CN112059421A - 一种汽车白车身顶盖的定位方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种汽车白车身顶盖的定位方法，其包括如下步骤：顶盖定位；焊点标记：在车身的车头上标记若干车头焊点,以及在车身的车尾上标记若干车尾焊点；且若确定车身的车头为激光焊接起始端，车尾为激光焊接结束端，则车头焊点的数量小于或等于车尾焊点的数量；若确定车身的车尾为激光焊接起始端，车头为激光焊接结束端，则车头焊点的数量大于或等于车尾焊点的数量；白车身顶盖装配：将白车身顶盖放置到车身上；激光焊接。本发明通过合理确定激光焊接时白车身顶盖与车身部件(车身前后横梁)的焊点位置和数量，以此保证后工位顶盖和车身部件(车身侧围)的定位精度，以及控制激光焊接时的变形量，提高焊接质量。

Description

一种汽车白车身顶盖的定位方法
技术领域
本发明涉及激光焊接领域，尤其涉及一种汽车白车身顶盖的定位方法。
背景技术
在汽车制造技术领域，白车身顶盖需要定位到车身部件上，其定位连接方式包括焊接方式和非焊接方式，其中，焊接方式包括点焊、弧焊、激光焊等，非焊接方式包括压铆连接、包边连接、胶接等方式，随着激光焊接技术的发展成熟，越来越多的主机厂开始采用激光焊作为白车身顶盖的定位方式。
目前白车身顶盖激光焊焊接定位时，在起弧位置，顶盖温度在常温状态，随着焊接过程的持续，顶盖钣金来不及散热，大量热量作用在顶盖钣金上而引起钣金热变形，且变形量随着焊接时间的延长和焊缝长度的增加而增加，导致越靠近收弧位置，变形量越大，直接体现为顶盖钣金变得凸凹不平，顶盖和侧围间隙变大。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种汽车白车身顶盖的定位方法，其通过合理确定焊接时白车身顶盖与车身部件(如车身侧围)的焊点位置和数量，以此保证焊前顶盖和车身部件(车身左右侧围)的定位精度，以及控制激光焊接时的变形量，提高焊接质量。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
提供了一种汽车白车身顶盖的定位方法，其包括如下步骤：
顶盖定位：将车身放置于定位工位；
焊点标记：在车身的车头上标记若干沿车身中轴线对称、且均匀间隔设置的车头焊点,以及在车身的车尾上标记若干沿车身中轴线对称、且均匀间隔设置的车尾焊点；且若确定车身的车头为侧围激光焊接起始端，车尾为侧围激光焊接结束端，则车头焊点的数量小于或等于车尾焊点的数量；若确定车身的车尾为侧围激光焊接起始端，车头为侧围激光焊接结束端，则车头焊点的数量大于或等于车尾焊点的数量；
白车身顶盖装配：将白车身顶盖放置到车身上；
焊接：先在车头焊点处和车尾焊点处完成点焊，然后完成车身侧围的激光焊接，以完成白车身顶盖在车身上的定位。
优选的，所述车头焊点/车尾焊点的间距为20-50mm。
优选的，车头焊点有1-2对，车尾焊点有1-2对。
优选的，白车身顶盖的厚度为0.55-0.85mm。
优选的，在B向上，在车身中轴线一侧的车身侧围和与该车身侧围最接近的、且与该车身侧围同在车身中轴线一侧的车头焊点的距离为350-550mm。
优选的，在B向上，在车身中轴线一侧的车身侧围和与该车身侧围最接近的、且与该车身侧围同在车身中轴线一侧的车尾焊点的距离为350-550mm。
优选的，焊接过程包括：若确定车身的车头为侧围激光焊接起始端，车尾为侧围激光焊接结束端，则先在车头焊点处完成点焊，再沿车头至车尾方向完成车身第一侧围和第二侧围的激光焊接；
