薄板焊接范例6篇

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薄板焊接

薄板焊接范文1

关键词:薄板件组合 焊接变形 焊接方法

在生产装载机上所有的外观覆盖件中,主要包括:台架、挡泥板、机罩以及驾驶室。由于都是采用厚度不大于3毫米的钢板组焊而成的结构件。所以控制它的焊接变形成为了我们的重中之重。

一 焊接变形产生的原因

焊接是被焊工件的材质(同种或异种),通过加热或加压或两者并用,并且用或不用填充材料,使工件的材质达到原子间的建和而形成永久性连接的工艺过程。由此可看出焊接是一个不均与受热和冷却的一个过程,在焊接过程中由于受到刚性条件的约束会出现压缩塑形变形以及焊后产生的残余变形。

(一)影响焊接热变形的因素:

1.焊接工艺方法。不同的焊接方法,将产生不同的温度场,形成的热变形也不相同。我们薄板件分厂大部分采用CO2气体保护焊,具有焊丝细,电流密度大,加热集中,变形小的特点。

2.焊接参数。即焊接电流、电压和焊接速度。

焊接电流越大,焊接速度越慢变形越大;反之变形越小。

在以上3个参数中,电压的作用明显,因此低电压快速度小电流的焊接变形较小。

3.焊缝数量和位置。焊缝数量越少,焊接位置距中心轴越对称。焊接变形越小。

(二)影响焊接构件刚性系数的因素:

1构件的尺寸和形状。随着构件刚性的增加,焊接变形越小。

2胎夹具的应用。采用胎夹具,增加了构件的刚性,从而减少焊接变形。

3装配焊接程序。装配焊接程序能引起构件在不同装配阶段刚性的变化和重心位置的改变,对控制构件的焊接变形有很大的影响。

(三)薄板结结构焊接变形的种类

任何钢结构的焊接变形,可分为整体变形和局部变形。

整体变形就是焊接以后,整个构件的尺寸或形状发生的变化,包括纵向和横向收缩(总尺寸缩短),弯曲变形(中拱、中垂)和扭曲变形等。

局部变形是指焊接以后构件的局部区域出现的变形,包括角变形和波浪变形等。

二、控制薄板结结构焊接变形的原则与方法

焊接过程中的热变形和施焊时焊接构件的刚性条件是影响焊接残余变形的两个主要因素。根据这两个主要因素可以认为焊接残余变形是不可避免的,即完全消除焊接变形是不太可能的。控制焊接残余变形必须从薄板结构件设计和施工工艺两个方面同时采取措施。

在薄板结构件设计上除了要满足构件的强度和使用性能外,还必须满足构件制造中焊接变形最小及耗费劳动工时最低的要求。因此优化板缝布置尤为重要,设计图纸中的板缝布置往往对工艺性考虑不周容易引起焊接变形。

焊接工艺是钢结构施工中的重要工艺之一。合理的焊接工艺是减少焊接变形,减少应力集中的有效方法。为了控制构件焊接变形,应尽可能采取有效措施,如:将构件分为若干小部件与构件分段,使焊接变形分散在各个部件上,便于构件变形的控制与矫正;使各部件焊缝的布置与构件分段截面中性轴对称或接近截面中性轴,避免焊接后产生扭曲和过大的弯曲变形;对每一条主要焊缝,尽可能选择小的焊脚尺寸和短的焊缝;避免焊缝过分集中和交叉布置;可能采用宽而长的钢板或能减少焊缝数量的结构形式,等等。

控制薄板结构件焊接变形的工艺方法有:

1在无装配应力强制下进行构件装配;

2采用自动焊和其它气体保护焊工艺;如最先进的 Ar+CO2混合气体MAG保护焊。

3合理选择焊接规范参数和装配焊接顺序。减少焊丝供 给量,降低电流、电压改变极性(通常为直流反极性直流正极性)。先焊短焊缝后焊长焊缝,采取分段退焊,由内向外依次进行。

