周進(jìn)

摘 要：現(xiàn)代器械制造，尤其是汽車制造業(yè)，零部件的質(zhì)量和生產(chǎn)效率的高低絕大程度上取決于焊接和工裝夾具。焊接是經(jīng)由加熱和壓制，將不同性質(zhì)工件產(chǎn)生原子間進(jìn)行加工和耦合的工藝，應(yīng)用范圍非常廣。工裝夾具也是焊接過(guò)程中不可缺少的設(shè)備。本文就焊接、工裝在生產(chǎn)效率方面的影響進(jìn)行論述。

關(guān)鍵詞：焊接工藝;工裝夾具;生產(chǎn)效率;技術(shù)改進(jìn)

近年來(lái)，我國(guó)汽車工業(yè)進(jìn)入了高速高質(zhì)的發(fā)展階段。汽車產(chǎn)業(yè)已成為影響制造業(yè)整體水平的典型產(chǎn)業(yè)。焊接技術(shù)可應(yīng)用在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)、車架、車身等各個(gè)部位。制造商一直致力于優(yōu)化汽車結(jié)構(gòu)性能，從車身重量、剛度和抗沖性、成本等方面進(jìn)行研究。目前市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈以及生產(chǎn)批量加大的情況，汽車焊接技術(shù)雖然性能穩(wěn)定，但其工作時(shí)間仍可以縮減，從而加強(qiáng)整體生產(chǎn)效率。

1 汽車制造主要焊接、工裝技術(shù)應(yīng)用

1.1 焊接工藝應(yīng)用

1.1.1 弧焊工藝

弧焊技術(shù)在汽車制造領(lǐng)域里使用范圍最廣，主要以MIG弧焊技術(shù)為主，可精確控制焊接點(diǎn)。然而，此技術(shù)在不同的焊接部件中使用的焊接方法是完全自動(dòng)化的狀態(tài)，這表示焊接零件會(huì)產(chǎn)生焊接界面精準(zhǔn)度得不到保證的問(wèn)題，也會(huì)出現(xiàn)焊接偏離軌跡的現(xiàn)象，嚴(yán)重影響焊接件的質(zhì)量。為了減少汽車零部件的焊縫數(shù)量，生產(chǎn)商開發(fā)了焊縫跟蹤形式，找出了弧焊過(guò)程中存在的焊接誤差，減少了弧焊過(guò)程中的不足。

1.1.2 二氧化碳?xì)怏w焊接工藝

二氧化碳?xì)怏w焊接技術(shù)是用點(diǎn)焊頭對(duì)對(duì)焊件表面進(jìn)行局部加熱以便熔化的方法，在熔液通過(guò)焊接部分與焊接區(qū)域連接后，一直加入二氧化碳保護(hù)氣體，預(yù)防氧化和腐蝕，直到液體冷卻從而完成整個(gè)焊接過(guò)程。這種技術(shù)不用在焊接區(qū)和焊縫之間施加壓縮力，在熔焊后的整個(gè)液體和焊接區(qū)域中加入二氧化碳?xì)怏w，以防止氧化。從價(jià)格上看，電阻焊成本小，性價(jià)比高。但在使用時(shí)，二氧化碳?xì)怏w的存在使許多焊接區(qū)域出現(xiàn)不穩(wěn)定情況，降低精確度。

1.1.3 激光焊接工藝

激光焊接的能量密度非常高，作業(yè)質(zhì)量?jī)?yōu)于傳統(tǒng)焊接。制造商要重點(diǎn)關(guān)注的點(diǎn)是如何保證激光焊接中工藝的監(jiān)測(cè)和質(zhì)量控制問(wèn)題。在汽車車身制造過(guò)程中，激光焊接技術(shù)的應(yīng)用可以有效提高產(chǎn)品生產(chǎn)靈活性，降低零件和焊接工裝的使用數(shù)，在降低車身重量的同時(shí)縮減制造費(fèi)用，提高車身的抗壓性，使產(chǎn)品更具競(jìng)爭(zhēng)力。目前的技術(shù)中，焊接機(jī)器人和焊接自動(dòng)化也成功地應(yīng)用到部件組裝生產(chǎn)中，極大提高了生產(chǎn)率。

