伺服焊枪点焊电极磨损规律研究及其修磨参数优化

发布时间：2021-03-28 08:02

　　电阻点焊工艺在车身制造过程中所占比重极大,是汽车制造的重要连接工艺,但大量的热镀锌板被应用于车身制造过程中造成点焊热镀锌钢板电极磨损极其严重,电极消耗成本增加。目前对点焊镀锌钢板以及普通钢板的电极磨损进行了大量研究,发现热镀锌板表面锌层在高温下更容易与铜电极发生合金化反应,在铜电极表面生成力学性能差的合金层,致使点焊时电极更容易发生点蚀与塑性变形,导致电极消耗成本增加。针对该问题,目前一般采用电极修磨的方法恢复电极形态,以确保焊接质量,并且可以重复利用电极。研究表明在使用修磨法切削电极时优化的修磨时刻以及修磨参数能够极大提高电极使用寿命节省电极消耗成本。但国内外目前对修磨时刻的选取以及修磨参数对电极寿命的影响研究不多。为此,本文基于伺服焊枪点焊镀锌板电极磨损规律研究了电极轴向磨损、点蚀、端面直径等对焊点质量影响情况,并以此为约束条件建立了电极寿命模型,选取修磨时刻,最后通过分析电极压力、刀具转速以及时间对修磨质量影响,优化选取电极修磨参数实现电极寿命最大化。本文主要开展的研究工作如下:（1）镀锌钢板的电阻点焊电极磨损规律研究设计电极磨损试验流程并进行试验。试验过程中利用伺服焊枪轴向磨损... 

【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

不同电极材料对电极磨损速率的影响

9-1 Structure of spot welding system that servo gun intergrated wit图 2-1 伺服焊枪集成机器人点焊试验系统的结构示意图

电极力会发生短时间的振荡，从而影响电极寿命。而对于伺服焊枪，电极的运动由伺服电机控制，能够很好地控制电极运动速率，使电极与工件接触时的冲击很小，从而提高电极寿命。气动焊机和伺服焊枪电极接触时电极力的变化如图2-2所示，从图中对比后发现：在电极力达到稳定之前，伺服焊枪在电极接触过程中电极力没有明显的振荡现象，电极运动得到了很好的控制。图 2-2 气动焊机与伺服焊枪电极接触时力的变化曲线Fig 2-2 Force of pneumatic machines and servo gun at touching综上所述，和气动焊枪相比，伺服焊枪最大结构变化是以伺服装置代替气动装置，可以实现对工件的“软接触”，降低对电极与工件的冲击，提高电极使用寿命[44][45][46][47]；此外，伺服焊枪还可以实现点焊过程中对电极力的精确控制，通过编码器实现对电极轴向磨损信息的在线检测。

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3105180