CN107243722A - 一种汽车座椅钢铁骨架的生产工艺流程 - Google Patents

Abstract

一种汽车座椅钢铁骨架的生产工艺流程，解决现有汽车座椅骨架加工工艺存在的工艺繁琐，生产效率低，座椅骨架产品抗压抗拉性能差，容易损坏，使用安全性差的问题。该生产工艺流程包括：钢丝材料的选择、各类弯丝零件和金属板冲压件的加工、弯丝骨架半成品的焊接、座椅骨架的整体焊接、座椅骨架表面的电泳处理以及超声波焊接等步骤。该生产工艺简化了传统座椅的工艺流程，提升了生产效率；并且，加工出的座椅钢铁骨架具有良好的抗压抗拉性能，骨架强度高，能够承受较强的冲击力，不易损坏、经久耐用，有效提升座椅的使用安全性。

Description

一种汽车座椅钢铁骨架的生产工艺流程

技术领域

本发明属于座椅加工技术领域，具体涉及一种能够使座椅承受较强的冲击力，骨架强度高，不易损坏、经久耐用，并有效提升座椅使用安全性的汽车座椅钢铁骨架的生产工艺流程。

背景技术

现有汽车座椅骨架的加工工艺繁琐，生产效率低。并且，头枕安装支座的头枕安装导套与导套支撑板定位精准性差，贴合缝隙大，头枕安装导套在焊接过程中易产生过大热变形，造成导套尺寸过大或过小等问题。弯丝骨架作为已经焊接过的半成品，上面的钢丝因为焊接热变形，在拼接总成安装时，经常出现两侧弯丝骨架与中部金属板冲压件搭接间隙值不确定的问题，在焊接过程中导致焊点不良、甚至焊点缺失等情况的发生；而且，现有加工工艺中各焊点位置需要操作者人工进行检查，没有专用的设备对质量进行监控。同时，位于座椅骨架拼接总成中部的金属板冲压件，作为座椅骨架框架的主要连接点，是整个座椅骨架安装位置的基准；现有加工工艺中金属板冲压件的焊接位置容易出现偏斜，进而导致整个座椅骨架出现偏斜，严重影响汽车座椅的装配。另外，现有生产工艺加工出的座椅骨架抗压抗拉性能差，骨架在较强冲击力的作用下容易损坏，使用安全性差。故有必要对现有汽车座椅钢铁骨架的生产工艺进行改进。

发明内容

本发明就是针对上述问题，提供一种能够使座椅承受较强的冲击力，骨架强度高，不易损坏、经久耐用，并有效提升座椅使用安全性的汽车座椅钢铁骨架的生产工艺流程。

本发明所采用的技术方案是：该汽车座椅钢铁骨架的生产工艺流程包括如下步骤：

步骤一、钢丝材料的选择；制作座椅钢铁骨架的钢丝原材料，采用直径为φ4，φ5和φ6的抗拉强度高的优质钢丝；

步骤二、各类弯丝零件的加工；在弯丝机上，根据所要生产的弯丝零件的折弯形状，对钢丝进行折弯；当产出第一个弯丝零件后，利用检测设备，结合图纸及公差范围对加工出的弯丝零件进行检测；如果首件合格，则进行批量生产，并且每一百件进行一次检测，以控制弯丝零件的产品质量；倘若首件不合格，可以使用检测设备对弯丝机进行校准，直至弯丝机所加工出的弯丝零件经检测合格后，再恢复批量生产；

步骤三、金属板冲压件的加工；结合冲压件材质、以及产品结构来确定冲压的变形补偿量；再根据补偿量设计冲压模具，进而冲压出半成品；然后，将半成品加工至成品，并对金属板冲压件进行检测和筛查，排除存在裂纹、起皱、拉伤、厚度不均、不成型等缺陷的冲压产品；

步骤四、将各类弯丝零件与金属板冲压件进行组对、焊接；操作人员按照设计图纸的组对位置，将弯丝零件和头枕安装支座依次装夹到左侧半成品装夹总成和右侧半成品装夹总成上；之后，两个半成品装夹总成旋转到焊接工作站内，自动焊接机器人分别对左侧弯丝骨架与头枕安装支座、右侧弯丝骨架与头枕安装支座进行焊接；然后，操作人员将焊接完成的左侧弯丝骨架半成品、右侧弯丝骨架半成品以及中部金属板冲压件，装夹在座椅骨架装夹总成上；之后，座椅骨架装夹总成旋转到焊接工作站内，通过自动焊接机器人进行座椅骨架的整体焊接；座椅骨架焊接完成后，操作人员取下焊接成品，并放在打码机上进行打码和自检；再将所焊接的座椅骨架首件，送至三坐标测量室进行三坐标测量，并通过熔深试验对座椅骨架各焊点的熔深和强度进行检测；首件测量合格后，方可下放首件合格前、所隔离的座椅骨架焊接成品；