1.2 焊接工裝夾具的應(yīng)用

工裝夾具可有效保證焊接質(zhì)量、生產(chǎn)效率，保證焊接工藝的質(zhì)量并降低生產(chǎn)成本。許多制造企業(yè)采用了先進(jìn)的焊接技術(shù)，使企業(yè)的綜合實(shí)力和競(jìng)爭(zhēng)力進(jìn)一步得到加強(qiáng)。一般來(lái)說(shuō)，許多機(jī)械設(shè)備焊接到各個(gè)部件的焊接是非常困難的，因此組合夾具的作用變得更加重要，并且焊接夾具在制造機(jī)械設(shè)備方面的應(yīng)用促進(jìn)了機(jī)械設(shè)備制造行業(yè)的廣泛發(fā)展。

2 焊接、工裝技術(shù)工作效率性能優(yōu)化

汽車制造過(guò)程中，品牌商和制造單位一般會(huì)重點(diǎn)關(guān)注焊接質(zhì)量問(wèn)題，因?yàn)楹附硬僮髻|(zhì)量直接影響到零件的生產(chǎn)。科學(xué)有效的焊接、工裝改進(jìn)與應(yīng)用不僅能保證焊接質(zhì)量，也會(huì)優(yōu)化產(chǎn)品生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。

實(shí)現(xiàn)焊接性能優(yōu)化首先要找出問(wèn)題的“源頭”，再“對(duì)癥下藥”。我司主導(dǎo)改善的后橋工位產(chǎn)能不足問(wèn)題，在進(jìn)行原因分析及改善主導(dǎo)步驟后，解決了各工位工時(shí)不平衡的問(wèn)題，提升瓶頸工位生產(chǎn)效率，為公司節(jié)省了人力資源和材料的成本消耗。在后橋JG11工位產(chǎn)能不足問(wèn)題中，焊接機(jī)器人的工作時(shí)間往往是影響整體焊接效率的關(guān)鍵點(diǎn)，不同工位焊接時(shí)間的較大時(shí)間差會(huì)造成公式不平衡問(wèn)題，影響產(chǎn)能。JG11工位機(jī)器人焊接時(shí)間是112秒，而零件放置平均時(shí)間需要10秒，JPH值則為26.55，作為瓶頸工位，顯然這個(gè)數(shù)值不能滿足生產(chǎn)性能要求。根據(jù)確定的影響原因，包括工裝夾具的老化、焊道分布不合理等，我司采取了有效對(duì)策進(jìn)行工位改善。最主要的對(duì)策就是根據(jù)針對(duì)不合理的焊道分布，拆除原來(lái)的焊道，通過(guò)熔深試驗(yàn)和反向彎曲試驗(yàn)重新工位調(diào)整。經(jīng)過(guò)整改后的機(jī)器人焊接時(shí)間為92秒，JPH值為31.76，生產(chǎn)效率提升目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)。通過(guò)改善各個(gè)工位機(jī)器人焊接速度時(shí)間，達(dá)到各個(gè)工位時(shí)間平衡，縮短每臺(tái)份工時(shí)，提升焊接效率。在此案例中，改進(jìn)策略的有效實(shí)施使得生產(chǎn)目標(biāo)達(dá)到設(shè)定值，工作小組的成員的能力得到提升，同時(shí)JG11工位性能優(yōu)化也為日后的其他瓶頸工位改善提供了經(jīng)驗(yàn)。

另外，我公司參與的彈簧臂襯套壓傷改善的項(xiàng)目，也是先進(jìn)行了原因分析后，有效降低了其壓傷報(bào)廢成本。其次，車身零件的優(yōu)化與試制也能給焊接過(guò)程提供品質(zhì)保證。例如，我司參加的馬自達(dá)第6代、第7代白車身零件的開發(fā)試制項(xiàng)目，通過(guò)對(duì)零件進(jìn)行樣本試制與檢測(cè)，保證了零件自身的品質(zhì)育成，大大提升了后面焊接工位的生產(chǎn)效率。上述內(nèi)容表明，汽車零件品質(zhì)的改善及焊接、工裝工藝時(shí)間、設(shè)備管理上的優(yōu)化與部件生產(chǎn)效率是成正比發(fā)展的。

3 結(jié)論

我國(guó)制造業(yè)的自主研發(fā)道路在科技研發(fā)成果不斷增加的基礎(chǔ)上越走越寬，制造工藝也在不斷改進(jìn)，前景廣闊。中國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)必須依靠包括焊接技術(shù)在內(nèi)的制造技術(shù)的改進(jìn)和創(chuàng)新能力的提高，提高器械制造過(guò)程中的作業(yè)性能，提高整體生產(chǎn)率。

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