4尽可能合理运用刚性固定法,

三、薄板结构件焊接变形的矫正方法

结构的建造过程中,尽管在其构件设计和施工工艺上采取措施来控制焊接变形,但由于焊接过程的特点和施工工艺的复杂性,产生焊接变形仍是不可避免的,因此,对出现超出设计要求的焊接变形必须进行矫正。矫正工艺只限于矫正焊接构件的局部变形,如角变形、弯曲变形、波浪变形等等。对于构件结构的整体变形如纵向和横向收缩(总尺寸缩短)只能通过下料或装配时预放余量来补偿。

采用机械矫正法校正钢结构容易引起金属冷作硬化,消耗材料一定数量的塑性储备,只能用于塑性良好的材料。实际生产中,机械矫正法矫正过程中可能使用专用的大型油压机、摩擦压力机矫正。

采用火焰矫正法校正钢结构,矫正冷却后,焊接构件这部分 金属获得不可逆的压缩塑性变形,使整个焊接构件变形得到矫正。火焰矫正法同样要消耗材料一部分塑性,对于脆性材料或塑性差的材料要谨慎使用。要适当控制火焰加热的温度,温度过高材料机械性能降低,温度过低使矫正效率降低。由于冷却速度对矫正效果不产生任何影响,施工过程中,多采用边加热边喷水冷却的方法,既提高了工作效率,又提高了矫正效果。

钢结构制造过程中,焊接变形是不可避免的,只能采取有效的方法、措施控制焊接变形,并对超出公差要求的焊接变形进行矫正,从而既满足钢结构质量要求,又满足经济性要求。

四、实施结果

薄板因为自身厚度原因在焊接过程中极易变形,其变形具有复杂性和多样性。目前仍是国内外焊接工艺领域的一大技术难题。薄板焊接变形问题严重影响着焊接质量。只有对其进行科学系统的分析,找出控制其变形的技术措施,不断运用和累积经验,才能最终破解焊接变形的难题。

参考文献:

[1]李旻,张小旭,. T90型推土机行车架焊接变位机的改造[J]. 工程机械与维修,2006,(10).

[2]石玗,樊丁,王政,陈剑虹. 数控焊接变位机示教再现控制系统[J]. 焊接学报,2005,(1).

[3]任宇飞,许文清,于亮,严哲明,贾艳. L形双回转升降式焊接变位机[J]. 工程机械,2005,(3).

薄板焊接范文2

关键词 机器人;焊接夹具;薄板零件;曲面焊接

中图分类号TG457 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2013)82-0117-02

0 引言

目前,国内大部分生产企业还处于人工焊接的生产阶段,特别对于具有复杂空间曲线的薄板类零件,严重缺乏适用的智能焊接机器人系统。同时,薄板焊接夹具是对冲压成形薄板零件进行装配焊接的专用工艺装置,是直接影响产量、质量的关键设备。

本文以机器人为研究对象,开发应用于燃气烤炉的焊接机器人系统。围绕智能型展开关键技术研究:复杂空间焊缝的路径规划、自动跟踪反馈、精密对接与柔性装夹、优化机构本体及与设备的柔性集成,提高焊接机器人的空间灵活性、焊接效率及成品率等。

由于工件具有上述特点,为了满足焊接要求,对焊接系统和夹具则需要解决以下难点:

1)焊接机器人的复杂空间曲线运动规划;

2)焊接机器人的实时跟踪反馈;

3)解决工件由于外形不规则所带来的装夹定位问题;

4)减少焊接过程中工件的受热和散热条件的变化对焊接质量的影响。

2.2 机器人运动碰撞检测

当机器人处于平滑的运动状态时,电流值是平稳且变化不大的,但是当机器人发生碰撞造成位置误差时,为了产生更大的力矩来消除误差,这时电流值就会突然增加,但位置误差并不一定能减少到理想值。

通过计算一个碰撞标量来衡量机器人在实时运作中是否发生碰撞。这种检测方法涉及两个变量,一个是机器人在闭环运行情况下的位置误差,另一个是机器人运行过程中流过电机的电流值。当前轨迹的位置误差和实时测量的电流值的即可合成一个碰撞标量,通过比较碰撞标量和已设定好的碰撞阈值,即可检测机器人在运行时是否发生碰撞。

3 焊接夹具设计

为了确保焊接机器人的正常运作,保证工件焊缝的质量,夹具需按照以下基本要求设计:

