强度和密封性符合设计要求。顶盖：主要是顶盖结构组成的，由内板，外板和加强件组成，它的设计与乘客的舒适性和安全有关，用高强度的材料进行焊接，常用的是电阻点焊和激光焊等，点焊适用于连接薄板焊件，具有焊接速度快，效率高特点；激光焊具有焊缝质量高、热影响区的优点，适用于焊接质量要求高的部位。侧围：主要由内板，外板，加强筋和门窗框等组成，其连接通常采用焊接方式连接，具有连接强度高，操作简单，成本低的特点，确保汽车白车身侧围的焊接质量得到有效保障，提高汽车的整体性能和安全性。白车身结构特点主要包括以下几个方面：（1）白车身结构是很多焊接综合起来的应用。在白车身的制造中，采用了如电阻焊、激光焊、螺柱焊等。每种焊接方式都有其独特的特点和适用范围，通过综合应用这些焊接连接方式，可以实现白车身各个部件的连接和固定，具有较高强度和高度。(2)白车身结构特点体现在模块化的设计。在白车身的制造零件都是通过模块化设计中。它具有很强的稳定性和交换性，方便汽车的装配。它还可以提高生产效率，降低零部件的管理。(3)白车身结构特点还包括材料的选择和设计优化。在白车身的制造中，材料的选择非常重要。一方面，材料需要具有足够的强度和刚度，以满足车身在行驶中的要求；另一方面，材料还需要具有较低的密度，以降低整车的重量，提高燃油经济性。白车身的设计还需要进行优化，通过减少材料的使用量和优化结构的布置，使整个车身在保证强度和刚度的前提下，尽可能地减轻整车的重量。(4)白车身结构特点和车身的密封性和防锈性密不可分，它们是很重要的因素。它们可以防止车身内部进水和生锈，让车有更长的利用时间。因此，为了零部件的连接质量，需要使用防锈涂料。这些特点可以减轻汽车重量，延长使用时间，提高汽车的性能和持久性。2.1.2焊接结构分析白车身焊接强度要求是指在形成一个完整的车身过程对焊接部分要由强度要求汽车生产过程中，对于白车身焊接部位所要求的强度标准。白车身焊接是车身各个部分焊接。因此白车身焊接强度要求是制造汽车的重要环节。白车身焊接强度要求主要有以下几个方面：焊接材料的选择：为保证焊接的稳定性，要选取合适的焊接材料。一般来说，常用的焊接材料有铝合金、碳钢等。焊接工艺的控制：保证焊接强度的关键是焊接工艺，一般白车身的焊接工艺采取电阻焊工艺。可以施加电流在焊接部位产生热量而形成焊点，使它们连接在一起。需要考虑电流，电压和时间等因素。焊接点的数量和布局：焊点数量越多，焊接强度越大，应该合理布置焊接点，可以让它们连接。强度测试和质检：经常用到的测试方法是拉力和破坏测试，预估它们可以发现问题，确保汽车安全性。2.2电阻焊概述及原理一、电阻焊是组成焊件后，进行焊接时施加一定的压力并且焊接区域凭借电极而通以电流，使碰到的接触面以及附近区域产生电阻热的方法。电阻焊工艺有点焊、凸焊、缝焊和对焊四种。点焊：焊件一点一点连接在一起的工艺，是一种高速、经济的方法，它适用于薄板间的焊接。多用于车身总成，地板，车门，后围，前轿和小零部件。凸焊：点焊的一种变形，是在焊件上预先设计一个凸点并在凸点上进行焊接的工艺。它适用于低碳钢和低合金钢的板件。用于车身零部件，减振器阀杆，螺钉，螺母和小支架缝焊：采用滚动电极与工件进行相对运动，而产生了一个一个搭在一起的密封焊缝的工艺。它被广泛适用于油桶、火箭和汽车油箱等的薄板焊接。用于车身顶盖，减振器封头，油箱，消声器等。对焊：两工件的整个端面通过电阻热焊接在一起的电阻焊方法，它的生产效率高，容易实现自动化而被得到广泛使用。用于钢圈、排、进气阀杆。白车身采用电阻焊的优点：（1）焊接成本低，不需要别的填充材料（2）焊接效率高，操作简单，容易实现机械化和自动化（3）适用于多种金属，提高了焊接的灵活性（4）电阻焊的加热时间短，热影响区域小，焊接变形小电阻焊的缺点：（1）对于接头，没有具体的无损检测方法；（2）设备成本高，很难维修近二、原理分析电阻焊在焊接过程中，在瞬时电热效应下焊件和电流都产生了热量，焊接接头也达到了高温状态，接头处接收到了从瞬时热能到热量源的传递，并形成了两大区：热控制区和塑性流动区，使金属焊件之间产生塑性流动，从而实现焊接。