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摘要：因为车架的焊接精度直接影响着装配时孔偏、外观塑料覆盖件间的接缝大等问题，本文通过从定位基准、零件质量、焊接夹具以及焊接工艺、人员等方面进行了探究探讨，希望对提高电动车焊接精度，促进企业发展有重要作用。
关键字：电动车；车架；焊接精度
引 言：车架作为电动车的骨架，其对电动车的整体质量影响重大。车架由多种板材与管材组合而成，是一种较为复杂的三维结构。车架将车轮、转向装置、传动系统等有序的联系在一起，组合成一个有机整体。车架的精度除了会影响到装配效率以外，还会对整车的覆盖件接缝带来一定影响。如果控制不到位，将会大大增加返修率、降低装配效率，影响企业发展。介于此，以下就电动车车架焊接精度进行研究并给与改进措施。
1 影响电动车车架焊接精度的因素
焊接是一个局部加热的过程。在对车架焊接期间，因为温度分布不均，在焊接与热影响区附近的温度最高，焊接材料受热膨胀，而焊接热源波及到的范围有限，其周围金属的温度较低，一些冷态金属阻碍接头位置的膨胀与收缩，加之局部组织改变，焊接接头周围的材料发生热应变进而产生内应力，致使焊接结构发生改变。总体而言，影响车架焊接精度的因素主要有如下几方面。
1.1 车架受热不均
在车架焊接的全过程中，其中的焊缝是受热不均的，这种不均匀受热就会造成车架结构热胀冷缩，待冷却之后车架的内部就会出现残余内应力。
1.2 焊缝收缩
焊缝在冷却过程中，材料由液态结晶为固态期间，体积会出现一定的收缩，而母材与焊缝又构成一个整体，焊缝本身无法自由的收缩或者膨胀，因此造成整个车间产生变形，并且在焊缝当中还会残余焊接应力。
1.3 焊缝的刚性与拘束
焊缝的这一作用，也会在一定程度上影响车架变形与应力。其中刚性是指焊件抵抗焊接变形的能力。而拘束则意味着焊件对车架变形的抑制作用。刚性属于车架自身的一种性能，其余车架的大小、横截面积以及材料有一定关系，而拘束则是一种客观条件，车架自身的刚性和抵御周围拘束的程度越小，其产生的焊接变形就会越少，进而引发的焊接应力也会随之减少[1]。
1.4 焊接工艺因素
在焊接车架期间，车架总成焊缝比较长，并且区域分散，所以焊缝分布以及施焊顺序均对焊接变形影响较大。在焊缝分布与施焊顺序不一致时，除了会引起线性缩短，还会引发弯曲变形；在焊缝截面重心与接头截面重心相偏离时，还会出现角变形，产生的焊缝数量也会随之增多。
2 改善电动车车架焊接精度的措施
2.1 定位基准系统
定位基准的设计是把控焊接精度的基础环节，其主要作用是确保零部件在检测、装配以及焊接期间定位稳定、状态一致，确保车身、零部件各尺寸链当中具有功能要求的特征面、孔和切边位置都能够控制精准。针对电车柔性部件的定位而言，扔使用六点定位规则很难确保因为薄板部件柔性而造成的变形，所以，经常采取工件表面或者型面过定位的方式来定位。如果零件的尺寸恰好吻合，这一定位方式可以将零件定位的间隙控制在合理范围内，而且还能起到检验零件的效果，此外对于检具与夹具的定位上，还能够有效地避免零件变形[2]。
2.2 冲压件技术分析法
回弹、开裂以及起皱是这一方法的三种弊端，其中回弹是最难把控的。在拉深与弯曲成形工艺当中，回弹现象最为常见。车架的冲压工艺，大多为弯曲成形，这一过程可分为四个环节：弹性弯曲、弹-塑性弯曲、塑性弯曲以及校正。