1)足够的强度和刚度;2)定位精准;3)加紧迅速准确;4)焊接操作方便;5)工艺性好。

3.1 定位方案

该薄板上盖零件由左右侧板与上盖的空间曲线对接而成,因而左右侧板以及上盖的定位精准尤为重要。以上盖面的后底面为基准面,曲面上的工艺孔为基准孔,夹持工件的上盖面。左右侧板以侧板上的工艺孔以及侧板曲线上的扣件为基准,同时配合夹具的定位侧板对左右侧板进行定位,与上盖板有良好的对接。

3.2 支撑与压板结构的设计

4 结论

该焊接系统具有生产效率高,焊缝质量高,焊后加工余量少等特点。保证了工件焊后的尺寸,焊缝与母材平滑过渡,强度可与母材等强,焊缝的力学性能良好。焊缝余量少,减轻了打磨时需去除的加工难度和加工量。利用该焊接系统,焊接零件的焊接成品率从原来的65%提高到 95%以上,增加30%以上,产品质量将有大幅度的提高;焊接效率提高3倍~5倍。因此从实际应用效果来看,该焊接系统能够满足该零件的加工要求,具有使用和推广价值。

参考文献

薄板焊接范文3

【关键词】不锈钢薄板;手工钨极氩弧焊

随着现代制造业的不断发展,不锈钢薄板在国防、航空、化工、电子等行业应用十分广泛,1~3mm不锈钢薄板的焊接也越来越多, 因此,掌握好不锈钢薄板焊接的工艺要领十分必要。

钨极氩弧焊(TIG)应用了脉冲电弧,它具有热输入低、热量集中、热影响区小、焊接变形小、热输入均匀,能较好地控制线能量等特点;焊接时保护气流具有冷却作用,可降低熔池表面温度,提高熔池表面张力;TIG便于操作,容易观察熔池状态, 焊缝致密,机械性能好,表面成形美观。目前TIG广泛应用于各行业,尤其是在不锈钢薄板的焊接中应用较广。

1.钨极氩弧焊的工艺技术要领

1.1钨极氩弧焊机及电源极性的选用

TIG可分直流和交流脉冲,直流脉冲TIG主要用于焊接钢、软钢、耐热钢等,交流脉冲TIG主要用于焊接铝、镁、铜及其合金等轻金属。交、直流两种脉冲都采用陡降特性电源,TIG焊接不锈钢薄板通常采用直流正接法。

1.2手工钨极氩弧焊技术要领

1.2.1引弧

引弧形式有非接触式和接触式短路引弧两种。前者电极不与工件接触,既适于直流也适于交流焊接、后者仅适于直流焊接。若采用短路方法引弧,不应在焊件上直接起弧,因易产生夹钨或与工件粘接,电弧也不能立即稳定,电弧容易击穿母材,所以应采用引弧板,在引弧点旁放一块紫铜板,先在其上引弧,待钨极头加热至一定温度后再移至待焊部位,在实际生产中,TIG常用引弧器引弧,在高频电流或高压脉冲电流的作用下,使氩气电离而引然电弧。

1.2.2定位焊

定位焊时,焊丝应比常用焊丝细,因点焊时温度低、冷却快,电弧停留时间较长,故容易烧穿,进行点固定位焊时,应把焊丝放在点焊部位,电弧稳定后再移到焊丝处,待焊丝熔化并与两侧母材熔合后迅速停弧。

1.2.3正常焊接

用普通TIG进行不锈钢薄板焊接时,电流均取较小值,但是当电流小于20A时,易产生电弧漂移,阴极斑点温度很高,会使焊接区域产生发热烧损和发射电子条件变差,致使阴极斑点不断跳动,很难维持正常焊接。而采用脉冲TIG时,峰值电流可使电弧稳定,指向性好,易使母材熔化成形,并循环交替,确保焊接过程的顺利进行,能得到性能良好、外观漂亮、形成熔池互相搭接的焊缝。