电阻焊过程的物理机制包括以下几个方面的内容：电流通过焊接接头：在电阻焊过程中，将电流引入焊接接头，通过接头产生的电阻，使电流通过焊接接头。影响电阻焊过程的原因有电流的大小和时间的长短两方面。瞬时电热效应产生热量：电流通过焊接接头时，会产生瞬时电热效应，将电能转化为热能。焊接接头处受到电热作用后温度升高，形成热控制区。瞬时热能传递给焊接接头处：热能会通过热传导的方式传导到焊接接头处，使热控制区温度升高。具体的热传导路径和方式会受到焊接接头几何形状、材料性质等因素的影响。形成热控制区和塑性流动区：热能传导到焊接接头后，会形成热控制区和塑性流动区。热控制区主要承受焊接接头的瞬时高温作用，而塑性流动区主要是焊接接头材料的局部区域在高温下发生塑性变形。金属发生塑性流动：在高温下，焊接接头材料会发生塑性流动，即金属原子之间的结构发生变化，形成新的晶粒结构。要想实现焊接，两个金属的焊接接头之间要发生塑性。电阻焊过程的物理机制是通过电流和电热效应产生热能，将热能传导到焊接接头处，通过热控制区和塑性流动区使金属发生塑性流动的过程。这样的物理机制保证了焊接接头的快速高温连接和高强度连接效果。2.3汽车典型结构焊接分析2.3.1汽车车门组成车门是由多个薄板部件的连接，白车身的重要组成部分，广泛使用电阻焊。它具有密封、承载等作用设计与材料的选择也直接影响汽车整体性能，主要包括以下几部分：（1）门外板：是车身的重要组成部分，主要材料是镀锌冷轧钢板，满足对抗锈蚀性能的加工要求，常用的焊接技术是电阻点焊和激光焊等，采用先进设备，保证接头的质量金额稳定性，提高门外板的持久性。门内板：是车门内部的支撑结构，增强结构强度。常用的装配和连接技术包括螺栓连接、焊接、铆接等，要考虑结构的稳定性，操作的简便和成本等原因。门窗框：关系到门窗的开启功能以及整车的结构强度。常用到高强度纲，铝合金以及复合材料，具体结构选用具体焊接类型，对于门窗框的角接或局部连接，采用点焊或凸焊门玻璃导槽：用于汽车玻璃升降系统，常用到焊接材料是一定强度的耐磨性金属或合金，在白车身的焊接中根据焊接结构和类型，对于较小的导槽或局部焊接，可以用点焊或者凸焊。门铰链：主要有铰链轴，铰链头，底座以及螺丝等部件组成，具有较高强度和耐用性，电阻焊用于连接铰链的各个部件，使它们牢固可靠，保证铰链的性能。门锁及门窗附件：包括门把手、车窗调节器，方便乘客操作，利用电阻焊焊接质量高，焊接速度快，生产效率高。车门的设计不但要考虑到驾驶员和乘客进入车辆的通道功能，还要考虑整车的舒适性和安全性的需求，车门具有两大方面的特点：基础功用方面：（1）负责支撑和保护乘客安全的作用它是汽车系统如座椅、内饰等安装基础结构特性：（1）具有足够的强度和刚度，承受路面不平的振动和载荷（2）在发生安全事故时，车门可通过自身的变形来有效的控制力的传递，保护乘客安全（3）正面碰撞中，通过吸收能量来减少乘员舱的变形量，确保他们的生存空间（4）有一定的车门精度，为防止造成漏水，漏风等气密性差的结果2.3.2车门门内板点焊分析本文将采取电阻焊中的点焊进行车门内板的工艺设计。点焊是一种快速、高效、变形小几乎不需要辅助材料，易于实现自动化和环境污染小的特点，适用于薄板件的焊接，如车门，来保证焊接质量和效率如图3.1。图2.1点焊它适用于可以搭接、接头不要求气密、厚度小于3mm的薄板构件。在白车身制造中，车门内板作为主要组成，其焊接质量直接会影响到汽车的整体质量和安全性。车门内板点焊工艺的优势（1）焊接速度快效率高，成本低（2）点焊加热时间短，热影响区小，车门内板的变形量小（3）点焊过程简单，基本已实现全自动化。（4）焊接材料影响较小，有助于保持车门内板材料的机械性能。本文选取单面点焊为主要点焊形式，它可以降低焊接成本，不需要选取使用焊丝，焊条等；对环境污染小；可以保持表面质量，可以用于外观要求较高的地方；焊接速度快，受热区域小，金属不易变形；对于车身的特殊部位，可以利用单面点焊，易于操作。2.3.3焊点分布电阻的焊点分布是指汽白车身电阻焊点的位置，它是重要的工艺组成部分。