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    焊接过程质量控制.
    发布者:  发布时间:2016-12-7 13:31:59  访问次数:455

    当前市场环境下,产品竞争主要取决于质量和服务两个方面,因此,长安福特马自达汽车有限公司将2009年定为“质量卓越年”,各个车间、各个工艺环节都积极通过一系列的质量改进手段和措施,使产品具有更强的市场竞争力和更高的顾客满意度。 

    对于焊装车间来说,我们的质量工作主要着眼于三个方面:质量体系控制、过程质量控制、产品质量控制。本文主要探讨焊装车间实际生产中的“过程质量控制”。 

    影响焊接过程质量的主要因素 

    焊接作为车身制造四大工艺之一,是车身尺寸控制的基础,结构强度的保障,焊接过程质量的好坏尤为重要,各方面影响因素也颇需重点关注。比如,在我们实际生产过程中曾因焊枪焊接分流、零件搭接不良等因素导致了虚焊、弱焊等缺陷,其潜在的高风险使我们充分认识到焊接质量控制的迫切性和必要性。 

    通常情况下,影响白车身质量的因素有很多,利用鱼骨分析法,我们结合焊装车间的实际生产过程,分别对人、机、料、法、环各个方面的原因做了详细的统计,以科学的方法对各个环节进行分析,并采取相应的措施加以有效控制,以实现预期的产品质量,保证最终生产出合格的白车身。 

    图1所示为我公司焊接过程质量分析鱼骨图。

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    图1 焊装过程质量控制鱼骨图

    通过鱼骨图,结合工作实际进行分析,可以知道,影响白车身焊接质量的主要因素有员工工作状态、夹具设计、来件偏差、焊接参数和焊接飞溅等,针对这几个主要因素,我们分别制定了有效的措施全面改进焊接过程质量控制(如表所示)。

    焊接过程质量改进 
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    过程质量控制 

    对于焊装车间的过程质量控制,最重要的两个的关键点就是“焊接强度控制”和“车身尺寸控制”。以下即以这两个专项为例介绍其过程质量控制。 

    1.焊接强度控制及检验 

    车身上各部件的焊接主要依靠点焊,点焊在车身焊接质量中起着非常重要的作用,其质量合格与否对整车安全、强度、外观等性能影响非常大,尤其是焊接强度的保障对整车安全有着非常重要的意义。此外,其他焊接方法,如MIG焊、激光焊等,其焊接质量也同样重要。 

    以某车型为例,长安福特马自达焊装车间引入了德国BOS 6000系统,可以对该车型所有焊接机器人和焊点进行实时监控,既可以监控每个焊点的焊接参数、飞溅大小、焊接质量,还可以监控焊接机器人电极头的磨损情况、打磨频次等。 

    此外,在焊接生产过程中,对样件进行强度检验的环节也非常重要。点焊检验手段主要有非破坏性检查(Non-Destructive)和破坏性检查(Destructive)两种方式,非破坏性检查包括撬检、超声波检验等,破坏性检查包括Teardown点焊检查和激光焊/MIG焊金相分析等。 

    我公司焊装车间目前采用的几种主要的检验手段如下: 

    (1)非破坏性检查:撬检 

    撬检主要是生产线各工位对可撬焊点的质量检验手段。使用的工具是錾子、榔头等,频次为5次/班。通常可以发现较为简单的焊接缺陷,如虚焊、弱焊等。 

    (2)非破坏性检查:超声波 

    超声波在被检测焊点金属材质中传播时,焊点内部组织的变化对超声波的传播会产生一定的影响,通过对超声波受影响程度和状况的探测,可以了解焊点性能和内部缺陷,软件画面(见图2)会实时显示超声波的传播情况,如有异常,说明焊点内部有缺陷,比如:波峰逐级降低过缓(较平整),说明该焊点存在低热溶现象,波峰逐级降低过陡(较陡峭),说明该焊点存在过热溶现象。

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    图2 超声波检测

    (3)破坏性检查:Teardown 

    Teardown通过手工錾、气动錾、电錾和榔头等破坏所有焊点、焊缝对焊接质量进行检验。分总成和白车身的检查频次为一月一次。图3所示为Teardown点焊检查,图4为Teardown激光焊/MIG焊金相分析。

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    图3 Teardown点焊检查

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    图4 Teardown激光焊/MIG焊金相分析(合格MIG焊段)

    2.车身尺寸控制 

    汽车车身的制造工艺是一个非常复杂的过程,通常由几百个型面复杂、厚度不一冲压铸造零件,经过几十个功能不一的工装夹具定位后,焊接而成;同时,焊接过程还是一种多层次体系结构,一些小的零件先被焊接成为分总成,分总成又变成下一个工位的零件。因此中间环节众多,影响因素也多,造成车身偏差难以控制。但是如果采用科学的检测及分析方法,车身尺寸的偏差不仅可以得到有效控制,并可以持续减少。 

    我公司焊装车间为了有效监控整车尺寸,避免后续工位出现装配困难、匹配不良等问题,采用了先进的德国ZEISS 3D测量和瑞士Leica无线CMM 3D测量技术,对工装夹具、分总成到总成都能做到定期监控,通过SPC的监控手段,使得每个测点都可以根据历史测量数据在车间网站自动生成I-MR控制图(见图5)来产生预警,做到及时发现问题、提前围堵问题、制定改进措施、输出合格产品。

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    图5 I-MR控制图

    结束语 

    总的来看,长安福特马自达焊装车间的过程质量控制,通过PCF、Teardown、金相分析、FPA和CTQ监控等福特全球质量控制手段,采用SPC、I-MR、Special Report和网站实时跟踪等方式,不仅提高了整车CTQ(成本、时间和质量)表现,还有效确保了各车型白车身安全、精准、稳定的产品质量。 

    通过全公司各个车间、各个工艺环节进行的质量改进,我公司质量管理工作有了明显提升,产品和企业的竞争力都将得到有效增强。
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