1 簡要說明
1。1 橫樑知識簡要說明
儀表板橫樑安裝在駕駛室的前端，主要用來固定儀表板，支撐儀表板總成的整體剛性，同時在整車正碰時對整個駕駛室起到加強作用，所以，在整車中，儀表板橫樑不僅肩負著承載儀表板及部分電器件的作用，它還是保護乘員安全的一個關鍵件。如，在正碰時能有效的防止防火牆變形而傷害到乘客；支援膝蓋碰撞保護，能提供一個緩衝吸能的空間；支援PAB的固定，為PAB的順利爆破提供支撐；在滿足強度要求、NVH試驗要求的情況下最大限度的減小重量。
橫樑在車身上的安裝狀態會直接影響到儀表板及儀表板上一些外觀件的安裝配合狀態，故，對儀表板橫樑的設計要進行嚴密的可行性分析，對其檢具方案要進行慎重確認，對生產製造質量及尺寸要進行嚴格控制。
1。2 橫樑的焊接變形控制措施
儀表板橫樑總成多數採用複雜的管、板式焊接結構，焊接後往往會出現變形，不但直接影響整車裝配及整車效能，還可能降低儀表板橫樑總成結構的承載能力而引發事故，因此製造中限制和消除焊接變形非常重要。控制汽車儀表板橫樑總成的焊接變形主要從設計和工藝2個方面解決。
影響儀表板橫樑總成變形的因素和焊接變形的種類
影響儀表板橫樑總成焊接變形的因素有很多，主要有以下幾點：
1、焊接工藝方法：不同的焊接方法將產生不同的溫度場，形成的熱變形也不相同。一般來說自動焊比手工焊加熱集中，受勢區窄，變形較小；CO2氣體保護焊焊絲細，電流密度大，加熱集中，變形小，比手工焊更適合於儀表板橫樑總成焊接。氣保焊不但可用於低合金高強鋼的焊接，而且可以說是焊接的首選方法。這不僅因為它比手工焊的效率最少高一倍以上，而且它最易保證高強鋼的焊接質量。
焊接引數（焊接電流、電弧電壓、焊接速度）：焊接變形隨焊接電流和電弧電壓增大而增大，隨焊接速度增快而減小，其中電弧&電壓的作用明顯。因此低電壓、高速大電流密度的自動焊變形較小。
焊縫數量和斷面大小：焊縫數量愈多，斷面尺寸愈大，焊接變形愈大。
施焊方法：連續焊、斷續焊的溫度場不同，產生的熱變形也不同。通常連續焊變形較大，斷續焊變形較小。
a）材料的熱物理效能：不同材料的導熱係數、比熱和膨脹係數等均不同，產生的熱變形不同，焊接變形也不同。
焊接夾具的設計合理性：採用焊接夾具，增加了構件的剛性，從而影響到焊接變形
構件焊接程式：焊接程式能引起構件在不同組合階段剛性變化和質心位置改變，對控制構件焊接變形有很大影響。
儀表板橫樑總成結構的焊接變形分為整體變形和區域性變形，整體變形是焊接以後，整個構件的尺寸或形狀發生變化，包括縱向和橫向收縮，彎曲變形和扭曲變形等；區域性變形是指焊接後構件的區域性區域出現變形，包括角變形和波浪變形等。
減小焊接變形的設計措施
1）合理的焊縫尺寸和形式
焊縫尺寸直接關係到儀表板橫樑總成的焊接工作量和焊接變形大小，焊縫尺寸大，焊接工作量大，焊接變形也大。因此，在保證儀表板承載能力的情況下，應儘量減小焊縫尺寸，但並不是說焊縫尺寸越小越好，焊縫尺寸太小，冷卻速度快，容易產生裂紋、熱影響區硬度過高等焊接缺陷；應在保證焊接質量的前提下，按板厚（管壁厚）來選取工藝上允許的最小焊縫尺寸。
2）合理的焊縫數目