步骤五、座椅骨架表面的电泳处理；将座椅骨架焊接成品运至电泳工位，并挂至指定位置，防止其脱落；座椅骨架首先进入到脱脂槽内，以清洗表面的油污；然后，座椅骨架再进入到磷化槽内，使座椅骨架表面形成分布均匀的磷化膜；之后，座椅骨架进入到清洗槽内，以清洗表面的酸性杂质；最后，将座椅骨架焊接成品放入到电泳槽内进行电泳，使金属防护涂料在座椅骨架表面沉积成膜，再利用清水和新鲜R/O直喷清洗溶液来依次清洗座椅骨架表面的杂物；座椅骨架表层防护膜经过固化烘干后，下线检验；

步骤六、隔离塑料件的超声波焊接；经过电泳的座椅骨架成品运至超声波焊接工位处，并将电泳后的座椅骨架悬挂在过程工装上；然后，把座椅骨架以及隔离塑料件和粘贴毛毡，安装到超声波焊机上、进行焊接；隔离塑料件焊接完毕后贴上标签，之后，将超声波焊接后的首件悬挂在首件目检局域；质量巡检人员对首件进行目检、确定合格后，进行批量生产；从而产出座椅钢铁骨架成品。

所述步骤一，制作座椅钢铁骨架的钢丝材料的成分含量为C：0.040%、Mn：0.320%、Si：0.080%、P：0.009%、S：0.004%。

所述步骤四，座椅骨架焊接的工艺参数为：焊接电流140～160A、焊接电压13.5～15.4V、送丝速度5.5～6m/min。

所述步骤五，座椅骨架焊接成品的电泳工艺参数为：电导率100～200μs、pH值5.5～8.5、电压100～130V、电泳时间5～10min；酸价小于46，胺值小于23。

所述步骤五，用于清洗座椅骨架表面油污的脱脂槽内脱脂溶液的配制过程为：加清水至槽的1/2，之后，加入10L酸性除油剂，并搅拌至完全溶解，然后，加水至1000L；在经过长时间的使用后，油、灰等污物会漂浮在脱脂槽槽液的表面，这些污物通过槽液溢流的方式去除，以确保脱脂效果。

所述步骤五，用于使座椅骨架表面形成磷化膜的磷化槽内磷化溶液，由磷酸、磷酸二氢锌、亚铁氰化钾、苯甲酸钠、酒石酸、多聚磷酸钠及水配制而成，且溶液外观呈深褐色半透明液体，比重为1.2～1.3g/cm³，溶液的pH值为0.5～1；座椅骨架在5℃～50℃环境下，经该磷化溶液的处理后，消除了其表面的锈蚀原电池；并将座椅骨架表面的氧化铁锈逆转生成具有防锈性能的磷化膜，有效地保护座椅骨架的钢铁材料免受锈蚀；而且，与未磷化直接涂漆的方式相比，座椅骨架磷化后，其表面与防护涂料之间的结合力提升了2～10倍。

所述步骤五，用于使座椅骨架表面形成磷化膜的磷化槽内磷化溶液，由磷酸、Cu盐、Se盐、ZnO、次磷酸钙、钼酸铵、EDTA及含有多羟基磷酸酯的化合物和水组成；该磷化溶液的磷化发黑温度低，工作性能稳定，在座椅骨架表面形成的磷化膜为板块状致密结晶、且呈均匀黑色，耐蚀性强，对基材的附着力好，适合于钢材涂装前的预处理。

所述步骤四，左侧半成品装夹总成和右侧半成品装夹总成上，用于头枕安装支座组对、焊接的头枕安装支座焊接夹具包括支撑座Ⅰ，支撑座Ⅰ由底部的夹具台Ⅰ构成，夹具台Ⅰ中部的上方设置有支撑板放置平台；支撑板放置平台的两侧各设置有两个支撑板夹紧机构，支撑板夹紧机构包括升降气缸，升降气缸的伸缩端设置有夹紧卡块，且夹紧卡块位于支撑板放置平台的上方；支撑板放置平台的后侧设置有限位压紧机构安装座，限位压紧机构安装座上设置有导套限位压紧机构，导套限位压紧机构包括压紧机构主体Ⅰ，压紧机构主体Ⅰ的上部铰接有H型压紧板，H型压紧板前端的两侧分别设置有导套安装块；支撑板放置平台的前侧设置有顶紧机构安装座，顶紧机构安装座上设置有导套顶紧机构，导套顶紧机构包括顶紧机构主体，顶紧机构主体的上部铰接有H型顶紧板，H型顶紧板前端的顶紧块连接板的两端分别设置有导套顶紧块。

所述步骤四，用于左侧弯丝骨架、右侧弯丝骨架以及中部金属板冲压件组对、焊接的座椅骨架装夹总成，包括总成支撑平台，总成支撑平台上设置有若干个用于固定弯丝骨架的骨架定位夹紧机构；总成支撑平台上侧的中部，则设置有用于将冲压件与两侧弯丝骨架夹紧定位的结合部定位夹紧机构，结合部定位夹紧机构的两侧分别设置有冲压件定位机构。

