基于車身焊點載荷的焊接參數優(yōu)化研究.pdf

1、電阻點焊是當今汽車車身生產中最重要的連接工藝。一方面，電阻點焊是車身性能的重要保證。通過對每一個焊點焊接工藝參數的合理選擇，可以獲得高強度的焊接接頭，從而確保車身具有足夠的強度、碰撞安全性、可靠性等。另一方面，電阻點焊也是車身生產中重要的能源消耗環(huán)節(jié)。在汽車批量生產中，因焊接工藝參數的不合理選擇導致的焊接飛濺或是虛焊引起的補焊行為，都是對人力物力的巨大浪費。由于不了解焊點在車身綜合工況下的受力情況以及焊點在特定搭接關系下的力學性能，導致

2、部分焊點的強度遠遠超出其所受載荷，從能耗角度來說也是一種浪費;而部分焊點由于強度不足，存在失效的風險。環(huán)保、節(jié)能與安全是未來汽車企業(yè)生存的關鍵，因此就點焊工藝而言，必須在嚴格保證焊點質量的同時，把控好焊接生產中的能耗以及對環(huán)境的影響。當前焊接工藝參數選擇方法都還沒有綜合考慮焊點力學性能和焊點受力這兩方面，從而無法確定焊點能否滿足車身性能的要求，更沒考慮焊接生產過程的能源消耗問題。正是基于這種考慮，本文開展了焊接工藝參數的優(yōu)化研究。

3、>　　首先，本文深入了解了電阻點焊機理及其數值模擬仿真的理論基礎，建立起力場、熱場、電場、金屬冶金于一體高度耦合非線性的點焊模型，對焊接過程進行模擬仿真。通過研究點焊直徑與焊點力學性能之間的關系，建立起焊接工藝參數與焊點力學性能之間的關系，為后續(xù)研究提供了重要的數學模型。
　　其次，介紹了車身力學仿真的基本原理，探討了提升車身仿真精度的幾種手段。提出并定義了焊點負荷的概念，并據此分析了焊點受力情況，為識別危險焊點、優(yōu)化焊點數量與布

4、置提供重要參考，也為焊接工藝參數的選取提供重要依據。
　　再次，分析了傳統(tǒng)焊點質量評價標準并指出其不足之處，建立了考慮焊點載荷和焊接能耗的焊點質量評價新標準。結合上述對車身焊點載荷及焊接工藝參數與焊點力學性能之間關系的研究，進一步整合均衡思想，建立起“焊點載荷-焊點力學性能-焊接工藝參數”三者之間的數學關系，構建焊點“質量-能耗”均衡的數學模型，并據此建立了基于車身焊點載荷的焊接參數優(yōu)化方法。
　　最后，以安全帶固定座簡易結