Cómo diseñar un dispositivo de soldadura para puertas de automóviles
Durante el proceso de soldadura, una estructura de fijación razonable favorece la organización racional de la producción de la línea de montaje, el equilibrio del tiempo de la estación y la reducción del tiempo de no producción. Para las empresas con muchos modelos, si pueden considerar científicamente el uso de * * o accesorios híbridos, también ayudará a construir líneas de ensamblaje híbridas y mejorar la eficiencia de la producción.
1. Características del proceso de soldadura de automóviles
(A) Materiales y estructura
Los materiales de soldadura para automóviles son principalmente placas de acero laminadas en frío de acero con bajo contenido de carbono y acero galvanizado. placas y una pequeña cantidad de placa de acero laminada en caliente. Tienen buena soldabilidad y son adecuados para la mayoría de los métodos de soldadura, pero debido a que son placas delgadas, tienen poca rigidez y se deforman fácilmente.
Desde el punto de vista estructural, las piezas soldadas son en su mayoría piezas estampadas con superficies curvas espaciales, con formas y estructuras complejas. Algunas piezas estampadas con cavidades profundas no solo tienen deformaciones causadas por una rigidez deficiente, sino que también tienen deformaciones por rebote.
(2) Métodos de soldadura
Los principales métodos de soldadura para automóviles incluyen la soldadura con protección de gas CO2 y la soldadura por resistencia. La soldadura con protección de gas CO2 tiene una amplia gama de aplicaciones y los requisitos para la estructura del dispositivo no son muy estrictos. La soldadura por resistencia tiene requisitos estrictos para los accesorios, especialmente la soldadura multipunto, la soldadura por reacción y la soldadura por puntos con robot. Debido a que la soldadura automotriz es principalmente soldadura por resistencia, este artículo discutirá el diseño de accesorios para soldadura por resistencia.
(3) Flujo del proceso de soldadura
La característica básica de la soldadura de automóviles es la combinación y el proceso desde el ensamblaje hasta los componentes y luego hasta el ensamblaje.
Cada proceso, desde el montaje hasta la soldadura de la carrocería y el montaje, es independiente entre sí y sirve de vínculo entre el pasado y el futuro. Por lo tanto, la precisión de soldadura del conjunto determina la precisión de soldadura del conjunto, lo que en última instancia afecta y determina la precisión de soldadura y la calidad del conjunto de soldadura de carrocería de automóvil. Esto requiere que los datos de posicionamiento de conjuntos, piezas y accesorios interrelacionados en el conjunto de soldadura de carrocería se unifiquen y se hereden. Sólo así se puede garantizar la calidad del producto final. Incluso si se producen problemas de calidad, las causas se pueden analizar, corregir y controlar fácilmente.
El proceso de soldadura es principalmente producción en línea de ensamblaje, por lo que el diseño del accesorio debe ser propicio para el diseño y la disposición de la línea de ensamblaje, y también debe considerar brindar comodidad para la gestión de producción.
2. Métodos y pasos de diseño para dispositivos de soldadura
1. Antes de diseñar el dispositivo de soldadura, primero debe comprender los procedimientos de producción, las características de la estructura del producto, los requisitos del proceso y el diseño de la línea de producción. y realizar investigaciones de procesos suficientes, consultar estructuras de accesorios avanzadas en el país y en el extranjero y determinar el plan general de accesorios en función de las condiciones reales. Como accesorios fijos o móviles, el nivel de mecanización y automatización, y si se mezclan varios tipos de accesorios principales.
2. Determinar el método de posicionamiento y sujeción de acuerdo con las características estructurales de la soldadura y las especificaciones del modelo del equipo de soldadura requerido, al mismo tiempo, seleccionar el punto de posicionamiento apropiado de acuerdo con las características del proceso del; Estampación de piezas y necesidades del posterior proceso de montaje y puntos de anclaje clave.
3. Una vez determinado el mecanismo principal, se puede determinar el dispositivo auxiliar. Los ejemplos incluyen placas de cobre necesarias para circuitos de agua, eléctricos y de gas, componentes hidráulicos y de gas, y para proteger las uniones de soldadura externas que cubren los componentes.
4. Dado que la estructura general del dispositivo de soldadura es enorme y la estructura espacial y el tamaño son complejos, su diseño debe adoptar el método de coordenadas y el método de diseño modular para mejorar la eficiencia del diseño.