所述步骤四，座椅骨架装夹总成的结合部定位夹紧机构包括支撑座Ⅱ，支撑座Ⅱ由底部的夹具台Ⅱ构成，夹具台Ⅱ两侧的上方分别设置有侧安装台面，夹具台Ⅱ后部的上方设置有后安装台面；后安装台面与两个侧安装台面构成U型安装台；夹具台Ⅱ的前部设置有夹紧机构支座，夹紧机构支座上设置的对称布置、且结构相同的第一手动夹紧机构和第二手动夹紧机构，均包括与夹紧机构支座相连的夹紧机构主体，夹紧机构主体的前端设置有夹紧转轴，夹紧转轴的端部与夹紧块旋转驱动轴相连；夹紧块旋转驱动轴上设置有若干个旋转夹紧块，夹紧机构主体的后端设置有转轴锁紧气缸；夹具台Ⅱ的后部设置有压紧机构支座，压紧机构支座上设置有竖直布置的自动压紧机构，自动压紧机构的压紧机构主体Ⅱ上部铰接有Y型压紧板，Y型压紧板的前端设置有T型夹紧块；压紧机构主体Ⅱ的下部设置有压紧气缸。

本发明的有益效果：该汽车座椅钢铁骨架的生产工艺流程，简化了传统座椅的工艺流程，提升了生产效率。通过头枕安装支座焊接夹具手动与气动夹紧机构的配合，使头枕安装导套与导套支撑板紧密地贴合，并将头枕安装导套精准定位在导套支撑板上进行焊接，有效防止焊接过程中头枕安装导套的热变形，保证焊点质量以及焊点美观性。另外，座椅骨架装夹总成能够将金属板冲压件与弯丝骨架精准定位，夹紧后间隙小，焊接精度高，在机器人焊接轨道已经设定的情况下，可有效提升焊接质量，保证焊点质量以及成品座椅骨架总成的尺寸精度，提升装车质量。经过该生产工艺加工出的座椅钢铁骨架具有良好的抗压抗拉性能，骨架强度高，能够承受较强的冲击力，不易损坏、经久耐用，有效提升座椅的使用安全性；并且有利于汽车的整体质量轻量化，可减少能源消耗和尾气排放，节能环保，社会效益显著。

附图说明

图1是本发明的工艺流程图。

图2是本发明生产工艺所生产的汽车座椅钢铁骨架的一种结构示意图。

图3是图2中的头枕安装支座的一种结构示意图。

图4是本发明生产工艺中所使用的头枕安装支座焊接夹具的一种结构示意图。

图5是图4中的支撑座Ⅰ的一种结构示意图。

图6是图4中的导套限位压紧机构的一种结构示意图。

图7是图4中的导套顶紧机构的一种结构示意图。

图8是本发明生产工艺中所使用的座椅骨架装夹总成的一种结构示意图。

图9是图8中的结合部定位夹紧机构的一种结构示意图。

图10是图9中的支撑座Ⅱ的一种结构示意图。

图11是图9中的第一手动夹紧机构和第二手动夹紧机构的一种结构示意图。

图12是图9中的自动压紧机构的一种结构示意图。

图中序号说明：1左侧弯丝骨架、2右侧弯丝骨架、3金属板冲压件、4头枕安装支座、5导套支撑板、6头枕安装导套、7支撑座Ⅰ、8支撑板夹紧机构、9导套限位压紧机构、10导套顶紧机构、11夹具台Ⅰ、12夹紧机构支座、13平台支板、14顶紧机构安装座、15支撑板放置平台、16定位销Ⅰ、17夹紧卡块、18气缸连接板、19升降气缸、20压紧机构主体Ⅰ、21压紧板转轴、22压紧板转动手柄、23 H型压紧板、24导套安装块、25滚珠顶丝、26转轴锁紧气缸、27顶紧机构主体、28顶紧板转动手柄、29顶紧板转轴、30H型顶紧板、31顶紧块连接板、32导套顶紧块、33总成支撑平台、34骨架定位夹紧机构、35结合部定位夹紧机构、36冲压件定位机构、37支撑座Ⅱ、38第一手动夹紧机构、39第二手动夹紧机构、40自动压紧机构、41夹具台Ⅱ、42侧安装台面、43台面支板、44 U型安装台、45夹紧机构支撑座、46驱动轴安装孔、47定位销Ⅱ、48后安装台面、49压紧机构支座、50夹紧机构主体、51夹紧转轴、52转动柄、53夹紧块旋转驱动轴、54旋转夹紧块、55压紧气缸、56压紧机构主体Ⅱ、57压紧转轴、58 Y型压紧板、59 T型夹紧块。

具体实施方式

根据图1～12详细说明本发明的具体步骤。该汽车座椅钢铁骨架的生产工艺流程，包括如下步骤：步骤一、钢丝材料的选择。制作座椅钢铁骨架的钢丝原材料，采用直径为φ4，φ5和φ6的、具有高等级抗拉性能（抗拉强度可高达2160MPa）的优质钢丝。根据具体的工艺要求，钢丝材料的成分含量可以为C：0.040%、Mn：0.320%、Si：0.080%、P：0.009%、S：0.004%。

步骤二、各类弯丝零件的加工。在Wafos的B3型和BM30型弯丝机上，根据所要生产的弯丝零件的折弯形状，对钢丝进行折弯；以产出焊接座椅钢铁骨架所需的各种弯丝半成品。当产出第一个弯丝零件后，利用Aicon的P8型检测设备，结合图纸及公差范围对加工出的弯丝零件进行检测。如果首件合格，则进行批量生产，并且每一百件进行一次检测，以控制弯丝零件的产品质量；倘若首件不合格，可以使用检测设备对弯丝机进行校准，直至弯丝机所加工出的弯丝零件经检测合格后，再恢复批量生产。并按照包装规范进行装箱，批次生产完毕后上交工单至班组长，并由班组长进行ERP系统追踪；之后向质量部门报检，质检员检验合格后由物流部门转移到半成品库。