它是连接的各个零部件焊点，它们的分布影响着汽车的强度和稳定性。白车身电阻焊点分布的设计需考虑以下几个方面：（1）强度和稳定性要求：白车身的每个关键部分应遵循设计要求来保持汽车的稳定性。需要仔细计算和分析来确定焊点位置。（2）均匀性分布原则：车身结构应均匀分布各个焊点既遵循均匀分布原则，维持整车的均衡性和稳定性。还需考虑如刚度、强度和稳定性等各项指标。（3）安全性要求：在不影响车身结构的稳定性下，应按照汽车的行驶安全要求分布焊点位置电阻焊点的位置。对焊点进行优化设计要考虑遇到的复杂环境和载荷要求。（4）工艺性要求：为了有利于焊接的进行和质量的控制要符合生产工艺要求。需确定焊点数量和位置来制定工艺参数。（5）效率和经济性要求：电阻焊点的布置对效率和经济性有要求。所以需要考虑它的生产机器、人员利用和时间长短等因素。2.4点焊设备悬挂式点焊机。主要的车身焊接生产线设备，悬挂式点焊机在一个车身焊装车间有200-300台，用于点焊位置复杂多变的零件。点焊机器人点焊机器人可以提高车身的自动化程度，提高工作效率，保证焊接效率。同时，还适应多样化产品的生产。（3）多点焊机。可以提高生产效率，减小焊接变形，在车身焊装生产线上，车身底板的点焊装配经常采用多点焊机，例如德国的奥迪就采用了多点焊机。本文中车门焊接采用的是悬挂式点焊机，主要原因有以下几方面：体积小，方便维修焊接性能稳定，延长焊机的使用时间生产效率提高（4）焊件焊点的电流密度高，温度也高，通过焊机准确控制通电时间，使焊点得到较好的熔核尺寸，能适应同种或异种金属的焊接（5）焊接时间短，热量集中，无电弧，无焊渣，且焊件无热变形，而且耗能低，焊接质量高，焊件外形美观。（6）成本低，不需要填充材料（7）易于实现自动化，可与机器人匹配，进行全自动化焊接（8）悬挂式点焊机一般可以用十年以上，使它长期保持高效和稳定性三、车门门内板点焊工艺设计3.1焊接材料的选择3.1.1焊接结构层数及厚度要求点焊层数，多使用两层板点焊，减少三层板焊接，不能出现三层板以上的搭接点焊，对于点焊搭接厚要求，如表3-1所示搭接形式材料单层厚度要求合计料厚要求两层板搭接镀锌钢板薄板在1.8mm以内低碳钢板薄板在2.0mm以内三层板搭接镀锌钢板厚板在2.0mm以内3.6mm以内低碳钢板厚板在2.0mm以内5.4mm以内三层以上搭接不允许表3-1焊接结构材料厚度要求本文车门内板为两层搭接的低碳钢，可以提高焊接质量，有助于确保焊接的稳定性和可靠性，还可以减少材料的浪费和车身重量，并且选择薄板进行焊接。3.1.2DC04板材的选取原则车门内板经常使用的材料是钢材，铝材和镁合金。(1)汽车制造中普遍使用的是钢材，它具有刚性好、强度高，耐久性强的特点。白车身总体构成是有钢材做成的，主要用于制造车身结构件，如：车门、车身骨架和车架等，钢材在制造中需要完成各种加工方式。有利于白车身的使用和高效。（2）随着汽车轻质量的发展，铝材也被广泛应用。铝材相较于钢材，密度低、质量轻、强度和刚性较好。铝材主要用于外车身和车门等部分，其加工技术也日益成熟，可通过挤压、拉伸和铸造方法。除了以上两种，白车身制造还可以使用玻璃纤维增强塑料（GFRP）,它是一种具有良好强度和耐用性材料.钢材根据化学成分可以分为以下几种：(1)碳素纲：低碳钢（C≤0.25%）、中碳钢（C≤0.25-0.60%）和高碳钢（C≤0.60%）(2）合金纲：a.低合金钢(合金元素总含量≤5%)；b.中合金钢(合金元素总含5~10%)；c.高合金钢(合金元素总含量＞10%)。按制造方法分类(1)热轧钢板；(2)冷轧钢板。按表面处理方式分类（1）热轧酸洗板；(2)电镀锌钢板；(3)热浸锌钢板本文将选取1mmDC04低碳冷轧钢作为白车身车门门内板的焊接材料，其厚度的选择是根据表3-1所得。DC04是一种低碳钢，属于普通碳素结构钢冷轧板，它的抗拉强度范围为270-410MPa，具有良好的抗拉伸能力，可以使车身内板保持稳定性和安全性；密度为7.85g/cm3，，属于中等密度，可以减轻车身的整体重量；屈服强度170-240MPa,延伸率为28%-42%，较高的屈服强度可以让板材保持稳定形状和结构，不易损坏和变形。