(a)正常焊接时先在定位点起弧,待焊点熔化并与工件两侧熔合后再送入焊丝,焊丝始终跟随熔池,焊枪的喷嘴与焊件表面构成80度左右夹角,焊丝与焊件表面夹角为10度左右,在不妨碍视线情况下,尽量采用短弧焊接以增强氩气保护效果,应注意观察熔池的大小,焊速应先稍慢后快,焊枪通常不摆动、焊速和焊丝应根据具体情况密切配合,尽量减少接头、焊缝长度一次性不宜过长,否则会因过热而形成塌陷甚至烧穿,就算补焊完整,Cr、Ni等元素大量烧损,对材料耐蚀性非常不利。

(b)焊接结束时,如果收弧方法不正确,在收弧时易产生弧坑、裂纹、气孔以及烧穿等缺陷。因此,最好使用引出板,焊后将引出板切除掉,如没有引出板或没有采用电流自动衰减装置的焊机,收弧时要多向熔池送丝,填满弧坑,然后缓慢收弧。

(c)焊后变形是精密焊件的一个重要指标,其变形程度与所选的工艺参数、夹具、散热装置有很大关系。条件许可时采用精确的工装夹具,保证焊缝两侧受力均匀,避免焊缝开裂、变形,尽量减小热输入,从而减少焊接热影响区,必要时可采取跳跃式焊接和远距离降温法等方式。焊后可用耐高温塑料锤(或木锤) 进行现场适当的敲击,以达到变形小,外观质量好的效果。

2.不锈钢薄板的焊接性分析

不锈钢薄板的物理特性和板形直接影响焊缝质量。不锈钢薄板导热系数小,线膨胀系数较大,当焊接温度变化较快时,产生的热应力大,很容易出现烧穿、咬边和波浪变形。不锈钢薄板焊接多采用平板对接焊,熔池主要受到电弧作用力、熔池金属重力和熔池金属表面张力的作用,当熔池金属体积、质量和熔宽一定时,熔池深度取决于电弧的大小,熔深和电弧力又与焊接电流相关,熔宽由电弧电压决定。熔池体积越大,表面张力也越大,当表面张力不能平衡电弧作用力和熔池金属重力时,会造成熔池烧穿,而且在焊接过程中局部受到加热和冷却作用,使焊件产生不均匀的应力和应变,当焊缝的纵向缩短对薄板边缘产生的应力超过一定值时,会产生较严重的波浪变形,影响工件的外形质量。在相同的焊接方法和工艺参数下,采用不同形状的钨极,减少焊接接头上的热输入量,可以解决焊缝烧穿和工件变形等问题。

3.手工钨极氩弧焊在不锈钢薄板焊接中的应用

3.1焊接原理

钨极氩弧焊是一种明弧焊,电弧稳定,热量比较集中,在惰性气体(氩气)的保护下,焊接熔池纯净,焊缝质量较好。但是在焊接不锈钢,特别是奥氏体不锈钢时,焊缝背面也需要进行保护,否则将产生严重的氧化,影响焊缝成型和焊接性能。

3.2焊接特点

不锈钢薄板的焊接有以下特点:

(1)不锈钢薄板的导热性差,容易直接烧穿。

(2)焊接时不需要焊丝,母材直接熔合。

因此,不锈钢薄板焊接的质量与操作者、设备、材料、施工方法、焊接时的外部环境及检测等因素息息相关。

3.3 焊接的质量控制

3.3.1人员的选择

焊工需要熟练掌握手工氩弧焊的焊接,上岗前必须培训考试合格。

3.3.2焊接设备的选择

使用高频逆变氩弧焊机,并要求焊机稳定性好。

3.3.3材料的选择

在不锈钢薄板的焊接过程中,不需要焊材,但是对以下材料要求比较高:

一是氩气的纯度、流量大小及通氩时间,二是钨极。

(1)氩气。

氩气属于惰性气体,不易和其它金属材料、气体发生反应。由于其气流有冷却作用,焊缝热影响区小,焊件变形小,是钨极氩弧焊最理想的保护气体。氩气的纯度必须大于99.99%以上。氩气主要是对熔池进行有效的保护,在焊接过程中防止空气对熔池侵蚀而引起氧化,同时对焊缝区域进行有效的空气隔离,使焊缝区域得到保护,提高焊接性能。