步骤三、金属板冲压件3的加工。结合冲压件材质、以及产品结构来确定冲压的变形补偿量；再根据补偿量设计冲压模具，进而冲压出半成品；然后，将半成品加工至成品，并对金属板冲压件3进行检测和筛查，排除存在裂纹、起皱、拉伤、厚度不均、不成型等缺陷的冲压产品。

步骤四、将各类弯丝零件与金属板冲压件3进行组对、焊接。操作人员按照设计图纸的组对位置，将弯丝零件和头枕安装支座4依次装夹到左侧半成品装夹总成和右侧半成品装夹总成上。如图4～7所示，左侧半成品装夹总成和右侧半成品装夹总成上，用于头枕安装支座4组对、焊接的头枕安装支座4焊接夹具包括由底部夹具台Ⅰ11构成的支撑座Ⅰ7，其中，支撑座Ⅰ7夹具台Ⅰ11中部的上方设置有用于安装导套支撑板5的支撑板放置平台15，支撑板放置平台15的四角分别通过平台支板13与夹具台Ⅰ11的上表面相连接。为了提升导套支撑板5定位的精准性，支撑座Ⅰ7的支撑板放置平台15上，设置有若干个竖直布置的定位销Ⅰ16。支撑板放置平台15的两侧各设置有两个用于夹紧导套支撑板5的支撑板夹紧机构8；支撑板夹紧机构8由升降气缸19构成，升降气缸19的伸缩端设置有夹紧卡块17；四个支撑板夹紧机构8的升降气缸19，分别通过气缸连接板18与竖直布置在夹具台Ⅰ11两侧的夹紧机构支座12相连接。支撑板夹紧机构8的夹紧卡块17分别布置在支撑板放置平台15的边角处，并且夹紧卡块17均位于支撑板放置平台15的上方。

支撑座Ⅰ7支撑板放置平台15的后侧设置有限位压紧机构安装座，限位压紧机构安装座上设置有用于将两个头枕安装导套6定位、压紧在导套支撑板5上的导套限位压紧机构9。导套限位压紧机构9由压紧机构主体Ⅰ20构成，压紧机构主体Ⅰ20的上部通过压紧板转轴21铰接有H型压紧板23，H型压紧板23前端的两侧分别设置有长方体状的导套安装块24；两个导套安装块24相互平行布置。压紧机构主体Ⅰ20的下部设置有用于在焊接过程中锁紧压紧板转轴21的转轴锁紧气缸26。为了方便作业人员的操作，导套限位压紧机构9的压紧机构主体Ⅰ20的侧部，设置有便于转动H型压紧板23的压紧板转动手柄22；压紧板转动手柄22的转轴与压紧板转轴21相连接，并可实现相互联动，以通过对压紧板转动手柄22的控制，来带动H型压紧板23的转动，以实现对头枕安装导套6的定位压紧。

导套限位压紧机构9的H型压紧板23前端的导套安装块24上设置有滚珠顶丝25，以利用滚珠顶丝25顶紧滚珠的滚动，来方便头枕安装导套6在导套安装块24上的安装；并且，通过滚珠顶丝25顶紧滚珠在头枕安装导套6内壁的顶紧力，有效限制头枕安装导套6的焊接变形。

支撑座Ⅰ7支撑板放置平台15的前侧设置有顶紧机构安装座14，顶紧机构安装座14上设置有用于限制头枕安装导套6前后窜动的导套顶紧机构10。导套顶紧机构10由顶紧机构主体27构成，顶紧机构主体27的上部通过顶紧板转轴29铰接有H型顶紧板30，H型顶紧板30前端设置有顶紧块连接板31，顶紧块连接板31的两端分别设置有用于顶紧两个头枕安装导套6端部的导套顶紧块32。顶紧机构主体27的下部设置有用于在焊接过程中锁紧顶紧板转轴29的转轴锁紧气缸26。为了方便作业人员的操作，导套顶紧机构10的顶紧机构主体27的侧部，设置有便于转动H型顶紧板30的顶紧板转动手柄28；顶紧板转动手柄28的转轴与顶紧板转轴29相连接，并可实现相互联动，以通过对顶紧板转动手柄28的控制，来带动H型顶紧板30的转动，以实现对头枕安装导套6的限位顶紧。