DC04的化学成分主要有碳（C）、硅（Si）、锰（Mn）、磷（P）、硫（S）等元素，如表3-2化学成分标准含量碳0.02%-0.10%硅0.05%-0.15%锰0.40%-1.00%磷≤0.035%硫≤0.035%表3-2DC04钢化学质量分数%DC04钢板用于白车身车门门内板的优点：具有较好的成型和焊接性能；对焊接车门结构很有利很好的加工性能适应汽车制造的加工，确保车门的高精度制造它的强度和耐久性提高汽车的安全性，较低的重量可以提高汽车的燃油经济性良好的抗腐蚀性能对于提高使用寿命，减少维修成本。3.2电极材料的选择3.2.1点焊电极结构点焊电极的性能要求：（1）耐热性，点焊电极会长时间间工作而受到较高的温度，需要很好的耐热性，避免因为高温导致变形，烧损等情况。（2）导热性，能够快速加热能量传导到工件上，而实现快速，高效的焊接。（3）导电性，确保焊接中电流能全部传导到焊接部位，实现加热（4）耐磨蚀性点焊电极在工作中经常会碰到一些腐蚀性物质，所以需要良好的耐腐蚀性能。点焊电极由端部、主体、尾部和冷却水孔组成。标准电极有5种，即锥形电极、夹头电极、球面电极、偏心电极和平面电极。本文焊接材料为1mmDC04的钢材可以选取球面电极，它具有以下几个优势：焊接质量稳定：由于球面电极的特殊形状，可以保障在点焊DC04板材时，电流在焊接区域均匀分布，提高焊接质量的稳定性。降低焊接缺陷:可以减少焊接过程中出现的飞溅、裂纹等缺陷(3)减少对工件的损失：球面电极与DC04板材的接触面积相对较大，有利于减小焊接时的压痕，从而减少对工件的损伤(4)适应性强：球面电极能够适应焊接电流、焊接时间等参数的变化，从而确保在各种条件下都能获得良好的焊接效果3.2.2电极材料电极的材料要有足够的电导率、热导率和高温硬度，电极结构要有足够的强度和刚度的条件。常用的有三类电极材料：I类：目前使用最广泛的点焊电极材料是铜合金。它具有良好的导电性和导热性，能有效地传递电流和散热，因此具有较高的点焊效率和稳定性。此外，它的耐磨性和腐蚀性也很高，可以进行较长时间和高强度的点焊工作。但铜合金的成本高，在特殊的点焊中需要考虑别的材料。II类：钼合金是高温，耐磨的材料，并且具有稳定性，在点焊过程中能保持较好的形状和稳定的工作。另外，它具有腐蚀性，能够长期在恶劣的环境中稳定工作。然而，它的导热性太差，在散热要求较高的点焊中是不使用的。III类：钨合金是高温合金材料，具有较好的耐高温性和稳定的导电性能，它在一些极端的工作条件下可以保持稳定性，对一些特殊材料具有独特优势。但它成本高，加工难度大，需要特殊的加工设备，在一般点焊工作中较少使用。本文将选取铬锆铜作为电极材料，其密度8.7g/cm3，导电率115w(m,k)20℃，硬度140HV,它有良好的导电性、导热性，硬度高，耐磨性，焊接时电极损耗少，焊接速度快，成本低，可以保证焊接性能的稳定性和焊机的使用。3.3点焊接头设计一、接头设计搭接接头和折边接头是常用的两种方式。搭接接头折边接头图3-1接头形式本文采用搭接接头的点焊，它是由两个板材搭接在一起，用很大的接触面进行焊接。用于车门门内板点焊的特点：（1）搭接接头的受力好，强度大保证焊接点的可靠性，使车门不易断裂。（2）可以减少材料金属材料的使用，降低成本，有利于环保。（3）搭接接头的点焊工艺相对简单，易于操作。（4）可以用于不同形状和尺寸的车门内板适应性强：搭接接头可以适应不同形状和尺寸的车门内板。点焊搭接宽度是点焊接头的最小搭边宽度，根据表3-3得到1mmDC04车门内板的最小搭边宽度是12mm项目参数值（mm）最薄板件厚度0.50.81.01.21.52.02.33.2点焊最小搭边宽度1111121416182022表3-3点焊最小搭边宽度搭边接头的危害：（1）对焊接自身没有影响，但会过多消耗材料，增加车身重量。（2）宽度过窄影响焊接效果，焊点强度下降。最薄板件厚度点距结构钢不锈钢及高温合金轻合金0.5108150.81210151.01210151.21412151.51412202.0161425(3)宽度过窄，焊接时飞溅增加，会损坏零件表面，造成功能障碍。