(2)钨极。

钨极表面要光滑,端部一定要磨尖,且同心度好。这样焊接时高频引弧好、电弧稳定性好,熔深深,熔池能保持稳定,焊缝成形好,焊接质量好。如果钨极表面烧坏或表面有污染物、裂纹、缩孔等缺陷时,这样焊接时高频引弧困难,电弧不稳定,电弧有漂移现象,熔池分散,表面扩大,熔深浅,焊缝成形差,焊接质量差。

3.3.4施工环境

在焊接氩弧焊时,主要是防风、防潮,在焊接时如果有风,将会影响焊接质量。此外,温度低于零下5℃也禁止施焊。

4.结论

(1)钨极氩弧焊稳定性好,不同钨极形状对不锈钢薄板焊接质量有较大影响。

(2)平顶锥端头钨极焊接可提高单面焊双面成形率,减小焊接热影响区,焊缝成形美观,综合力学性能较好。

(3)采用正确的焊接方法可有效预防焊接缺陷。 [科]

【参考文献】

[1]张立新,周天锡.复合钢板加工中常见裂纹及解决方法探讨[J].中国化工装备,2003(3):25.

[2]中国机械工程学会焊接分会.焊接手册[M].北京:机械工业出版社,1992.

薄板焊接范文4

捷波主板总研发工程师MartinChang曾这样定位悍马系列它是实用的,准确地说应该是纯粹拿来超频的实用主板。悍马系列主板并不追求奢华的用料,更多层PCB或选用大得夸张的散热系统,一切以实用为主,把主要成本集中在用户感觉得到的地方,而其余部分则通过设计师的不断努力,用更少的用料达到同等的效果。

捷波悍马HA03-AM3D便是最新上市的一款主攻超频的主板,选用了AMD 790X+SB750的芯片组配置,支持AM2+/AM3接口处理器和双PCI-E x8交火系统。该主板的CPU部分采用了5相供电设计,全板搭配品质优良的红色富士通电容和全封闭电感,在内存插槽周围,我们还发现了多达11颗固态电容,而内存供电也使用了2相设计,远好于一般主板,充分保证了悍马系列优秀的超频能力。在散热方面,南北桥和MOSFET都采用了外形独特的散热片,如同战马那犀利的鬃毛向外辐射,在契合了悍马品牌的同时又提供了不错的散热效果。根据我们的实测,在正常工作30分钟后,HA03-AM3D主板的南北桥温度分别为49℃和47℃,MOSFET的温度为37℃,表现良好。

为了给玩家更多选择,该主板同时提供了DDR2和DDR3插槽,总内存插槽数高达6条,最高支持DDR2 1066或DDR3 1333规格。两条PCI-E x16插槽能够满足部分玩家组建双卡交火系统的需求,但该主板必须通过一块PCI-E开关卡来手动切换单x16模式或双x8模式,所以在使用单卡时不能忘了插上这块开关卡以让显卡工作在PCI-E x16模式下。

为了方便玩家的超频调试,该主板提供了很多人性化设计。在主板的右下方,有一个DEBUG数码指示灯,在启动过程中能显示自检代码,启动完成后,还能实时显示CPU的温度,显示的数值和EVEREST的检测值完全一致,在超频时有很高的参考价值。DEBUG灯附近有一个大小不亚于机箱开关按钮的正方形电源开关,上面有漂亮的马头标记,开机后会透射出蓝光,设计相当独特。当然,重启,CM0S清零、后挡板CMOS清零开关也一应俱全,为超频提供了不少便利。除此之外,主板上还有一个特别的3D音效开关,专门为前置耳机插孔的音效做了优化。经过试听后,我们发现这个功能大幅优化了耳机的重低音效果和临场感,但空间感会有一定的衰减,我们建议用户根据自己的听音喜好和耳机情况选择性开启(此功能对后置音频输出口无效)。