头枕安装支座4组对焊接时，首先，将待焊接头枕安装支座4的导套支撑板5通过定位销Ⅰ16安设在支撑座Ⅰ7的支撑板放置平台15上，再驱动四个支撑板夹紧机构8的升降气缸19收回，以带动升降气缸19伸缩端设置的夹紧卡块17下降、压紧导套支撑板5。然后，把两个待焊接的薄壁中空结构的头枕安装导套6，分别套设在导套限位压紧机构9的H型压紧板23前端的两个导套安装块24上；导套安装块24上的滚珠顶丝25，顶紧头枕安装导套6的内壁，使头枕安装导套6与导套安装块24紧密地配合。之后，扳动导套限位压紧机构9的压紧板转动手柄22，驱动H型压紧板23向导套支撑板5转动，使H型压紧板23上布置的两个头枕安装导套6紧贴导套支撑板5。再扳动导套顶紧机构10的顶紧板转动手柄28，驱动H型顶紧板30以及其上的两个导套顶紧块32，向贴合在导套支撑板5上的两个头枕安装导套6转动，并使导套顶紧块32顶紧头枕安装导套6的端部，以限制头枕安装导套6的前后移动，确保焊接位置的精准性。分别驱动导套限位压紧机构9和导套顶紧机构10的转轴锁紧气缸26伸出，将压紧板转轴21和顶紧板转轴29锁死，以确保待焊接头枕安装导套6的夹紧状态。之后，两个半成品装夹总成旋转到焊接工作站内，松下的PK3001-X3-2PD型自动焊接机器人分别对左侧弯丝骨架1与头枕安装支座4、右侧弯丝骨架2与头枕安装支座4进行焊接。弯丝零件和头枕安装支座4焊接的工艺参数为：焊接电流140～160A、焊接电压13.5～15.4V、送丝速度5.5～6m/min。

然后，操作人员将焊接完成的左侧弯丝骨架半成品、右侧弯丝骨架半成品以及中部金属板冲压件3，装夹在座椅骨架装夹总成上。如图8所示，座椅骨架装夹总成包括总成支撑平台33，总成支撑平台33上设置有若干个用于固定左侧、右侧弯丝骨架2的骨架定位夹紧机构34；总成支撑平台33上侧的中部，则设置有用于将冲压件与两侧弯丝骨架夹紧定位、并便于冲压件与骨架框架配合的结合部定位夹紧机构35；结合部定位夹紧机构35的两侧，则分别设置有用于固定冲压件位置的冲压件定位机构36。

如图9～12所示，座椅骨架装夹总成的结合部定位夹紧机构35包括由底部夹具台Ⅱ41构成的支撑座Ⅱ37，其中，支撑座Ⅱ37夹具台Ⅱ41两侧的上方分别设置有侧安装台面42，夹具台Ⅱ41后部的上方设置有后安装台面48；后安装台面48与两个侧安装台面42构成用于安装金属板冲压件3的U型安装台44，U型安装台44通过下部的若干个竖直布置的台面支板43与夹具台Ⅱ41的上表面相连接。支撑座Ⅱ37夹具台Ⅱ41的前部设置有两个并列布置的夹紧机构支撑座45，两个夹紧机构支撑座45上分别设置有对称布置的第一手动夹紧机构38和第二手动夹紧机构39。第一手动夹紧机构38和第二手动夹紧机构39的结构相同，且均由与夹紧机构支撑座45相连接的夹紧机构主体50构成，夹紧机构主体50的前端设置有夹紧转轴51，夹紧转轴51的端部通过联轴器与夹紧块旋转驱动轴53相连接。第一手动夹紧机构38和第二手动夹紧机构39的夹紧块旋转驱动轴53，分别穿过相应一侧台面支板43上的驱动轴安装孔46、布置在U型安装台44的U形开口的内侧；并且，夹紧块旋转驱动轴53沿与侧安装台面42布置方向相平行的方向布置。

对称布置的第一手动夹紧机构38和第二手动夹紧机构39的夹紧块旋转驱动轴53上，分别设置有三个用于夹紧金属板冲压件3侧部的旋转夹紧块54。夹紧机构主体50的后端设置有用于在焊接过程中锁紧夹紧转轴51的转轴锁紧气缸26。为了方便作业人员对夹紧块旋转驱动轴53以及其上布置的旋转夹紧块54的夹紧操作，第一手动夹紧机构38和第二手动夹紧机构39的夹紧机构主体50的侧部，均设置有便于转动夹紧转轴51和夹紧块旋转驱动轴53的转动柄52；转动柄52的转轴与夹紧转轴51相连接，并可实现相互联动，以通过对转动柄52的控制，来带动夹紧转轴51和夹紧块旋转驱动轴53一同转动，从而利用旋转夹紧块54的旋转压紧来实现对金属板冲压件3两侧部的定位压紧。

支撑座Ⅱ37夹具台Ⅱ41后部、U型安装台44的内侧，设置有竖直布置的压紧机构支座49，压紧机构支座49上设置有用于压紧金属板冲压件3后部的自动压紧机构40；自动压紧机构40由与压紧机构支座49相连接、竖直布置的压紧机构主体Ⅱ56构成，压紧机构主体Ⅱ56的上部通过压紧转轴57铰接有Y型压紧板58，Y型压紧板58的前端设置有用于与金属板冲压件3相接触的T型夹紧块59。压紧机构主体Ⅱ56的下部设置有用于驱动压紧转轴57旋转的压紧气缸55，以通过压紧转轴57的转动，使Y型压紧板58带动T型夹紧块59压紧金属板冲压件3。