3.焊点间距如表3-4，可知道本论文的焊点间距为12mm点距的最小值主要和分流有关，采用强条件和较大的电极压力就可以减小点距；采用膨胀系统可能会改变各流的控制器，使分流影响的其它装置得到补偿，点距不受限制。表3-4焊点的最小间距4.装配间隙本文的装配间隙为0.5mm,接头的装配间隙要较小，不均匀的装配间隙会使压力有变化，导致焊点间的强度出现变化，间隙较大会引起飞溅，焊件的刚度和厚度决定存在的间隙，刚度越大，间隙越小。点焊接头结构形式的设计需要考虑以下几个方面：进入焊机回路的夹具断面要较小，在焊接中是不能有很大的变化可以用任意顺序来进行点焊各焊点,防止变形焊点离焊件边缘的距离不能太小焊点不能放在难已形变的地方3.4点焊接头缺陷及处理方法接头外部或内部的缺陷是评定电阻焊接头质量的重要原因。经常碰见的缺陷有：未熔合和未完全熔合、裂纹、气孔、缩孔、结合线伸入、烧伤、烧穿、边缘胀裂、过深压痕、火口未闭合和过热组织等。这些缺陷在焊件上是否存在，能不能修复是由被焊材料的性能和接头的性质决定的。在产品或材料的焊接质量检验标准中，都明确的规定。（1）未融合和未完全融合是严重的缺陷，它直接影响接头的强度，因此对缺陷限制较严格，检查常用宏观金相检测方法，目前对点焊和缝焊无有效可靠的无损检测方法，对焊接接头可用超声波检测方法。它可以通过加强焊接参数的监控来避免。（2）裂纹是危险较大的一种缺陷。特别是承受动载荷的焊件，若存在外部裂纹更为危险，它也分为外部裂纹和内部裂纹，他常用的检测方法是宏观和显微镜像方法，或者X交点的X射线及超声波检测方法，可以通过搅拌头旋转速度的参数，利用搅拌摩擦热力进行修复（3）气孔和缩孔是常见的一种缺陷，在高温合金点焊更为普遍，检查他们的常用方法是X射线和金相检验方法，可通过增加焊接电流和时间，增加脉冲次数，增加焊接压力来处理。（4）过深压痕是质量检测标准，点焊和缝恨的压痕深度一般规定应小于板材厚度的10%，若超过此规定，就是过深压痕。可以通过增加焊接电流或缩短焊接时间来处理（5）喷溅是最常见的一种缺陷，过大的喷溅应尽量避免在质量标准中具有一定的限制，可以通过增大焊接压力或降低焊接电流来处理3.5焊前工件清理和准备本文采用抛光对板材DC04进行点焊前的清理，在Dc04板材进行基本的预处理。这包括去除板材表面的大颗粒杂质、油污和其他污染物。可以使用清洗剂进行擦拭，确保板材表面干净。粗抛光：使用粗粒度的抛光工具初步抛光，主要目的是去除表面的粗糙部分和较深的划痕，为后续的精细抛光打下基础，它需要注意控制抛光的力度和速度，避免对板材造成损伤。精抛光：在粗抛光后，使用抛光布进行精细抛光，使板材表面更加光滑，达到点焊所需的表面质量。精抛光时，需要更加注意抛光手法和力度，确保板材表面的均匀性和一致性。检查与清洁：抛光完成后，需要对板材进行检查，确保表面无划痕、凹坑等缺陷，并达到点焊要求的表面质量。同时，还要再一次清洁，去除抛光过程中产生的粉尘和残留物。防护处理：为了防止板材在存放或运输过程中再次受到污染或损伤，可以在抛光后的表面涂上一层薄薄的防护油。最后，为了保证点焊的质量和稳定性，建议在抛光后对板材进行严格的质量检查，确保其符合点焊的表面要求。同时，也可以对抛光工艺进行持续优化和改进，提高板材的表面质量和生产效率。3.6点焊焊接夹具为达到车门内板的刚度、强度和精度的要求，点焊过程中有一副可靠的焊接夹具是很重要的，本文选取的是平移式夹具。它的主要特点有较高的的定位精度和可靠性，确保在点焊过程中车门门内板的稳定性，适用于不同长度、宽度的工件大批量混流生产。在使用平移式夹具时，需要注意以下几点：确保夹具的定位精度和夹紧力满足工艺要求，避免在点焊中出现门内板移动的情况；定期检查夹具的磨损和损坏情况，及时更换磨损严重的部件，以保证夹具的稳定性和可靠性；在使用前，对夹具进行清洁，以确保其正常并且长时间使用。此外，平移式夹具的维护和保养也是非常重要的。在使用过程中，应避免过度使用或不当操作导致夹具损坏或失效。