汽車底盤焊縫設(shè)計技術(shù)研究.pdf

1、針對國內(nèi)企業(yè)在設(shè)計汽車底盤(后橋和副車架)焊縫時完全照搬國外技術(shù),并且往往不能得到滿意的結(jié)果,因此開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的汽車底盤焊縫設(shè)計技術(shù)具有重要的戰(zhàn)略意義和經(jīng)濟價值。
　　建立了汽車底盤焊縫設(shè)計技術(shù)研究思路。通過對懸架臂和襯套管進(jìn)行拉伸破壞試驗以及進(jìn)行拉伸載荷和焊接殘余應(yīng)力的合成計算確定了焊縫破壞判據(jù)以及焊縫承載評價方法,提出了焊縫微觀斷裂強度的概念。對汽車底盤各工況的工作載荷與焊接殘余應(yīng)力進(jìn)行了合成計算并對各焊縫的承載性能進(jìn)

2、行了評價,最后選擇改變焊縫數(shù)量、長度以及布道位置的方法對焊縫進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計。
　　利用機器人 MAG焊對汽車底盤(后橋和副車架)進(jìn)行了焊接,完成了汽車底盤焊接熱過程的測量,得到了各測試點的焊接熱過程曲線,采用小孔法測量了懸架臂和襯套管各測試點的焊接殘余應(yīng)力,為焊接溫度場和殘余應(yīng)力場的模擬計算提供了可靠的參考依據(jù)。
　　建立了三維有限元模型,采用ANSYS生死單元技術(shù)和內(nèi)部生熱熱源對懸架臂和襯套管的焊接溫度場進(jìn)行了模擬計算,結(jié)果

3、表明,焊接熱過程曲線的實測與計算結(jié)果相吻合?；?ANSYS間接耦合法對懸架臂和襯套管的焊接殘余應(yīng)力場進(jìn)行了模擬計算,結(jié)果表明,縱向殘余應(yīng)力在焊縫及近縫區(qū)以拉應(yīng)力為主,橫向殘余應(yīng)力在焊縫區(qū)以兩端為拉應(yīng)力、中間為壓應(yīng)力為主,而在近縫區(qū)以兩端為壓應(yīng)力、中間為拉應(yīng)力為主。各測試點的焊接殘余應(yīng)力實測與計算值有一定的誤差,但是曲線的趨勢相一致。
　　建立了焊接變形量合格判據(jù):,,2xyzd mm￡,并對汽車底盤(后橋和副車架)各工位的焊接變

4、形量進(jìn)行了預(yù)測,結(jié)果表明,后橋Ⅲ工位的焊接變形量達(dá)到了8.6mm,與實測結(jié)果相吻合。采用改變焊接順序和焊接方向的方法來優(yōu)化焊接變形,當(dāng)改變焊縫1和焊縫3的焊接方向,焊縫2的焊接方向不變,焊接順序為:先焊縫3,其次焊縫2,最后焊縫1時,焊接變形量為1.3mm,得到了良好的結(jié)果。
　　采用安全系數(shù)N對焊縫的承載性能進(jìn)行評價,并確定了各類焊縫安全系數(shù)N的范圍。利用本文所建立的焊縫設(shè)計技術(shù)對汽車底盤(后橋和副車架)焊縫進(jìn)行了安全校核以及優(yōu)