左侧弯丝骨架1、右侧弯丝骨架2以及中部金属板冲压件3组对焊接时，首先，将待焊接的弯丝骨架半成品布置于结合部定位夹紧机构35上，利用支撑座Ⅱ37台面支板43侧部的框架钢丝托块，卡接住弯丝骨架半成品的钢丝；并使用骨架定位夹紧机构34支撑固定弯丝骨架半成品的位置。然后，将待焊接的金属板冲压件3通过定位销Ⅱ47安设在支撑座Ⅱ37的U型安装台44上，并通过冲压件定位机构36固定金属板冲压件3的位置；之后，依次扳动第一手动夹紧机构38和第二手动夹紧机构39的转动柄52，分别通过夹紧块旋转驱动轴53的转动，带动两个手动夹紧机构的旋转夹紧块54将金属板冲压件3的两侧夹紧。驱动自动压紧机构40的压紧气缸55伸出，带动Y型压紧板58绕压紧转轴57转动，从而使Y型压紧板58前端设置的T型夹紧块59压紧金属板冲压件3的端部，以限制金属板冲压件3的前后移动，确保焊接位置的精准性。再分别驱动第一手动夹紧机构38和第二手动夹紧机构39的转轴锁紧气缸26伸出，将两个夹紧机构的夹紧转轴51锁死，以确保待焊接金属板冲压件3的夹紧状态。

之后，座椅骨架装夹总成旋转到焊接工作站内，通过Robolution的64331型自动焊接机器人进行座椅骨架的整体焊接。左侧弯丝骨架半成品、右侧弯丝骨架半成品与中部金属板冲压件3焊接的工艺参数为：焊接电流140～160A、焊接电压13.5～15.4V、送丝速度5.5～6m/min。座椅骨架焊接完成后，操作人员取下焊接成品，并放在打码机上进行打码和自检；再将所焊接的座椅骨架首件，送至三坐标测量室进行三坐标测量，并通过熔深试验对座椅骨架各焊点的熔深和强度进行检测；首件测量合格后，方可下放首件合格前、所隔离的座椅骨架焊接成品。工单完毕后由班长进行ERP系统追踪，然后向质量部门进行报检，检验合格后由物流部门转移至半成品库。

步骤五、座椅骨架表面的电泳处理。将座椅骨架焊接成品运至电泳工位，并挂至指定位置，防止其脱落。座椅骨架首先进入到脱脂槽内，以清洗表面的油污；然后，座椅骨架再进入到磷化槽内，使座椅骨架表面形成分布均匀的磷化膜；之后，座椅骨架进入到盛装有重铬酸盐和浓硫酸的清洗槽内，以清洗表面的酸性杂质；最后，将座椅骨架焊接成品放入到电泳槽内进行电泳；座椅骨架焊接成品的电泳工艺参数为：电导率100～200μs、pH值5.5～8.5、电压100～130V、电泳时间5～10min；酸价小于46，胺值小于23，以使金属防护涂料在座椅骨架表面沉积成膜；再利用清水和新鲜R/O直喷清洗溶液来依次清洗座椅骨架表面的杂物。座椅骨架表层防护膜经过固化烘干后，下线检验。

用于清洗座椅骨架表面油污的脱脂槽内脱脂溶液的配制过程为：加清水至槽的1/2（脱脂槽不是专为一种零件设计的，可根据零件的大小调整加水量），之后，加入10L酸性除油剂，并搅拌至完全溶解，然后，加水至1000L（根据容器刻度以及实际应用情况可进行调整）。在经过长时间的使用后，油、灰等污物会漂浮在脱脂槽槽液的表面；为了确保脱脂效果，通过槽液溢流的方式将这些污物去除。用于使座椅骨架表面形成磷化膜的磷化槽内磷化溶液，由磷酸、磷酸二氢锌、亚铁氰化钾、苯甲酸钠、酒石酸、多聚磷酸钠及水配制而成，且溶液外观呈深褐色半透明液体，比重为1.2～1.3g/cm³，溶液的pH值为0.5～1。座椅骨架在5℃～50℃环境下，经该磷化溶液的处理后，消除了其表面的锈蚀原电池；并将座椅骨架表面的氧化铁锈逆转生成具有防锈性能的磷化膜，有效地保护座椅骨架的钢铁材料免受锈蚀；而且，与未磷化直接涂漆的方式相比，座椅骨架磷化后，其表面与防护涂料之间的结合力提升了2～10倍。

根据具体的工艺要求，用于使座椅骨架表面形成磷化膜的磷化槽内磷化溶液，也可以由磷酸、Cu盐、Se盐、ZnO、次磷酸钙、钼酸铵、EDTA及含有多羟基磷酸酯的化合物和水组成。该磷化溶液的磷化发黑温度低，工作性能稳定，在座椅骨架表面形成的磷化膜为板块状致密结晶、且呈均匀黑色，耐蚀性强，对基材的附着力好，适合于钢材涂装前的预处理。

步骤六、用于避免汽车座椅钢铁骨架框架、与汽车底盘之间钢铁直接接触的隔离塑料件的超声波焊接。经过电泳的座椅骨架成品运至超声波焊接工位处，并将电泳后的座椅骨架悬挂在用于挂零件的中间架过程工装上；然后，把座椅骨架以及隔离塑料件和粘贴毛毡，安装到超声波焊机上、进行焊接；隔离塑料件焊接完毕后贴上标签，之后，将超声波焊接后的首件悬挂在首件目检局域；质量巡检人员对首件进行目检、确定合格后，进行批量生产。工单完毕后由班长进行ERP系统追踪，并向质量部门报检，检验合格后由物流部门转移至成品库。

