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白车身电阻焊焊接飞溅控制

添加时间:2017-10-18 09:11  所属栏目:管理论文 来源:未知 作者:admin
  摘 要: 白车身制造过程中产生的点焊飞溅受焊点距离焊件边缘的距离、板材的两板间的间隙、板材的表面状态、板材厚度、电极端头的状态、电极的对中性以及设备的稳定性影响,如何降低点焊飞溅的产生提高车身表面质量、减低工人的劳动强度、改善工作环境在白车身焊接质量控制中非常重要,尤其近年来,热成型及镀锌钢板的使用,导致焊接飞溅问题日益突出,需要具备完成质量控制计划及过程控制手段;
 
  关键词: 白车身 焊接 飞溅控制

 
  1 飞溅的产生及影响
 
  飞溅是汽车生产过程中不可避免的一种焊接缺陷,在生产过程中产生了很多的不利影响: ①由于飞溅带走了大量的金属从而使熔核体积减小,影响接头组织、降低焊件的表面质量,影响工件的耐腐蚀性以及疲劳强度、降低电极的使用寿命和工件的力学性能; ②大量的飞溅还恶化了工作人员的劳动环境,对工人的身体产生了不利的影响,增加了现场的风险因素; ③飞溅产生的铁屑还会粘在机器上,时间久了会腐蚀焊接机器,增加了焊机的维修成本并且降低焊机的使用寿命,最后,飞溅产生的金属颗粒还会附着在车身上,降低了产品的表面质量,增加了焊后车身的打磨工序的劳动强度,增加生产成本,延长了生产周期,降低了生产效率; ④如果飞溅出现在车身腔体,甚至会发生行车过程中的异响,影响整车的 NVH 性能,造成顾客抱怨;
 
  2 焊接飞溅控制要素
 
  2. 1 焊接参数影响由产生的电阻焊原理 Q = I2RT 可见,焊接电流太大,就会产生过多的热量,容易产生飞溅; 而焊接电流太小,产生的热量过小,容易造成虚焊、脱焊.电流密度是除焊接电流总量外也对加热有显着影响的因素,在实际生产使用时,由于生产现场电网的波动,需要对已试焊调整选定之后的焊接电流给定一个公差范围,经过试验验证,焊接电流的公差控制在 ± 5% 的范围内视为合格,不同厚度的板件点焊,规范参数可先按薄件选取,再按总厚度的 1 /2 通过试样试焊修正,焊接电流要求在满足熔核的情况下不产生飞溅为前提,同时焊接调试时可以增加焊接脉冲,减小焊接电流,从而达到控制焊接飞溅目的.
 
  2. 2 焊接( 点焊) 位置到板材边缘的距离
 
  对飞溅状态的影响靠近板材边缘的塑性环的壁比较薄,在焊接的时候液态金属容易从壁比较薄的地方喷出,从而导致飞溅、击穿、损坏电极等多种质量缺陷和危害,同时可能由于飞溅带走了大量的液态金属,因此熔核的尺寸也很难达到合格的标准.因此,在实际生产过程中应该通过调整板材的尺寸或者配合的方式,从而杜绝焊点距离板材边缘过近的情况产生,从而达到降低飞溅的目的,实际生产时,针对焊点位置必须在 SE 分析及现场控制做严格要求,SE 分析阶段要求焊点位置句板材边缘不得 L≥10mm,最小不得 < 5mm 且对于焊接位置距离较近的焊点还需要增加焊接导向及品质门检验.
 
  2. 3 制件搭接间隙大小
 
  对飞溅状态的影响两个板之间存在间隙,会使电极与工件之间的摩擦力变大,从而使电极和工件间的接触点被减少,它们之间的接触面积变小,从而使的单位面积上的电流增大,电流的密度增加,这种情况电流的增加导致焊接时产生的热量增大,电极与工件的接触面瞬间融化,金属熔化形成液体,在电极产生的压力的作用下液态金属喷溅而出,也就形成了飞溅,根据车身结构的设计,每个焊接部位的间隙都不可能为零,都或多或少的存在一定的间隙,制件搭接间隙对焊接飞溅影响非常大,通常要求制件搭接间隙 d≤1mm,实际生产时,因为制造公差的存在,尤其白车身大总成之间配合,公差累计后制件搭接间隙较差,实际生产中一般采多采用方案进行解决: ①合理调整焊接顺序,减少制件搭接间隙; ②调整冲压件搭接位置公差,消除过程公差累积; ③合理调整焊接参数,适当增加焊钳压力同时控制焊接操作,尽量保证焊钳静电极臂贴合.
 