在儀表板橫樑總成結構中力求焊縫數量合理，焊縫不宜過分集中，儘量避免2條或3條焊縫垂直交叉。有時為了減小儀表板質量，採用壁厚較薄的鋼管加筋板來焊接儀表板橫樑，以提高儀表板橫樑總成的穩定性和剛性，其實這樣既增加了構件和焊接的工作量，還因焊接變形大增加校正工時。因此，適當增加管壁厚或管徑，減少筋板，儀表板橫樑總成質量稍大一些也是比較經濟的。另外，合理選擇筋板形狀，適當安排筋板位置，也可以減少焊縫達到提高筋板加固的效果。根據目前汽車的發展趨勢，整車質量越輕越經濟，
3）合理的焊縫位置
設計儀表板橫樑總成時，儘可能將焊縫對稱於截面中性軸，這樣能使焊縫引起的撓曲變形互相抵消；或者使焊縫接近斷面中性軸，以減少焊縫引起的撓曲。
減小焊接變形的工藝措施
。變形法
反變形法是事先估計好焊接結構變形的大小和方向，然後在組合（點固焊）時給予一個相反方向的變形來抵消焊接變形，這是使焊後構件保持設計要求的一種工藝方法，也是儀表板橫樑總成生產中較常用的一種控制變形方法。
因焊接變形影響因素很多，包括焊接順序、拘束度、焊接條件和接頭特徵等，焊接手冊中的變形估算公式及有關圖表只能提供一個大致數值，有關變形量的確定可以參考文獻。在實際生產的工藝規範和相同條件下透過試驗來實測確定，再根據所得資料確定反變形量，並在焊胎製造中應用，可獲得比較好的效果。
．剛性固定法
當不便採用反變形時，將零部件加以固定來限制焊接變形。儀表板橫樑總成生產中普遍採用焊接夾具定位和緊固，裝夾的剛度越大，變形越小。
．合理施焊
CO2氣體保護焊與其它電弧焊相比，具有生產率高、焊接成本低、能耗低、適用範圍廣、抗鏽能力強、焊後無須清渣等優點，所以儀表板採用CO2氣體保護自動（半自動）焊接。同時由於CO2氣體保護焊電弧熱量集中，加熱面積小，以及CO2氣流的冷卻作用，所以，工件的焊接變形也較小。此外，在焊接時適當降低規範，選用較低的線能量，可以有效地防止焊接變形，但線能量不能過低，否則影響焊接質量。
．合理的焊接順序
焊接順序對焊接結構的變形有很大影響。焊接順序合理，焊接變形可以透過自由收縮，互相抵消；焊接順序不合理，焊接變形將互相疊加。為便於控制焊接變形，儘量採用對稱焊接，以使焊縫引起的變形相互抵消。焊縫不對稱的，先焊焊縫少的一側，因為焊縫越長，變形越大，先焊焊縫少的一側，可以增大焊縫多的一側施焊時焊件的結構剛度和反變形能力。
焊接變形的矯正
儀表板橫樑總成焊接過程中，雖然在儀表板橫樑總成結構設計和工藝上採取多種措施來控制施焊過程中所產生的焊接變形，但由於焊接過程的特點和儀表板焊接工藝的複雜性，還或多或少產生焊接變形，為此必須矯正超過設計要求的焊接變形。
矯正工藝只限於矯正焊接構件的區域性變形，如角變形、彎曲變形和波浪變形等，對於儀表板橫樑總成結構的整體變形如縱向和橫向收縮（總尺寸縮短），只能透過下料或裝配時預放餘量來補償。機械矯正法是在室溫條件下，對焊接施加外力，使構件壓縮塑性變形區的金屬伸展減少或消除焊縫區的塑性變形，達到矯正變形的目的；如儀表板橫樑總成焊完後可以在矯正整形胎上矯正整形，以保證車頭管中心線與儀表板中心平面的垂直度。此外各部件焊完後也整形，以避免產生綜合效應。實際操作中還應注意自然時效的作用，必須透過經驗積累和嚴格檢驗手段保證矯正的精度。
結論：
綜上所述，儀表板橫樑總成在製造過程中，焊接變形是不可避免的，只能採取有效的設計和工藝措施控制焊接變形，並對超出公差要求的焊接變形進行矯正，才能達到儀表板橫樑總成強度、使用效能及經濟效能的要求。實際生產中，只有對焊接進行全過程控制，才能更有效控制儀表板橫樑總成的焊接變形，達到保證儀表板橫樑總成尺寸精度和裝配要求的目的。