在超频能力上,我们搭建了以AM DAthlonIIx2 245(2,9GHz)和GeForce 9600GT为核心的平台进行了测试,而内存则分别选用了金邦DDR2 800黑龙条和威刚DDR3 1600进行对比。值得一提的是,在选择DDR3内存时,我们发现该主板和某些DDR3内存有兼容性问题,例如金泰克DDR3 1333内存必须在加压的情况下才能正常进入系统,而使用宇瞻DDR3 1600内存时则无法启动。在BlOS的内存设置中,可直接选择DDR3 1600模式,但我们发现DDR3 1600内存在这款主板上只能工作在DDR3 1333模式下,和说明书上标称的最高规格一致,可见BlOS还有进一步优化的空间。从测试成绩表可见,在默认频率下DDR2平台的内存性能明显输于DDR3平台。由于金邦黑龙条拥有很好的超频性能,我们在DDR2平台上做了超频测试。把CPU电压提升0.15V后,最终稳定工作在了3.84GHz,超频幅度达32.4%,内存频率也随之达到了1060MHz,各项测试的得分有明显的提升,全面超越了DDR3 1333平台。如果玩家的预算充足,可直接选用DDR3 1600内存配合cPu的超频,相信性能会有进一步提高。

薄板焊接范文5

1.1连接强度和性能

汽车金属薄板连接强度和性能要符合连接部位的要求,涉及车身安全、碰撞保护和行人保护的部位均应进行试验验证,确保连接效果满足设计要求。如车门铰链与车身金属薄板的连接一般采用双螺钉配合焊接螺母,保证在车辆碰撞或翻滚时车门有效保护乘员,且在事故中连接部位不易变形,乘员能顺利逃生。连接强度的设计与选择是保证连接可靠性的前提,在采用螺纹连接时,若通过控制预紧力防止螺纹联接松动,就必须保证计算和分析数据的准确性,预紧力过大会导致使用中紧固件的断裂失效或破坏被连接部件导致连接松动,相反,预紧力过小会产生夹紧力不足,连接件与被连接件摩擦力变小,产生松动。

1.2连接工艺

汽车属于高度流水线作业生产,连接工艺的选择要考虑到生产节拍与资源配置。如部件与车身相连接时,通常采用在车身焊接期间焊接螺母或焊接螺栓,到总装阶段再进行装配,以提高装配效率并保证安装精度。选择连接工艺要考虑避免不同种类的金属薄板叠加连接产生的电位腐蚀。连接工艺也会影响生产成本,合理选择紧固件可减少不必要的工序和操作。

2紧固件的应用

2.1普通螺纹连接

2.1.1不使用螺母的连接。若与金属薄板连接的部件厚度较大或仅能制出盲孔,则可以使用螺栓或螺钉直接旋入拧紧,由于金属板材的厚度较小,施加拧紧力矩时金属薄板易产生变形,因而无法可靠夹紧金属薄板,从而造成螺纹松动或被连接零件的连接表面凹陷,该连接形式较为简单但可靠性不足。

2.1.2与普通螺母配合的连接。采用普通螺栓配合连接的方式较为常见,多用于金属薄板与其他部件的连接,连接厚度不宜过薄,要求被连接件两侧有一定的扳拧空间,该连接形式装配效率稍低。也可采用焊接螺栓(图1)或焊接螺柱,先将螺栓或螺柱焊接在金属薄板上,然后安装被连接件,最后用普通螺母固定,这种连接方式操作简单,易于装配,可单侧连接。与普通螺母配合的连接,仍存在无法夹紧金属薄板,产生连接可靠性的问题。

2.1.3与固定在金属薄板上螺母的配合连接。先将螺母固定在金属薄板上,在装配中直接与螺栓或螺钉配合连接,提高了连接效率,且减少螺纹松动的几率。在金属薄板上固定螺母的型式和方法较多,通常有焊接螺母、铆螺母、冲压螺母、簧片螺母和嵌装塑料螺母(图2)。焊接螺母与焊接螺栓一样,均要考虑金属薄板的可焊性和焊接工艺,焊接强度较高,装配时应避免金属薄板变形。焊接容易产生焊渣和废气,尽可能不采用人工焊接。铆螺母需要专用安装工具和金属薄板预制孔,普通铆螺母预制孔为圆孔,六角铆螺母预制孔为六边形,管身为六边形的铆螺母能更好地防止自身转动。冲压螺母则不需预制孔,而是直接在金属薄板上冲出圆孔,并利用螺母冲头部分嵌入金属薄板实现固定,生产效率高且连接可靠,但设备投入成本也高,因此,使用该螺母前应评估生产效率与生产批量、设备投入成本之间的关系[2]。簧片螺母的使用较为简单,通过簧片夹持在金属薄板上,其定位精度较差,常用于牌照等非重要部件的连接。嵌装塑料螺母与塑料用自攻螺钉相配使用,通过自攻螺钉的拧入而挤出塑料,利用螺母膨胀夹持金属薄板,连接强度较低,可用于非金属板和装饰件的固定。