针对回弹问题，大多模具厂采用CAE分析与预变形处理。影响回弹的因素包含校正力、模具间隙、弯曲工件的形状以及材料的力学性能。通过CAE分析法找出回弹量，然后有针对性的采取措施予以解决。常用的消除回弹方法有：校正法与补偿法。补偿法即实验或者预想估算粗工件弯曲后的回弹量，在进行模具设计过程中，将实际工件变形超出原设计变形，以满足冲压回弹后所需要的形状。另外校正法则是在模具结构上进行改进，将校正压力集中在弯角位置，使其出现塑性变形，抵御回弹。
2.3 焊接工艺
电动车车架的焊接变形大多为纵向变形造成的挠曲变形，且在车架前后最远的两点变形最为明显。控制焊接变形常用的工艺方法有：合理设计装配焊接顺序、科学选择焊接方法。对于焊接方法而言，焊接电流、保护气体流量、焊接送丝速度、电弧电压等，是CO2焊接中的主要参数。而这一焊接最为关键的就是热量，按照Q=UIT，热量太小就很难控制焊缝，而热量较高就会造成较大的变形量。所以，首先窑设计好焊接时间、电流、电压。然后因为保护气体影响焊道形状以及咬边等质量特性，应科学选择保护气体流量。
2.4 焊接夹具
这一工具的作用是为了保证车身零件正确定位。电动车焊接夹具的设计包含概念设计、结构设计以及详细设计优化三个过程。在第一个过程中是根据输入的车身零件的焊接特点，在系统中检索与之相类似的焊接实例，然后以此为依据形成初始设计方案，以供设计人员选择。第二个过程则是按照设计人员选择的初始方案进行焊接夹具结构的设计。最后一个过程则是结合具体情况对设计结构进行优化改进。
2.5 人员
CO2焊接是使用最为普遍的焊接方法，其中人员是焊接过程中最大变化的因素。所以，在对差价焊接精度控制法研究期间，一定要考虑到人员因素的影响。从车架的工艺结构到企业投入的经济性角度出发，车架焊接都离不开人员操作。凡是有人员操作的地方都要求一定的技能水平，工作人员必须熟悉自身对应工序的操作要点，以确保生产出高质量的产品，防止由于技能缺陷影响产品质量的问题。由此可见，人员变化与技能培训的管理方法，是确保车架精度的关键环节。对于员工的培训，应该先从CO2的焊接基础知识着手，焊接夹具、操作方法、焊接质量控制以及焊接过程记录等都应进行培训。在发生人员变更时，还需要对其进行重新培训以及考评[3]。
2.6 测量方法
常用的车架测量检测设备有三维激光扫描仪、三坐标测量系统、检具等。检具是验证与检查产品是否满足质量要求的必须品，其能清楚反映产品各部位是否合格。检具的技术标准：总成检具选择方钢焊接框架底部结构，其底板的厚度需大于10mm，针对易磨损的区域需选用金属防磨损结构，支撑和定位面材料需选择SKD61材料，其结构可以随意拆卸，断面材料为钢板，厚度不小于10mm，结构为旋转结构，对于一些划线销、圆柱销等选用SKD61材料。对于用在被测零件上的定位基准其在检具上的公差都不能超过±0.10mm，对于导套、检验销等用于被测的零件，其在检具的位置公差都不能超过±0.15mm。
结 语：
假如电动车车架的精度不良，将会导致装配时外覆盖件之间的焊缝大、安装孔偏等问题，出现这些问题除了会增加返修量、降低装配效率，还会对产品的外观品质带来一定影响，通过积极采取有效措施，提高焊接精度，能够很好的处理接缝大、装配时孔偏等问题，通过不断实践并改进，将这些措施应用到其他车型，对提高车架精度的整体水平意义重大。
参考文献：
[1]李婷.汽车车架焊接变形情况及有效控制方法研究[J].科学技术创新,2016,(02):101-101.
[2]孙伟国，刘亚军，陈晶.电动车车架焊接精度研究与改善[J].林业机械与木工设备，2019（05）：55-59.
[3]陈岩.皮卡车架焊接精度控制方法研究[J].广东福迪汽车有限公司，2019（03）：102-107.
[4]王明明, 王立忠. 薄板焊接热变形的视觉检测精度的方法研究[J]. 机床与液压, 2019(21).