Claims (10)

1.一种汽车座椅钢铁骨架的生产工艺流程，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一、钢丝材料的选择；制作座椅钢铁骨架的钢丝原材料，采用直径为φ4，φ5和φ6的抗拉强度高的优质钢丝；

步骤二、各类弯丝零件的加工；在弯丝机上，根据所要生产的弯丝零件的折弯形状，对钢丝进行折弯；当产出第一个弯丝零件后，利用检测设备，结合图纸及公差范围对加工出的弯丝零件进行检测；如果首件合格，则进行批量生产，并且每一百件进行一次检测，以控制弯丝零件的产品质量；倘若首件不合格，可以使用检测设备对弯丝机进行校准，直至弯丝机所加工出的弯丝零件经检测合格后，再恢复批量生产；

步骤三、金属板冲压件（3）的加工；结合冲压件材质、以及产品结构来确定冲压的变形补偿量；再根据补偿量设计冲压模具，进而冲压出半成品；然后，将半成品加工至成品，并对金属板冲压件（3）进行检测和筛查，排除存在裂纹、起皱、拉伤、厚度不均、不成型等缺陷的冲压产品；

步骤四、将各类弯丝零件与金属板冲压件（3）进行组对、焊接；操作人员按照设计图纸的组对位置，将弯丝零件和头枕安装支座（4）依次装夹到左侧半成品装夹总成和右侧半成品装夹总成上；之后，两个半成品装夹总成旋转到焊接工作站内，自动焊接机器人分别对左侧弯丝骨架（1）与头枕安装支座（4）、右侧弯丝骨架（2）与头枕安装支座（4）进行焊接；然后，操作人员将焊接完成的左侧弯丝骨架（1）半成品、右侧弯丝骨架（2）半成品以及中部金属板冲压件（3），装夹在座椅骨架装夹总成上；之后，座椅骨架装夹总成旋转到焊接工作站内，通过自动焊接机器人进行座椅骨架的整体焊接；座椅骨架焊接完成后，操作人员取下焊接成品，并放在打码机上进行打码和自检；再将所焊接的座椅骨架首件，送至三坐标测量室进行三坐标测量，并通过熔深试验对座椅骨架各焊点的熔深和强度进行检测；首件测量合格后，方可下放首件合格前、所隔离的座椅骨架焊接成品；

步骤五、座椅骨架表面的电泳处理；将座椅骨架焊接成品运至电泳工位，并挂至指定位置，防止其脱落；座椅骨架首先进入到脱脂槽内，以清洗表面的油污；然后，座椅骨架再进入到磷化槽内，使座椅骨架表面形成分布均匀的磷化膜；之后，座椅骨架进入到清洗槽内，以清洗表面的酸性杂质；最后，将座椅骨架焊接成品放入到电泳槽内进行电泳，使金属防护涂料在座椅骨架表面沉积成膜，再利用清水和新鲜R/O直喷清洗溶液来依次清洗座椅骨架表面的杂物；座椅骨架表层防护膜经过固化烘干后，下线检验；

步骤六、隔离塑料件的超声波焊接；经过电泳的座椅骨架成品运至超声波焊接工位处，并将电泳后的座椅骨架悬挂在过程工装上；然后，把座椅骨架以及隔离塑料件和粘贴毛毡，安装到超声波焊机上、进行焊接；隔离塑料件焊接完毕后贴上标签，之后，将超声波焊接后的首件悬挂在首件目检局域；质量巡检人员对首件进行目检、确定合格后，进行批量生产；从而产出座椅钢铁骨架成品。

2.根据权利要求1所述的汽车座椅钢铁骨架的生产工艺流程，其特征在于：所述步骤一，制作座椅钢铁骨架的钢丝材料的成分含量为C：0.040%、Mn：0.320%、Si：0.080%、P：0.009%、S：0.004%。

3.根据权利要求1所述的汽车座椅钢铁骨架的生产工艺流程，其特征在于：所述步骤四，座椅骨架焊接的工艺参数为：焊接电流140～160A、焊接电压13.5～15.4V、送丝速度5.5～6m/min。

4.根据权利要求1所述的汽车座椅钢铁骨架的生产工艺流程，其特征在于：所述步骤五，座椅骨架焊接成品的电泳工艺参数为：电导率100～200μs、pH值5.5～8.5、电压100～130V、电泳时间5～10min；酸价小于46，胺值小于23。

5.根据权利要求1所述的汽车座椅钢铁骨架的生产工艺流程，其特征在于：所述步骤五，用于清洗座椅骨架表面油污的脱脂槽内脱脂溶液的配制过程为：加清水至槽的1/2，之后，加入10L酸性除油剂，并搅拌至完全溶解，然后，加水至1000L；在经过长时间的使用后，油、灰等污物会漂浮在脱脂槽槽液的表面，这些污物通过槽液溢流的方式去除，以确保脱脂效果。