2.1.4采用普通螺纹连接时要考虑到螺纹防松,一般可采用预紧力控制和预涂锁固胶两种方式。

2.2自攻螺钉连接

自攻螺钉常用于金属和非金属薄板件之间的连接,但其连接强度较小。由于连接过程中螺纹对板材间隙的影响,最好连接板材层数不超过4层。使用自攻螺钉要预先制出光孔。在操作环境不便时,可采用自钻自攻螺钉,省去了预制光孔的步骤,提高单体连接效率,但不适应大量生产,自钻自攻螺钉拧入时产生大量噪声,不利于作业环境对操作人员的保护。塑料用自攻螺钉于自攻螺钉相比,效能和安装方式类似,均需要预制光孔,但塑料件自攻螺钉的螺纹牙型不同于普通自攻螺钉,而是呈现出高低交错,有利于夹持塑料件,嵌入塑料机体深度大,不宜松脱。

2.3铆接

铆接适用于大型金属覆盖件的连接,且不可拆卸。与使用螺纹紧固件连接相比,铆接更为经济、重量更轻。铆接工艺过程比较容易控制,对连接材料的机械性能无不良影响。铆孔对被连接件的截面强度会造成一定的削弱,且铆接紧固力较小,因此,铆接的紧密性不及焊接,耐疲劳性也较差,所以通常使用铆钉组或增加铆接密度,以满足强度和疲劳性要求[2]。铆接的局限性表现为不宜用于连接太厚的材料,被铆接件的零件不应多于4层,主要承受剪切力,不适用于承受较大的拉力,常用于非受拉力结构中的固定连接。此外,还应该注意被铆接件中强度高的零件不应夹在强度低的零件之间,厚度、刚性大的零件应布置在外侧。被连接材料较软时,可采用如塑料用铆钉。

2.4卡扣

金属薄板连接内饰件或轻质部件时,可采用塑料卡扣连接(图3),如车身侧围等塑料装饰件的连接。卡扣不具有导电性、不易腐蚀,热传导性能低且无磁性,可以满足连接强度相对较小的场合。因卡扣的结构简单,材料和加工价格低廉,可进行大批量生产和广泛应用。

3结论

3.1普通螺纹连接虽然应用广泛,但有螺纹防松要求。螺纹连接副承载能力大,但并不是都能有效发挥承载作用。

薄板焊接范文6

关键词:焊接工艺;汽车;车身;设计

中图分类号:U463 文献标识码:B汽车是重要的交通工具,提高汽车制造质量对于交通事故发生率的降低具有重要作用。车身是汽车不可缺少的组成部分,因此要注意完善车身焊接工艺,以便为汽车制造质量的改善提供必要的条件[1]。本文结合笔者的实践工作经验对焊接汽车车身时的工艺设计及应用问题进行了分析,旨在促进汽车行业的发展。

1 焊接工艺的设计要素

为了顺利开展焊接工艺设计工作,必须具备以下要素:(1)车身数模。数模是提供车身零部件位置关系及结构尺寸等设计参数的基本资料,同时利用车身数模还能够制作各类剖面图及轴测图。(2)车身各个零部件的具体明细表,如标准件数量、规格,冲压件编号及名称等。此外,样车、样件及全套图纸也是工艺设计中不可缺少的要素。样车指的是车身分总成、各大总成及整车总成等,样件则主要指冲压件。以上三种要素是保证工艺设计具备合理性的前提,因此必须加以重视。