同时，定期对夹具进行检查和维修，及时发现并解决潜在问题，以确保其长期稳定运行。总之，点焊的平移式夹具是点焊工艺中不可或缺的重要设备，它的正确使用和维护对于保证焊接质量和提高生产效率具有重要意义，其主要作用：准确、可靠定位和夹紧以减小尺寸偏差，提高部件精度有效防止焊接变形工件应处于最佳焊接部位，形成良好焊缝，降低缺陷，焊接速度提高扩大先进工艺使用范围，促进机械化的发展3.7点焊工艺参数的确定点焊参数主要包括焊接电流，焊接时间，电极压力，电极端部形状及尺寸等,表3-5为低碳钢点焊参数板厚/mm电极端部直径/mm电极压力/kN焊接时间/周波熔核直径/mm焊接电流/KA0.33.20.7583.634.50.54.80.9094.05.00.84.81.25134.86.51.06.41.50175.47.21.26.41.75195.87.71.56.42.40256.79.028.03.0O307.610.3表5-1低碳钢的点焊参数由表可得本文1mmDC04车门门内板的电极端部直径（mm）6.4,电极压力(KN)1.50,焊接时间（周波）17，熔核直径（mm）5.4,焊接电流（KA）7.2(1)焊接电流是产生热量的关键因素，它会影响熔核直径与焊透率，也会影响到焊点的强度。电流太小没有办法形成熔核；电流太大，则能量过大，容易引起飞溅的产生。(2)焊接时间和产热和散热有关。在焊接通电时间内，焊接区产出的热量一部分散失外，剩下的会一点点积累，用来加热焊接区，使熔核扩大到所要求的尺寸。焊接通电时间太短难以形成熔核或熔核过小。要想获得所要求的熔核通电时间要在一个合理的范围内，并与焊接电流相配合。焊接时间一般以周波计算，一周波为0.02s(3）电极压力影响到焊接区的加热程度和塑性变形程度。随着电极压力的增大，则接触电阻减小，使电流密度降低，则加热速度降低，熔核直径减小。如果在增大电极压力的同时，延长焊接时间或增大焊接电流，则可使焊点熔核增加，从而提高焊点的强度。(4）电极工作端面的形状和尺寸根据焊件的结构形式、焊件厚度及表面质量要求等的不同，应使用不同形状的电极准备好待焊接的两层板，对其清理和预处理，选取1mmDC04钢材进行车门门内板的点焊，将两层板进行搭接，使用平移式夹具固定好，确保接头位置准确，无偏移，用6.4m的铬锆铜球面电极之间来传导电流和压力，并且迅速散热，调整点焊机的焊接参数，让达到电极压力(KN)1.50,焊接时间（周波）17，焊接电流（KA）7.2数值，启动点焊机，使球面电极在两层板的搭接处进行点焊，在焊接接过程中，要保持电极的稳定性和焊接速度的一致性，以确保焊接质量。3.8点焊质量检测点焊检测方法主要包括密封性检验和内部缺陷的无损检测。密封性检验主要用于检查焊缝的密封性，常用的方法有水压试验、气压试验和煤油试验。水压试验是利用水压检测焊缝的密封性，气压试验则通过在容器内通入压缩空气来检测焊缝的密封性，煤油试验是在焊缝的一面涂抹白色涂料，待干燥后再在另一面涂煤油，若焊缝中有细微裂纹或穿透性气孔等缺陷，煤油会渗透过去，显示出缺陷位置。内部缺陷的无损检测主有磁粉检测和拉力测试等方法。射线检验和超声波检查可以检测出焊缝内部的缺陷，磁粉检测适用于检测表面裂纹，拉力测试则通过拉伸测试来检测焊接件的强度和韧性。破坏性检测也是一种常用的点焊检测方法，主要用于样品板的焊接质量检测。它包括撕裂法、剪切法、扭力法以及金相法等。其中金相法是经过取样、镶嵌、磨光、抛光、使用4%的硝酸酒精溶液化学腐蚀后得到金属内部的显微组织的一种方法四、车间布局4.1车间设计原则在进行DC04板材汽车车门门内板的点焊研究及车间布局的过程中，需要遵循一系列的原则来确保车间的高速运行，其中包括以下几个原则;1.安全环保优先安全与环保在车门内板点焊车间的设计中是首要考虑的因素。车间必须符合国家及行业相关的安全生产环境保护标准，确保工作人员的人身安全和健康。同时，应配备完善的安全设施和防护措施，如防护罩、安全警示标识等，避免事故的发生。此外，车间内应设有环保设施，如废气处理装置、噪音控制设备等，以减轻对环境的负面影响。