若确定车身的车尾为侧围激光焊接起始端，车头为侧围激光焊接结束端，则先在车尾焊点处完成点焊，再沿车尾至车头方向完成车身第一侧围和第二侧围的激光焊接；
以此完成白车身顶盖与车身侧围的连接
优选的，激光焊接包括：激光填丝钎焊、激光填丝熔焊或激光不填丝熔焊中的一种或几种。
与现有技术相比，本发明具备以下有益效果：
本发明结合激光焊接方向合理设置车头、车尾的焊点位置和数量，促使激光焊接时白车身顶盖热伸缩张力得到很好释放，以将变形量控制在合理范围(焊缝间隙控制在0.3mm以内)，提高焊接质量的同时保证顶盖与车身之间的配合精度。
附图说明
图1为本发明中车头焊点、车尾焊点在车身上的位置示意图；
图2为本发明中白车身顶盖与车身的装配示意图；
图3为对比例中白车身顶盖实施激光填丝钎焊后的效果图；
图4为本发明中白车身顶盖实施激光填丝钎焊后的效果图；
图5为对比例中白车身顶盖实施激光不填丝熔焊后的效果图；
图6为本发明中白车身顶盖实施激光不填丝熔焊后的效果图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
本实施例中汽车白车身顶盖的定位方法包括如下步骤：
顶盖定位：将汽车车身P放置于定位工位；
焊点标记：如图1所示，在车身P的车头(Head)上标记若干沿车身P中轴线X对称、且均匀间隔设置的车头焊点S1,以及在车身P的车尾(Rear)上标记若干沿车身P中轴线X对称、且均匀间隔设置的车尾焊点S2；且若确定车身P的车头为侧围激光焊接起始端，车尾为侧围激光焊接结束端，则车头焊点S1的数量小于或等于车尾焊点S2的数量；若确定车身P的车尾为侧围激光焊接起始端，车头为侧围激光焊接结束端，则车头焊点S1的数量大于或等于车尾焊点S2的数量；
进一步的，本步骤中，所述车头焊点S1/车尾焊点S2的间距为20-50mm，具体间距设置根据白车身顶盖厚度以及材质而定，且优选的，车头焊点S1有1-2对，车尾焊点S2有1-2对；
白车身顶盖装配：如图2所示，通过机器人等将白车身顶盖S放置到车身P上；且所述白车身顶盖S的厚度为0.55-0.85mm，优选为0.65-0.75mm；
焊接：若确定车身P的车头为侧围激光焊接起始端，车尾为侧围激光焊接结束端，则先在车头焊点S1处完成点焊，再沿车头至车尾方向(即图1中侧围附近的实线箭头方向)完成车身P第一侧围P1和第二侧围P2的激光焊接；
若确定车身P的车尾为侧围激光焊接起始端，车头为侧围激光焊接结束端，则先在车尾焊点S2处完成点焊，再沿车尾至车头方向(即图1中侧围附近的虚线箭头方向)完成车身P第一侧围P1和第二侧围P2的激光焊接；
以此完成白车身顶盖在车身上的定位。
实施例2：
本实施例与实施例1的不同之处仅在于，在白车身顶盖装配中，白车身顶盖S放置到车身P上后，白车身顶盖S与车头焊点S1、车尾焊点S2的距离均为20-50mm，优选为35mm；
同时，B向(即车身宽度方向)上，在车身P中轴线X一侧的车身侧围和与该车身侧围最接近的、且与该车身侧围同在车身P中轴线X一侧的车头焊点S1的距离为350-550mm(优选为450mm)，以及在车身P中轴线X一侧的车身侧围和与该车身侧围最接近的、且与该车身侧围同在车身P中轴线X一侧的车尾焊点S2的距离为350-550mm(优选为450mm)；