6.根据权利要求1所述的汽车座椅钢铁骨架的生产工艺流程，其特征在于：所述步骤五，用于使座椅骨架表面形成磷化膜的磷化槽内磷化溶液，由磷酸、磷酸二氢锌、亚铁氰化钾、苯甲酸钠、酒石酸、多聚磷酸钠及水配制而成，且溶液外观呈深褐色半透明液体，比重为1.2～1.3g/cm³，溶液的pH值为0.5～1；座椅骨架在5℃～50℃环境下，经该磷化溶液的处理后，消除了其表面的锈蚀原电池；并将座椅骨架表面的氧化铁锈逆转生成具有防锈性能的磷化膜，有效地保护座椅骨架的钢铁材料免受锈蚀；而且，与未磷化直接涂漆的方式相比，座椅骨架磷化后，其表面与防护涂料之间的结合力提升了2～10倍。

7.根据权利要求1所述的汽车座椅钢铁骨架的生产工艺流程，其特征在于：所述步骤五，用于使座椅骨架表面形成磷化膜的磷化槽内磷化溶液，由磷酸、Cu盐、Se盐、ZnO、次磷酸钙、钼酸铵、EDTA及含有多羟基磷酸酯的化合物和水组成；该磷化溶液的磷化发黑温度低，工作性能稳定，在座椅骨架表面形成的磷化膜为板块状致密结晶、且呈均匀黑色，耐蚀性强，对基材的附着力好，适合于钢材涂装前的预处理。

8.根据权利要求1所述的汽车座椅钢铁骨架的生产工艺流程，其特征在于：所述步骤四，左侧半成品装夹总成和右侧半成品装夹总成上，用于头枕安装支座（4）组对、焊接的头枕安装支座（4）焊接夹具包括支撑座Ⅰ（7），支撑座Ⅰ（7）由底部的夹具台Ⅰ（11）构成，夹具台Ⅰ（11）中部的上方设置有支撑板放置平台（15）；支撑板放置平台（15）的两侧各设置有两个支撑板夹紧机构（8），支撑板夹紧机构（8）包括升降气缸（19），升降气缸（19）的伸缩端设置有夹紧卡块（17），且夹紧卡块（17）位于支撑板放置平台（15）的上方；支撑板放置平台（15）的后侧设置有限位压紧机构安装座，限位压紧机构安装座上设置有导套限位压紧机构（9），导套限位压紧机构（9）包括压紧机构主体Ⅰ（20），压紧机构主体Ⅰ（20）的上部铰接有H型压紧板（23），H型压紧板（23）前端的两侧分别设置有导套安装块（24）；支撑板放置平台（15）的前侧设置有顶紧机构安装座（14），顶紧机构安装座（14）上设置有导套顶紧机构（10），导套顶紧机构（10）包括顶紧机构主体（27），顶紧机构主体（27）的上部铰接有H型顶紧板（30），H型顶紧板（30）前端的顶紧块连接板（31）的两端分别设置有导套顶紧块（32）。

9.根据权利要求1所述的汽车座椅钢铁骨架的生产工艺流程，其特征在于：所述步骤四，用于左侧弯丝骨架（1）、右侧弯丝骨架（2）以及中部金属板冲压件（3）组对、焊接的座椅骨架装夹总成，包括总成支撑平台（33），总成支撑平台（33）上设置有若干个用于固定弯丝骨架的骨架定位夹紧机构（34）；总成支撑平台（33）上侧的中部，则设置有用于将冲压件与两侧弯丝骨架夹紧定位的结合部定位夹紧机构（35），结合部定位夹紧机构（35）的两侧分别设置有冲压件定位机构（36）。

10.根据权利要求9所述的汽车座椅钢铁骨架的生产工艺流程，其特征在于：所述座椅骨架装夹总成的结合部定位夹紧机构（35）包括支撑座Ⅱ（37），支撑座Ⅱ（37）由底部的夹具台Ⅱ（41）构成，夹具台Ⅱ（41）两侧的上方分别设置有侧安装台面（42），夹具台Ⅱ（41）后部的上方设置有后安装台面（48）；后安装台面（48）与两个侧安装台面（42）构成U型安装台（44）；夹具台Ⅱ（41）的前部设置有夹紧机构支座（12），夹紧机构支座（12）上设置的对称布置、且结构相同的第一手动夹紧机构（38）和第二手动夹紧机构（39），均包括与夹紧机构支座（12）相连的夹紧机构主体（50），夹紧机构主体（50）的前端设置有夹紧转轴（51），夹紧转轴（51）的端部与夹紧块旋转驱动轴（53）相连；夹紧块旋转驱动轴（53）上设置有若干个旋转夹紧块（54），夹紧机构主体（50）的后端设置有转轴锁紧气缸（26）；夹具台Ⅱ（41）的后部设置有压紧机构支座（49），压紧机构支座（49）上设置有竖直布置的自动压紧机构（40），自动压紧机构（40）的压紧机构主体Ⅱ（56）上部铰接有Y型压紧板（58），Y型压紧板（58）的前端设置有T型夹紧块（59）；压紧机构主体Ⅱ（56）的下部设置有压紧气缸（55）。