5. Al diseñar la estructura específica del dispositivo, se deben utilizar componentes estandarizados tanto como sea posible, o se debe mejorar el grado de generalización y serialización.
Tres. La composición, estructura y requisitos de los dispositivos de soldadura
Los dispositivos de soldadura para automóviles generalmente constan de una placa base del dispositivo, un dispositivo de posicionamiento, un mecanismo de sujeción, un sistema de medición y un sistema auxiliar.
(1) Placa base del dispositivo
La placa base del dispositivo es un componente básico del dispositivo de soldadura. Su precisión afecta directamente la precisión del mecanismo de posicionamiento, por lo que tiene un impacto negativo. sobre la planitud y rugosidad de la superficie del plano de trabajo.
La referencia del dispositivo de medición del propio dispositivo se establece en la placa inferior del dispositivo. Por lo tanto, al diseñar la placa inferior del dispositivo, debe haber suficiente espacio para establecer la ranura de referencia del dispositivo. Dispositivo de medición para satisfacer las necesidades de medición real.
Además, sin afectar el montaje del mecanismo de posicionamiento y el ajuste de la ranura de posicionamiento, intente utilizar una estructura de marco, que puede ahorrar materiales y reducir el peso del accesorio. Esto es especialmente importante para los accesorios que acompañan en la línea de montaje.
(2) Dispositivo de posicionamiento
Las piezas del dispositivo de posicionamiento suelen incluir pasadores de fijación, pasadores, topes, bloques en forma de V y bloques de posicionamiento determinados según la forma real de la soldadura. (La Figura 1 es un bloque de posicionamiento dedicado).
1. Dado que los accesorios de soldadura se utilizan con frecuencia, los elementos de posicionamiento deben tener suficiente rigidez y dureza para garantizar la precisión durante el reemplazo y el recorte.
2. Para facilitar el ajuste y reemplazo de los principales componentes de posicionamiento y permitir que el dispositivo tenga una función de mezcla flexible, el mecanismo de posicionamiento debe diseñarse para que sea lo más ajustable posible. Como se muestra en la Figura 1, el elemento de posicionamiento A-1 está determinado por la forma del producto, por lo que el accesorio se puede modificar reemplazando la pieza A-1 para adaptarse a las necesidades de diferentes modelos.
3. Diseño estandarizado. Como se muestra en la Figura 1, el soporte A-2 se puede diseñar como una serie de componentes híbridos y universales. Debido a las grandes diferencias en las estructuras de los automóviles, especialmente los vehículos pesados, medianos, livianos y mini, los estándares de los accesorios de soldadura para automóviles deben especificarse de acuerdo con los modelos de automóviles para satisfacer las necesidades de los diferentes modelos de automóviles.
4. Para posicionar los componentes, se pueden seleccionar placas de acero con espesores de 16 mm, 18 mm y 20 mm (Figura 1, Partes A-1 y A-2), y los materiales deben prepararse de manera uniforme. Además, el tratamiento térmico de las piezas de posicionamiento debe llevarse a cabo después de depurar el dispositivo, pero los datos de cambio deben registrarse con precisión y los datos del dispositivo deben recortarse en consecuencia para que cumplan con la condición depurada y proporcionen datos precisos para el futuro. fabricación.
3.3 Mecanismo de sujeción
Los mecanismos de sujeción de los dispositivos de soldadura para automóviles son principalmente mecanismos de sujeción rápida y mecanismos de sujeción neumáticos. La invención tiene las siguientes ventajas:
1. Como se muestra en la Figura 2, la abrazadera rápida tiene una estructura simple y una acción rápida, solo toma unos segundos desde el estado libre hasta la sujeción, lo que satisface las necesidades de. producción en masa.
2. Se pueden utilizar varias abrazaderas rápidas en serie o en paralelo según sea necesario para lograr una sujeción secundaria o una sujeción multipunto. Además, para soldaduras con baja precisión de posicionamiento, la sujeción y el posicionamiento se pueden realizar al mismo tiempo, eliminando la necesidad de componentes de posicionamiento especiales. También puede desempeñar más funciones cambiando su composición institucional y tiene una amplia gama de aplicaciones.
3. Puede corregir la deformación de las piezas soldadas, garantizar el ajuste perfecto de la superposición de las juntas de soldadura, evitar la desoldadura y la soldadura virtual y mejorar la calidad de la soldadura.
4. Se puede utilizar junto con el cilindro para lograr una mezcla manual y neumática para garantizar el funcionamiento normal de la línea de montaje (Figura 2).