  2. 4 板材表面状态对飞溅状态的影响
 
  板材表面存在氧化物的情况,飞溅产生的几率非常大,从熔核直径来看,表面有氧化物的熔核直径过大,并且焊点外观较差,力学性能较差.所以,焊接时应该用表面经过处理清洁干净没有杂质的工件.工件表面的氧化物、油污等杂的存在使得电极与工件之间的摩擦力增大,会使电极与工件之间的接触点减少,从而使接触面积变小,单位面积上瞬间通过的电流增多,电流密度增大,实际生产中,需要严格控制制件进货检验,同时规范员工自检,互检要求.
 
  2. 5 电极端头状态对飞溅状态的影响
 
  电极的修锉差的电极的熔核直径较小,导致工件强度过低,而且焊点的外观较差飞溅严重,严重影响工件的焊接质量,但是由于实验现场的实际情况,一汽生产车间的焊钳都是定期修锉的,所以,找到的没经修锉的电极表面的状态也不是太差,根据工厂的实际生产标准来说,两种情况的熔核直径都达到了优质熔核的标准,所以对工件的熔核直径的影响不是那么大.总飞溅率为 50% .焊接时应使用规范电极帽修磨频次,对于焊接焊钳帽,电极帽端面直径位 5. 5 - 8. 5mm,通常 90 -150 点进行一次焊接修磨.
 
  2. 6 焊钳的垂直程度对飞溅状态的影响
 
  焊钳不垂直焊接薄板时更容易使板材严重变形从而影响零件质量,白车身的实际生产过程中,应该使用电极对中性较好的焊钳进行焊接,从而有效的降低飞溅,提高焊接的质量,通常 PT 焊接调试时,需要对焊接机器人焊接制件的垂直度进行 100% 测量,保证焊钳与制件角度满足 90° ± 5°内,电极臂对中度小于 1mm,尤其是五门一盖区域,对于人工焊钳采用增加焊钳导向,采用中频焊接设备等减小飞溅,必要时对焊接飞溅进行焊后清除.焊点距离焊件边缘的距离、板材的两板间的间隙、板材的表面状态、板材厚度、电极端头的状态、焊钳的垂直度、电极的对中性以及设备的稳定性是影响飞溅的主要因素,飞溅率除了焊钳垂直度外都达到了 50% 以上,虽然焊钳垂直度的飞溅率在实际焊接中只有 30% ,但其焊点外观非常差,焊接工件的熔核直径也低于5mm,所以其对点焊的质量影响很大,也算是主要因素; 相对来说电极端头直径以及多层板厚对飞溅率的影响就低了一些,是次要因素,飞溅率都低于 30% .因此在实际生产过程中,应该对主要因素方面进行合理的控制,应使用表面清理过的板材,焊点距离工件边缘的距离大于10mm,板材间隙小于 1mm,使用电极经过修磨且两电极偏差小于 1mm的焊钳在基本垂直并且焊机稳定性良好的情况下进行焊接,从而有效的降低飞溅,并且对于板材厚度和板材的表面状态应该尽可能的向实验得出的范围靠近,通过优化以上的工艺因素来降低轿车白车身电阻点焊时的飞溅的产生
 
  3 白车身总成飞溅处理、检验
 
  以上提到实际生产中,一部分焊接飞溅的控制方案及解决方案,但在实际生产中,由于外界条件变化,如电网波动,总成精度变化,人员操作技能等差异,不可避免的会出现异常情况,同时为最大限度的减小飞溅物,提高白车身焊接品质,通常还需要对飞溅进行预防处理及检验清除,在外观要求严格、飞溅控制难度较大区域,使用焊接防飞溅液,一般在侧围前后门门洞区域进行防飞溅液喷涂,使用防飞溅液能保证焊接后的焊渣在喷涂区域附着力极小,员工擦拭即可清除,无需对焊渣进行打磨抛光,最大限度的提高白车身品质,减小劳动强度,同时部分线体采用"车衣"进行遮蔽,也是同一目的.焊接过程及焊后处理的严防死守,绝大部分焊接飞溅都能得到控制,对于少数的漏网之鱼,还需要进行最后一步的处理,在白车身转入涂装前,需要焊接品质人员最后对整车焊接飞溅及毛刺情况进行确认,注意的是,在此工位除了对车辆表面的质量确认,对于地板下部等区域也需要进行针对性检验,对存在的飞溅毛刺进行清除,实际生产中一般安排 1 - 2 个工位进行检验、打磨,以确保整车的飞溅的控制.
 
  参考文献
 
  [1]燕来荣. 聚焦汽车车身焊接的新技术[J]. 交通与运输,2011( 06) .
  [2]韦东明. 论白车身质量控制方法[J]. 企业科技与发展,2014( 06)
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