车辆工程技术
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0 前言
汽车车身是由百余种、甚至数百种薄板冲压件经焊接、铆接、机械连接等方法联接而成的复杂壳体结构件，其中焊接是最主要的联接方式。据统计一台轿车白车身包括400多个零部件,4000多个焊点，装配焊接是车身制造中的重要环节之一，所以焊接设备、工装定位夹具和传送机构是焊装生产线上的三大组成单元，也正因为如此焊装生产线单位空间内的设备饱和率非常高。间接（傀儡）焊的应用能够克服空间小，焊钳无法进入的问题，顺利的完成车身焊接，保证焊接质量，并且在节拍提升方面有着很重要的作用。
1 间接（傀儡）焊的结构特点
1.1 结构组成
（1）间接（傀儡）焊主要由安装板、钳身、电极、加压气(油)缸、冷却管、连接电缆和导电铜板组成。见图
1。
图
1
图2
（2）安装板是连接焊钳与焊接夹具的枢纽，安装板与钳身之间的位置关系可以根据设计要求确定，实际应用中一定要考虑焊钳与焊接夹具之间的绝缘，它是通过绝缘套及绝缘垫片来保证，如图2所示。 （3）电极直接用于导电与加压形成焊点。在焊接过程中，电极帽和电极杆由于与零件直接接触频繁且
主要承受焊接压力的作用，容易磨损和弯曲，需要经常更换，考虑节省材料，将电极部分设计成分离式，这样易损件可制作成互换性好的通用件，大大降低了焊钳的使用成本。 （4）间接（傀儡）焊的加压动力源为气压（直接采用夹具气源）。
由于气压系统结构简单、安全可靠、反应速度快及系统成本低等优点，所以气动加压方式被普遍采用。
（5）在电极臂内应设计有冷却水管，是焊钳工作时内部冷却水循环通路，使电极具有良好的冷却条件。
（6）间接（傀儡）焊电缆也就是普通点焊焊钳常用的电缆，它主要是用于引出焊导流板与专用点焊焊钳之间的连接，传导点焊时焊钳所需的电流。
（7）焊接过程：由机器人焊钳在间接（傀儡）焊导流板的端头直接点焊产生电流，经引出焊导流板、引出焊电缆传导到专用点焊焊钳，焊钳动作完成焊接。
2 间接（傀儡）焊的优点及应用
2.1 间接（傀儡）焊的优点及应用举例2.1.1 完成异常型腔焊接作业
现代汽车制造，为节约空间和成本，多车型柔性化生产是大趋势，在焊装领域，因车身结构差异导致
焊与车身型腔干涉无法直接进行焊点焊接作业的问题普遍存在。间接（傀儡）焊能够将焊接位置引出到不干涉位置，完成车身异常型腔的焊接作业。如图3、4
示：
焊点图3
实例图4
2.1.2 减少焊动作轨迹，提升生产节拍
汽车制造业中，生产节拍是基础要件，部分车型由于焊点数量偏多，影响线体节拍达成，可以通过多个间接（傀儡）焊引出到焊接控制器上同时进行焊接，削减车身焊接时间，达成线体节拍。某车型侧围焊接部品相对于量产其他车型增多2个，导致1序夹具内定位点增多，线体内焊因节拍限制无法消耗，线体空间较小无法追加机器人焊接，通过在夹具上追加多个间接（傀儡）焊对应，间接焊导电铜板直接与焊接控制柜相连，一次可以焊接6个焊点，如图5所示：
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浅谈间接焊在汽车制造中的应用
代小波，袁 虎
（东风本田汽车有限公司，武汉 430056）
摘 要：介绍了间接焊的结构特点，能够克服时间（节拍）及空间限制，完成焊接要求，保证焊点质量，间接（傀儡）焊在焊装生产线的实例应用及管理项目。
关键词：间接（傀儡）焊；应用；汽车；异常型腔；节拍；焊接生产线
武汉东风本田汽车有限公司车辆工程技术
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天然气发电是目前发电产业发电效率最高的方式，主要是指采用燃气和蒸汽联合循环发电。天然气发电与传统蒸汽发电模式不同，其联合循环发电的发电效率更高、发电成本较低、经济效益更好。燃起和蒸汽联合循环发电实际上就是利用燃气轮机做工后产生的高温气体，然后将气体排放到余热锅炉中让其
产生蒸汽，最后再将蒸汽运输到蒸汽轮机中加工即可，其循环类型可分为燃气循环、蒸汽循环。另外，在这过程中还可以利用蒸汽循环后的低压与低温蒸汽对外进行供热操作。
4.1.2 电池充放电效率
经相关实验研究发现，锂离子电池的充电效率通常可达100%，但在放电时却容易受到电池放电状态及电池功率、温度等影响而产生较大波动，难以保持长久的稳定[7]。通常情况下，当电池组放电深度低于80%时，电池的放电效率是可以达到接近90%的，因此在计算天然气发电用于电动汽车的能效时，可将电池的充放电效率当成90%来进行计算。
4.1.3 电网输配电效率
电力在运输过程中是无法做到100%运输电力的，即便是世界最先进的科学技术也难以保障。因此，电网在实施电力输配时会产生一定的消耗量，其消耗率大约在6.5%-7.5%左右。4.1.4 电动机效率