如图1中，B向上，车身P中轴线X将车身P分为左半区X1以及右半区X2，在车身P中轴线X一侧的左半区X1内的车身侧围，即第二侧围P2，和与第二侧围P2最接近的、且与该第二侧围P2同在左半区X1内的车头焊点S1(即图1中实线方框内的车头焊点S1)的距离为350-550mm(优选为450mm)；同理，在车身P中轴线X一侧的右半区X2内的车身侧围，即第一侧围P1，和与第一侧围P1最接近的、且与该第一侧围P1同在右半区X2内的车头焊点S1(即图1中虚线方框内的车头焊点S1)的距离为350-550mm(优选为450mm)；
第一侧围P1、第二侧围P2与车尾焊点S2的位置关系与之相同，在此不再赘述；
同时，所述激光焊接包括：激光填丝钎焊、激光填丝熔焊或激光不填丝熔焊中的一种或几种，且激光焊接时的激光功率为3500W-6000W，随着功率的增大，顶盖和侧围吸收量就越大，变相量相对更大。
以白车身顶盖激光填丝钎焊说明本发明效果，具体过程如下。
对比例：顶盖定位后，如图1所示，在车身P的车头(Head)上标记16个沿车身P中轴线X对称、且均匀间隔设置的对照车头焊点S1’(即车身P中轴线X每侧8个对照车头焊点S1’),以及在车身P的车尾(Rear)上标记14个沿车身P中轴线X对称、且均匀间隔设置的对照车尾焊点S2’(即车身P中轴线X每侧7个对照车尾焊点S2’)；车头为侧围激光焊接起始端，车尾为侧围激光焊接结束端；所述对照车头焊点S1’/对照车尾焊点S2’的间距为35mm；
本发明：顶盖装配到车身上后，如图1所示，车身P的车头(Head)上标记2个沿车身P中轴线X对称、且均匀间隔设置的车头焊点S1(即车身P中轴线X每侧1个车头焊点S1),以及在车身P的车尾(Rear)上标记4个沿车身P中轴线X对称、且均匀间隔设置的车尾焊点S2(即车身P中轴线X每侧2个车尾焊点S2)；车头为侧围激光焊接起始端，车尾为侧围激光焊接结束端，所述车头焊点S1/车尾焊点S2的间距为35mm；B向上，在车身P中轴线X一侧的车身侧围和与该车身侧围最接近的、且与该车身侧围同在车身P中轴线X一侧的车头焊点S1的距离为450mm，以及在车身P中轴线X一侧的车身侧围和与该车身侧围最接近的、且与该车身侧围同在车身P中轴线X一侧的车尾焊点S2的距离为415mm。
两者均是先在车头焊点/车尾焊点处完成点焊，再沿车头至车尾方向完成车身侧位的激光填丝钎焊，且激光功率相同。
当从车头向车尾焊接时，随着焊接过程的持续，顶盖钣金来不及散热，大量热量作用并累计在钣金上，从而引起钣金热变形，且变形量随着焊接时间的延长和焊缝长度的增加而增加，因此多在焊接的后半段(如B柱与C柱之间)因钣金张力的释放而出现焊缝变大和塌陷的现象(如图3所示)，导致焊接质量的降低。
而本发明在焊接起始端处设置数量小于或等于焊接结束端处的焊点，即，车头焊点S1的数量小于或等于车尾焊点S2的数量，由此可通过焊点的递减减少结束端热量累计引起的热变形，以保证焊缝平整、车身顶盖平整，无前凹后翘现象发生(如图4所示)。
以白车身顶盖激光不填丝熔焊说明本发明效果，具体过程如下。
对比例与本发明仅将上述激光填丝钎焊替换成激光不填丝熔焊，其他参数设置、步骤与上述激光不填丝熔焊相同。
如图5所示，焊接后对比例中的白车身顶盖形变明显，车身与顶盖之间焊缝间隙过大，焊接质量明显不合格；而采用本发明方法焊接后，如图6所示，焊缝平整、焊缝间隙小，焊接质量得到明显改善。
同时，对比例中由于焊点数量过多，因此，在车身P中轴线X一侧，车身侧围和与该车身侧围最接近的、且同侧的焊点之间的距离过小(小于100mm)，由此影响在B向(宽度方向)上顶盖区域张力的释放，导致结束端顶盖翘起，且焊缝间隙最大达到2-3mm，焊接质量不合格(如图5所示)；