(4) Mecanismo auxiliar
El mecanismo auxiliar juega un papel importante en el proceso de soldadura. A continuación se presentan tres mecanismos auxiliares de uso común.
1. Sistema de rotación
El sistema de rotación que se muestra en la Figura 3 está dispuesto en la placa base del dispositivo y en el soporte del dispositivo, lo que permite que el cuerpo del dispositivo gire 360 grados en un plano ( También está equipado con rodamientos, lo que hace que la rotación sea flexible y ligera). Un sistema de este tipo puede resolver o superar las deficiencias de la máquina de soldar, porque cuando la máquina de soldar está estacionaria y la longitud del cable es limitada, el dispositivo giratorio puede mover el punto de soldadura al área de trabajo del dispositivo de soldadura para soldar, por lo que que el trabajo de soldadura se pueda realizar de forma cómoda y sencilla, y que se pueda mejorar la calidad de la soldadura. También hay garantías disponibles. Además, para garantizar que la abrazadera esté en condiciones de funcionamiento estable durante la sujeción y el desmontaje, también se debe diseñar un dispositivo de tope.
2. Mecanismo de giro de ladrillos
Como se muestra en la Figura 4, cuando la junta de soldadura está en la posición media, si se utiliza una abrazadera de soldadura en forma de X para la soldadura por puntos, la La abrazadera de soldadura no puede extenderse y la profundidad de la garganta no es suficiente, la soldadura es difícil. Si utiliza una abrazadera de soldadura tipo C, si coloca la abrazadera de soldadura en posición plana, podrá soldar, pero la intensidad del trabajo es alta para el trabajador. Por lo tanto, al diseñar el accesorio, se puede diseñar como un accesorio reversible, de modo que la pieza soldada se pueda girar 90 grados hacia ambos lados, y el plano donde se ubica la pieza soldada quede en posición vertical, de esta manera, los trabajadores pueden soldar. siempre que la pistola de soldar esté en posición horizontal, lo que reduce en gran medida la intensidad del trabajo. Al diseñar una abrazadera abatible, es necesario diseñar un mecanismo de tope para evitar que la abrazadera regrese automáticamente a su posición original y cause un accidente.
3. Mecanismo de soldadura por reacción
En el conjunto de soldadura de paneles de piso de mini-automóviles y sedán, como se muestra en la Figura 5, la posición media del punto de soldadura no se puede usar con soldadura normal. Soldadura X y soldadura C. Para soldar, generalmente se utiliza soldadura por puntos de reacción.
Cuando se utiliza soldadura por puntos reactiva, el centro del dispositivo debe estar equipado con un brazo de soldadura reactivo (consulte la Figura 5). El brazo de soldadura de reacción debe tener cierta estabilidad y rigidez, y debe poder girar y evitar al sujetar y retirar la pieza soldada.
(5) Mecanismo de medición
Usar el cuerpo del dispositivo para diseñar el mecanismo de medición es una medida importante para mejorar la precisión del diseño y la fabricación del dispositivo. En el diseño tradicional del dispositivo, el estándar de calificación del dispositivo es utilizar piezas estampadas reales para probar. Sin embargo, dado que las piezas estampadas no pueden ser muy precisas y hay errores acumulados en el ensamblaje de las piezas, la precisión del conjunto de soldadura del cuerpo. seguramente será bajo, lo que dificultará el cumplimiento de los requisitos de diseño. Muchos fabricantes utilizan máquinas de medición de coordenadas tridimensionales para la inspección, pero aún no pueden medir algunos elementos de posicionamiento complejos. La práctica ha demostrado que la precisión del dispositivo de soldadura se puede mejorar enormemente utilizando el mecanismo de medición del propio dispositivo y el instrumento de medición de coordenadas tridimensionales.
1. Composición del mecanismo de medición
(1) Superficie de referencia y ranura de referencia. El plano de referencia del mecanismo de medición es la superficie de trabajo de la placa inferior del dispositivo; la ranura de referencia está diseñada con dos ranuras transversales mutuamente perpendiculares en la placa inferior del dispositivo y su estructura se muestra en la Figura 6. La ubicación de la ranura se puede determinar según las necesidades reales.
(2) Instrumentos de medida. Además de las herramientas de medición convencionales y los instrumentos de medición de coordenadas tridimensionales, los instrumentos de medición también requieren el diseño de bloques de medición y cajas cuadradas especializadas.