2高效生产布局高效的生产布局是提升车间效率的关键。在设计中，应充分考虑生产流程的连续性和顺畅性，合理布置生产线、工作台和物料存放区。同时，应尽量减少物料搬运的距离和时间，提高生产效率。此外，还应考虑生产线的可扩展性，以便在产能需求增加时能够方便地进行调整。3.空间利用率原则车间空间是有限的资源，因此应充分利用每一个地方。在设计中，应合理规划车间的空间布局，同时，应采用合理的建筑结构和布局方式，减少空间的浪费。此4.照明通风良好良好的照明和通风条件对于车间的工作环境至关重要。在设计中，应确保车间内光线充足、分布均匀，以减少工作人员的视觉疲劳和提高工作效率。同时，应设置合适的通风设施，保持车间内的空气流通和温度适宜，为工作人员创造一个舒适的工作环境。5.灵活可扩展性由于市场需求和技术进步的不断变化，车间需要具备一定的灵活性和可扩展性。在设计中，应考虑车间的可调整性，以便能够方便地进行调整。此外，还应预留一定的空间和接口，以便在未来进行技术升级和设备更新时能够顺利实现。4.2DC04汽车车门门内板的生产工艺一、备料与检查1．准备工作：根据生产计划和工艺，准备好车门所需的车门板材DC04和附属用具2.材料检查：对板材DC04进行外观检查，确保板材表面无划痕，铁锈等缺陷。3.设备检查：确认电阻焊设备完好，没有损坏，使电源可靠，指示功能正常4.环境准备：保证工作区域干净整洁，没有杂物，使通风良好，有利于焊接的散热和排烟二、钢板切割与预处理在材料准备完成后，对钢板进行精确的切割，以满足门内板设计的尺寸要求。切割完成后，对钢板表面进行清洁，去除油污、铁锈等杂质，以便进行后续的预处理操作，如表面涂漆、防锈处理等，以提高焊接接头的质量。三、成形与定位调整钢板经过预处理后，进入成形工序。根据门内板的形状和尺寸要求，采用冲压或模具成形工艺，使钢板达到预期的形状。成形后，对门内板进行定位调整，确保其在焊接过程中的位置准确，避免因定位不当导致的焊接缺陷。四、点焊参数设定与设备调整在点焊前，根据第三章点焊工艺中选取的各种参数来对点焊设备进行调试，确保设备状态良好，能够满足焊接要求并进行检测五、成品包装与存储管理经过检验合格的门内板进行包装，以防止在运输和存储过程中受到损伤或污染。同时，建立完善的存储管理制度，确保成品在存储期间保持干燥、清洁，避免受潮、生锈等问题的发生。六、工艺流程优化定期对点焊工艺进行总结和分析，不断改进设备，提高点焊工艺的效率和质量，可以引入自动化技术来进一步提高生产效率和降低生产成本。4.3车间组成本文的车间总的占地面积为6400平方米，主要建设车门的生产线及厂房的配套设施，其主要建筑分布:焊接加工区为2300平方米，质量检测区1000平方米，装配区1200平方米，设备维修区500平方米，成品区和半成品区为500平方米，运输仓库区和物料准备区为500平方米，其余占地400平方米。在图纸上的比例为1;2000车间的进口和出口;通常指的是进入和离开车间的通道或门。这些进出口是一个大门,为了确保车间的安全和有序，车间进口和出口通常会配备门禁系统，如刷卡、指纹识别等，以确保只有经过认证的人员才能进出。物料准备区：存放了各种生产车门所需要的原材料，它们按照种类和规格进行分类存放。该区域还负责管理和记录物料的库存信息、使用情况、质量状况等，以便对物料进行有效的控制，确保生产过程的顺利进行。焊接加工区：这一区域主要用于对车门的零部件进行焊接加工，以确保车门结构的稳固和安全，焊接加工区的工作人员会使用各种焊接设备和技术，如气体保护焊、电阻焊、氩弧焊等，对车门门内板的各个部件进行精确的焊接。这些焊接工艺不仅确保了部件之间的牢固连接，还使得车门结构更加稳定和耐用。装配区;：将车门所需的各种零部件，如锁扣、隔音材料、线束等，按照工艺要求进行组装,装配中，会对各个零部件和装配质量进行严格检查，确保符合标准和设计要求质量检测区;检测材料的尺寸是否精确，形状是否符合设计要求,检查门内板的焊接点是否牢固，组装部件是否准确，以防止在使用过程中出现松动或脱落的情况。设备维修区:主要用于维护和修理车间内的设备，以确保其正常运行和延长使用寿命，它是生产车间的核心，直接关系到生产效益。