如图6所示，图5中的焊缝间隙明显缩小的原因还在于，本发明显著减少焊点数量，将车身侧围和与车身侧围最接近的、且同侧的车头焊点S1/车头焊点S2的距离均进行合理调整，如设置为大于400mm(如450mm、415mm)，使得焊接结束端顶盖张力得到很好释放，翘起区域平缓，焊缝间隙可减小到0.1mm。
同理，将车尾作为侧围激光焊接起始端，车头作为侧围激光焊接结束端，且将对比例、本发明中车头、车尾的焊点数量进行调换，即对比例中对照车头焊点S1’有14个,对照车尾焊点S2’有16个；本发明中，车头焊点S1有4个，车尾焊点S2有2个，其他参数设置、步骤与上述内容相同，其得出的结果类似，在此不再赘述。
综上所述，本发明结合激光焊接方向，通过合理设置车头、车尾的焊点位置和数量，促使白车身顶盖热伸缩张力得到很好释放，以将变形量控制在合理范围，有效避免因变形量过度集中而产生焊缝间隙过大、顶盖翘起/下陷、不平整等焊接质量问题的发生，提高焊接质量，且保证车身配合精度。
需要说明的是，上述实施例1至2中的技术特征可进行任意组合，且组合而成的技术方案均属于本申请的保护范围。且在本文中，诸如术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种汽车白车身顶盖的定位方法，其特征在于，包括如下步骤：
顶盖定位：将车身放置于定位工位；
焊点标记：在车身的车头上标记若干沿车身中轴线对称、且均匀间隔设置的车头焊点,以及在车身的车尾上标记若干沿车身中轴线对称、且均匀间隔设置的车尾焊点；且若确定车身的车头为侧围激光焊接起始端，车尾为侧围激光焊接结束端，则车头焊点的数量小于或等于车尾焊点的数量；若确定车身的车尾为侧围激光焊接起始端，车头为侧围激光焊接结束端，则车头焊点的数量大于或等于车尾焊点的数量；
白车身顶盖装配：将白车身顶盖放置到车身上；
焊接：先在车头焊点处和车尾焊点处完成点焊，然后完成车身侧围的激光焊接，以完成白车身顶盖在车身上的定位。
2.如权利要求1所述的定位方法，其特征在于，所述车头焊点/车尾焊点的间距为20-50mm。
3.如权利要求1所述的定位方法，其特征在于，车头焊点有1-2对，车尾焊点有1-2对。
4.如权利要求1所述的定位方法，其特征在于，白车身顶盖的厚度为0.55-0.85mm。
5.如权利要求1所述的定位方法，其特征在于，在B向上，在车身中轴线一侧的车身侧围和与该车身侧围最接近的、且与该车身侧围同在车身中轴线一侧的车头焊点的距离为350-550mm。
6.如权利要求1所述的定位方法，其特征在于，在B向上，在车身中轴线一侧的车身侧围和与该车身侧围最接近的、且与该车身侧围同在车身中轴线一侧的车尾焊点的距离为350-550mm。
7.如权利要求1所述的定位方法，其特征在于，焊接过程包括：若确定车身的车头为侧围激光焊接起始端，车尾为侧围激光焊接结束端，则先在车头焊点处完成点焊，再沿车头至车尾方向完成车身第一侧围和第二侧围的激光焊接；
若确定车身的车尾为侧围激光焊接起始端，车头为侧围激光焊接结束端，则先在车尾焊点处完成点焊，再沿车尾至车头方向完成车身第一侧围和第二侧围的激光焊接；
以此完成白车身顶盖与车身侧围的连接。
8.如权利要求1所述的定位方法，其特征在于，激光焊接包括：激光填丝钎焊、激光填丝熔焊或激光不填丝熔焊中的一种或几种。
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