2. Cuestiones a las que se debe prestar atención en la medición real
(1) El biselado de los componentes de posicionamiento debe realizarse después de pasar la medición y la depuración, es decir, la medición. los puntos deben reservarse; (2) El instrumento de medición debe usarse correctamente para evitar artefactos causados por errores humanos. Si se dispone de una máquina de medición de coordenadas tridimensionales, se puede realizar una inspección comparativa.
IV. Análisis de las características típicas del mecanismo del dispositivo
(1) Dispositivo de soldadura por puntos
El dispositivo de soldadura por puntos tiene una estructura simple, es móvil, liviano y flexible. Y la referencia de posicionamiento debe ser precisa.
(2) Dispositivo de soldadura con protección de gas CO2
Este tipo de dispositivo generalmente es fijo y tiene una estructura simple. Pero si un dispositivo sólo suelda un componente, la eficiencia es demasiado baja. En este momento, se pueden diseñar varios grupos de mecanismos de sujeción de posicionamiento de forma secuencial o simétrica para lograr múltiples usos en una máquina y mejorar la eficiencia de la soldadura.
(3) Accesorio integrado
Los componentes sujetos por este accesorio incluyen tanto soldadura por CO2 como soldadura por puntos. Para algunos componentes completamente soldados por puntos que no son adecuados para la soldadura por puntos en el dispositivo, así como para algunas piezas soldadas que no tienen requisitos especiales de apariencia y calidad, es muy conveniente soldar previamente el dispositivo con soldadura de CO2, y El diseño del aparato es sencillo. Por lo tanto, el proceso debe ajustarse adecuadamente, los accesorios deben simplificarse y la eficiencia debe mejorarse.
(4) Dispositivos de soldadura grandes
El mecanismo de los dispositivos de soldadura medianos y grandes es grande y complejo, y cada conjunto de componentes y el conjunto de soldadura del cuerpo están interrelacionados, se restringen entre sí y influyen entre sí.
(5) La relación entre las medidas del proceso y los accesorios
Los accesorios de soldadura para automóviles son la garantía para la ejecución correcta y fluida del proceso de soldadura. Que el proceso sea razonable también afecta al diseño. y uso de los accesorios. Como diferencias en la calidad de la soldadura causadas por diferentes secuencias de ensamblaje y soldadura de piezas. Por lo tanto, los técnicos y los diseñadores de herramientas deben trabajar en estrecha colaboración para diseñar accesorios y procesos razonables.
㈥Rediseño durante la depuración
Para accesorios de soldadura de gran tamaño, debido a sus estructuras complejas, se producirán muchos problemas de diseño y fabricación durante el proceso de depuración, además de soldar piezas que están fuera de tolerancia. . Fenómeno. Esto requiere que los diseñadores guíen y corrijan en función de la situación real. La depuración es un trabajo técnico muy complejo. Surgirán muchos problemas diferentes entre la depuración en lotes pequeños y la producción en masa. Por lo tanto, los diseñadores deben mantenerse al tanto de la situación y realizar correcciones y rediseños constantemente durante el proceso de depuración.
Otra tarea importante en la depuración de dispositivos es verificar si las piezas soldadas están calificadas. Sin embargo, durante la depuración, es necesario evitar errores que conduzcan a dispositivos no calificados debido a problemas de calidad de las piezas. Por supuesto, algunas piezas tienen una deformación de rebote razonable y algunos errores se pueden corregir en productos calificados mediante accesorios. Por lo tanto, los diseñadores de accesorios deben comprender completamente las características del proceso de estampado de piezas y ampliar el alcance de productos calificados para estampación de piezas mediante un diseño de accesorios razonable.
Tendencias de desarrollo de los verbos intransitivos
1. Para aumentar la producción de automóviles y adaptarse a la producción en línea de ensamblaje, es necesario refinar el proceso, utilizar accesorios eficientes y mejorar la eficiencia de la producción. .
2. Para satisfacer las necesidades de los vehículos serializados, es necesario desarrollar un dispositivo de mezcla de rápida regulación.
3. Mejorar la integración de accesorios y herramientas, como máquinas de soldadura multipunto, máquinas de soldadura de bordes de puertas, etc.
4. Adoptar nuevos métodos de diseño, como el método de coordenadas, el método de diseño modular y el diseño asistido por computadora.
5. Mejorar el nivel de generalización, serialización y estandarización de los aparatos.