电动机效率也是会产生消耗的发电形式，同样无法达到100%。电动机发电效率低主要受转速与转矩两项因素影响。据相关实验计算，电动汽车电动机效率ηem ＞80%区域占据整个测试区域约77%，因此电动机效率的ηem 可以按80%来计算。
4.2 天然气制氢用于氢燃料电池汽车的能效
采用天然气制氢应用于氢燃料电池汽车中的能效主要包含氢气输配效率、氢燃料电池效率、天然气制氢效率及电动机效率等四种类型，电动机效率采用与电动汽车相同的电动机时，其氢燃料电池汽车的电动机效率和电动汽车效率相同，ηem 均取80%。4.2.1 氢气输配效率
氢气处于高压强下时可以较好地储存在压力容器中，且可以使用车辆进行运输。储存氢气的高压容器通常是采用铝合金作为内胆，外面则使用高强度碳纤维进行缠绕，再经过树脂浸泡和固化处理，以此确容器保密封性良好。氢气运输的距离一般不会太远，制氢厂与加氢站的距离也不会很远，因此不会有长途运输，氢气的储存时间也相对较短，可在当天就消耗掉，所以氢气在运输储存环节时消耗率基本为
零。
4.2.2 氢燃料电池效率
一般情况下，氢燃料所生成能量的效率不会很高，在最佳状态下的效率顶多也只能到80%。氢气在实际做工过程中，常会受到膜电极、催化剂含量、杂志浓度、工作温度与湿度等因素影响，故而其实际做工功率明显低于理想的效率，大约只在45%-60%左右。4.2.3 天然气制氢效率
目前，我国广泛使用的天然气制氢方法主要为天然气蒸汽联合制氢法。此法制作过程主要通过甲烷和水相互反应而产生一氧化氮与氢气，然后再应用一氧化碳和水相互反应生成氢气模式，此时再获取氢气即可。该方法在理论上获得的甲烷转化率最高，可达85%左右。
5 结束语
综上所述，新能源汽车目前正处于开发和投入生产阶段，其产量正随着市场需求的增多而不断增加。由此也可以看出，不论是在环保还是消费者需求等方面，新能源汽车产业都是一项朝阳产业，必将是未来汽车行业的重要发展趋势。因此国家除了落实新能源汽车扶持政策外，还需要重视新能源汽车动力源技术方面的研究。天然气作为一种高效、清洁的能源，能以其特有的高效性而被普遍应用新能源汽车中，并且随着天然气的不断推广应用和城市管网的逐渐完善健全，利用天然气发电、制氢及用于氢燃料电池汽车都表现出强大的发展空间。
参考文献：
[1]赵帅庆.中国新能源汽车未来发展趋势分析[J].湖北农机化,2019(15):13.
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[3]丁家宝.汽车新能源的应用与发展前景[J].南方农机,2017,48(23):218+220.
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[5]张慧菊.新能源汽车使用现状及发展趋势[J].中国新技术新产品,2018(14):128-129.
[6]刁锦贵.新能源汽车的发展趋势分析[J].南方农机,2016,47(12):92+114.
[7]赵先勤，陈锦芳，林梓荣.新能源汽车的发展前景和能效分析[J].煤气与热力,2016,36(05):13-18.
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页）
实例图5（构成图）
3 间接（傀儡）焊的维护和管理
设备项目基准管理方法管理频次电极头材质氧化铝铜/铬镐铜--修磨直径6-8mm 钢板尺200点/次焊接电缆
品牌安川/发那科--长度2-5m 卷尺测量1次/根导电率＞90%设定值电器异常报警实时
焊接
参数焊接电流设定值
（-5%至+10%）
电流计2次/年
通电时间设定值电流计2次/年焊接压力设定值
（-5%至+10%）压力测定器2次/年
冷却水
流量
≥4.5L/min 回水流量计实时监控
间接焊在生产现场会有设备始末点检要求，保证设备外观表面无异常；生产过程中会对焊点外观进行全数的检查以及焊点强度50台/次的半破坏检查，发生异常根据以上管理项目一一排除，能够很快解决不良事项。
4 小结
间接（傀儡）焊在工艺方面能够克服空间小，焊钳无法进入的问题，顺利的完成车身异常型腔的焊接；在生产方面能够减少焊动作轨迹，提升生产节拍；在品质方面，焊接品质稳定，管理项目简单；因此在汽车焊装制造行业得到广泛应用。参考文献：
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[2]胡仕新.美国汽车车体装配与焊接研究现状[J].中国机械工程,1997,8(01):24-26.
[3]熊晓萍，金权东.汽车车身制造中的自动焊接技术[D].烟台大学机电汽车工程学院(264005).
作者简介：代小波（1986-），男，湖北广水人，本科，助理工程师，主要从事车身焊接工艺设计工作。
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