运输工具仓库：主要用于储存和管理车间内运输工具，以确保这些工具能够有效地用于车门门内板的制造和装配过程中，还可能负责运输工具的维护和保养工作，以延长其使用寿命和降低维修成本半成品存放区：是为已完成初步加工或组装，但还未完成全部工序的车门提供临时存储空间。这样的安排有助于确保生产流程的顺畅进行，方便后续加工及整体组装。成品存放区:专为存放已完成生产并经过质量检验的车门而设的区域。其主要目的是确保这些成品能够有序、安全地储存，同时方便后续的发货、物流运输。这一区域通常会根据产品类别、批次或其他相关标准进行分类，以便更有效地管理成品。厕所:位于进出口的角落，方便工作人员使用办公室：提供工作和管理功能的场所，主要用于车间内的日常管理和运营活动会议室：提供供人们开会、讨论、交流或举行其他相关活动的场所休息室：方便员工休息的地方更衣室：员工更换衣服的区域休息室出口设备维修区办公室成品库半成品存放区厕所大门材料检验区装配区焊接加工区质量检测区会议室运输工具仓库更衣室物料准备区厕所图4-1汽车车门焊接车间布局图休息室出口设备维修区办公室成品库半成品存放区厕所大门材料检验区装配区焊接加工区质量检测区会议室运输工具仓库更衣室物料准备区厕所4.4车间设备汽车车门焊接车间的主要包括以下几类设备：汽车车门焊接车间的主要设备包括以下几类：1.点焊机：悬挂式点焊机：通过悬挂系统连接在空中导轨上，操作工来回推拉完成不同位置上的板材焊接。机器人点焊机：主要用来完成自动工位中的电阻点焊工作，每个自动工位约有4～6台机器人，每台机器人有各自的机器人控制器和焊接控制器1。工装：2.定位焊工装：零件的相对固定可以用少量的焊点分布。补焊工装：主要用来完成工艺性的焊点，焊接时由于零件相对关系已经确定好。手动工装：操作人员手动完成夹头的关闭与打开。气动工装和电气工装：都是以压缩空气作为能源介质，但电气工装的动作是由PLC程序来控制的。3.输送设备：往复杆输送线、滑橇输送线、摩擦输送线、悬挂积放输送线等，用于将物料由上一工位传递到下一工位。4.其他设备：油压机、包边机等，用于辅助焊接过程。SHUTTLE线：一种往复式机运线，通过来回往复运动，将物料由上一工位传递到下一工位以上设备共同构成了汽车车门焊接车间的主要组成部分，确保了焊接工作的顺利进行总结:本研究针对汽车白车身门内板的点焊工艺进行了系统性的探讨，我们发现点焊工艺在车身制造中发挥着至关重要的作用，其焊接质量直接影响到汽车的整体性能和使用寿命。在研究过程中，我们选取了DC04进行车门门内板的点焊，包括焊接电流、电极压力，电极的选择和设备等研究，通过调整焊接参数，优化焊接工艺，我们成功提高了焊接接头的强度和稳定性。为了提高生产效率，本论文从车间设计原则，组成和车间设备方面进行了研究。未来随着智能制造技术的不断发展，汽车白车身车门内板生产车间将朝着更加智能化、自动化的方向发展。致谢行文至此，皆为终章，大学四年时光，转瞬即逝。随着毕业的到来，有不舍意味着我们将要进入社会，成为一个“小大人”，也有期待，未来的我们会是什么样子的呢，未知的事情就交给以后吧。教诲如春风，师恩似海深。首先我要感谢我的指导导师，他治学严谨，学识渊博，待人真诚，处事谦逊。在毕业论文撰写期间，自始至终得到了导师的精心指导和帮助，从选题、研究到成稿其中无不凝聚着导师的心血和汗水。父母二十几年含辛茹苦的付出与给予，这一路磕磕碰碰的二十几年：有迷茫，有开心，有收获…是你们在风里雨里为我保驾护航，给予了我前进的勇气与力量，我的人生上半场由你们全程参与，并指引我前行的方向。希望人生的下半场，是由我去奋斗与努力，为你们换来更多的幸福，希望我的成长速度能够快过你们老去的速度，时间不等人，感谢你们对我从小到大的爱与包容，让我健康快乐，无忧无虑地长大，感谢我所有的家人，是你们用爱包围在我周围，让我不用着急长大，心中常怀感恩，是你们用言传身教教会了我善良，让我安心往前奔跑，短短几行字，终究抵不过对你们千言万语的感谢。得一知己，远胜千万泛泛之交。特别感谢我的灵魂挚友张小宁以及我亲爱