汽车门盖单面焊工艺研究及参数优化

发布时间：2017-08-16 06:17

  本文关键词：汽车门盖单面焊工艺研究及参数优化

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【摘要】：在白车身门盖生产制造过程中,由于内外板滑移和窜动引起的产品外观缺陷、车身PVC重涂、零件返工等现象是门盖总成中急需解决的难题。针对此问题,本文主要研究了镀锌钢板车门内外板固定工艺——机器人单面电阻焊。文章首先从焊接工艺形式、焊点形成机理、焊接热源及其影响因素等方面对单面焊的原理进行研究,并阐述了单面焊系统各组成单元的设计与选型方法,如焊接机器人、焊接控制器、单面焊枪和焊接夹具等。其次,研究了各工艺过程和焊接工艺参数对焊接质量的影响规律,并结合滚边工艺、焊接工艺、涂胶工艺提出了单面焊的焊接结构、焊点布局等方面的工艺要求,同时分析了单面焊工艺中常见缺陷的成因和影响因素,建立了焊接质量评价标准。再次,借助ANSYS Workbench有限元分析软件对DC54D+Z镀锌钢板的单面焊预压过程进行弹塑性分析,得出了适用的电极端面尺寸及焊接压力范围,并通过焊接试验进行结论合理性的对比验证。最后,通过单因素焊接试验研究了各焊接工艺参数对焊点尺寸、外观质量、焊接飞溅以及焊点强度的影响规律,得到了各参数的最佳取值范围；采用正交试验法研究了各焊接参数对焊点抗剪载荷的影响程度和规律,从而对焊接工艺参数进行优化；通过数理统计方法建立了焊接工艺参数与焊点抗剪载荷间的数学模型,并与焊接试验结果对比,验证了回归方程对焊点强度的预测精度。
【关键词】：单面焊 镀锌钢板 工艺研究 正交试验 参数优化
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U466
【目录】：

• 致谢7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-16
• 第一章 绪论16-22
• 1.1 引言16
• 1.2 研究背景及意义16-20
• 1.2.1 门盖临时固定工艺概述16-19
• 1.2.2 课题研究意义19-20
• 1.3 国内外点焊工艺研究概况20-21
• 1.3.1 点焊工艺研究现状20
• 1.3.2 镀锌钢板点焊工艺研究现状20-21
• 1.4 文章结构21-22
• 第二章 单面焊原理及设备研究22-30
• 2.1 单面焊原理22-23
• 2.1.1 单面焊工艺形式22
• 2.1.2 焊点形成机理22-23
• 2.2 焊接热源及影响因素23-25
• 2.2.1 电流对焊接加热的影响23-24
• 2.2.2 电阻对焊接加热的影响24-25
• 2.2.3 焊接的热平衡25
• 2.3 单面焊工艺装备研究25-29
• 2.3.1 焊接机器人26
• 2.3.2 焊接夹具26-27
• 2.3.3 单面焊枪27
• 2.3.4 焊接控制器27-28
• 2.3.5 修磨标定工具28-29
• 2.4 本章小结29-30
• 第三章 单面焊工艺与质量研究30-42
• 3.1 单面焊工艺研究30-35
• 3.1.1 单面焊的工艺过程30-31
• 3.1.2 单面焊焊接工艺参数研究31-32
• 3.1.3 单面焊焊接工艺规范32-33
• 3.1.4 单面焊焊接结构和焊点布局33-34
• 3.1.5 涂胶标准与电极修磨34-35
• 3.2 单面焊焊接质量研究35-41
• 3.2.1 单面焊焊接缺陷36-40
• 3.2.2 单面焊质量评价标准40-41
• 3.3 本章小结41-42
• 第四章 单面焊预压阶段接触分析42-58
• 4.1 有限元方法基本思想42
• 4.2 弹塑性接触有限元分析理论42-47
• 4.2.1 各向同性线弹性材料的本构关系42-44
• 4.2.2 增量理论弹塑性本构关系44-47
• 4.2.3 接触问题有限元分析原理47
• 4.3 单面焊预压接触分析有限元模型建立47-51
• 4.3.1 几何模型建立47-49
• 4.3.2 材料力学性能参数49
• 4.3.3 网格划分和接触设置49-50
• 4.3.4 边界条件和求解设置50-51
• 4.4 电极端面尺寸对预压接触行为的影响分析51-53
• 4.4.1 应力场和应变场分布影响51-52
• 4.4.2 接触压力分布影响52-53
• 4.5 电极压力对预压接触行为的影响分析53-56
• 4.5.1 应力场和应变场分布影响53-55
• 4.5.2 接触压力分布影响55-56
• 4.6 本章小结56-58
• 第五章 单面焊焊接试验研究与验证58-75
• 5.1 单面焊焊接试验平台58-62
• 5.2 单面焊焊接试验设计62-64
• 5.2.1 试验对象62
• 5.2.2 试验方案62-64
• 5.3 单面焊焊接质量试验研究64-68
• 5.3.1 电极端面尺寸对焊接质量的影响64-65
• 5.3.2 焊接电流对焊接质量的影响65-66
• 5.3.3 焊接压力对焊接质量的影响66-67
• 5.3.4 焊接时间对焊接质量的影响67-68
• 5.4 单面焊焊点力学性能影响分析及参数优化68-71
• 5.5 单面焊焊点抗剪载荷预测与验证71-74
• 5.6 本章小结74-75
• 第六章 总结与展望75-77
• 6.1 本文总结75
• 6.2 研究展望75-77
• 参考文献77-80
• 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况80

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本文编号：681796