2 汽车车身的焊接工艺分析

2.1凸焊工艺

在焊接汽车车身时通常会使用到凸焊工艺,凸焊一般被应用于焊接低碳钢型汽车冲压件或车身。为了避免凸焊质量受到影响,在焊接汽车车身时应注意以下事项。(1)凸焊的焊接时间主要由三种因素决定,即薄板厚度、凸点刚度及焊接电流。在焊接施工时应将板件凸焊厚度控制在0.5mm~4mm之间,并在同一接头处焊接多个熔核,以提高焊接质量。如车身薄板厚度<0.5mm,则凸焊机的电极嵌块应为钨材料或铜-钨烧结材料,以便使平板一侧散热量得以减少,从而确保不同薄板间实现热平衡[2]。此外,还应在车身薄板上焊接凸焊螺母及凸焊螺栓,以便于在拧紧螺栓或螺母的情况下就可以进行车身装配工作。(2)利用凸焊机将螺母及螺栓焊接好之后,应检查上一级车身零部件与车身整体是否匹配,同时利用定位销对螺母焊接位置进行定位,具体焊接方式见图1。(3)为了顺利进行凸焊,在焊接汽车车身时应确保螺母板底孔孔径与凸焊螺母大小相适应,就一般情况而言,底板孔径与螺母公称直径的差值应为1mm左右。此外。应确保螺栓的公称直径比钣金底孔的孔径小0.5mm左右,以保证凸焊螺栓能够发挥良好的定位作用。

图1 螺母焊接工艺简图

2.2点焊工艺

点焊是一种常见的电阻焊工艺,在对汽车车身焊接时如采用点焊工艺,则焊点一般为4000个~6000个,如帕萨特B5型汽车车身的焊点为5892个,荣威750型汽车的车身焊点为5300个。为控制点焊质量,在焊接施工中应注意以下问题。(1)零件料厚比的控制。板件加热过程容易受到焊接电流及时间的影响,所以应尽量避免不同零件料厚比相差过大,以免对焊接质量造成不良影响,如引起薄板焊穿而厚板尚未完全焊透的问题。如对几个不同的零件同时进行焊接,则料厚比应为1/3~3,且点焊板层数应<3层;如因工艺需要必须同时焊接4层板,则可以利用开焊接工艺缺口的方法加以解决。(2)严格控制车身边缘与焊点之间的距离,并保证焊点间距符合工艺要求。车身边缘与焊点之间的距离应满足tv=0.8t1+0.2t2,其中t1、t2分别为薄板厚度与厚板厚度,tv为边缘与焊点之间的距离。实践证明,如点焊时tv过大则将会引起车身零件出现起翘问题。在控制焊点间距时应将车身刚度要求作为依据,避免出现刚度分流现象[3]。(3)控制好焊接面与焊接空间。为避免在焊接车身时出现虚焊等问题,则应保证不同薄板之间的焊接面实现完全贴合,并合理设置点焊缝的位置。在焊接空间方面,可以尽量使C型焊枪或X型焊枪接近点焊接头。焊枪电极与焊接孔之间的距离应>5mm,为避免后期焊接时出现空间不足的问题,则可以采用直径为15mm左右的电极进行空间校核,并同时利用空间校核数据对焊点位置进行控制[4]。此外,如车身中的凸焊螺母位于焊点周围,则在进行点焊施工时要确保电极帽与螺母之间的距离>2mm,如两者之间的距离<2mm,则可以通过采用旋转凸焊螺母的方法扩大间距。

结语

综上所述,车身焊接工艺可对汽车整体的质量产生极大的影响,所以应注意在完善焊接工艺设计的基础上对车身焊接方法进行优化。此外,由于汽车车身焊接工艺的设计受到多种因素的影响,如投资限制、精度要求、工艺水平及用户观念等,所以在选择与设计焊接工艺时也应全面考虑多种因素,以保证车身焊接质量与设计要求相符。

参考文献

[1]于奎刚,杨志宏.基于柔性装配偏差模型的汽车车身薄板零件公差设计[J].山东大学学报(工学版),2014,44(03):01-06.

[2]宫金宝,高成勇,李文刚.筒状及管状金属焊接汽车零部件涂装工艺的探讨[J].汽车工艺与材料,2014(01):10-14.