激光切焊一體化夾具設(shè)計與錯邊量對焊縫性能影響的研究.pdf

1、汽車工業(yè)在世界工業(yè)強國中被稱為“工業(yè)中的工業(yè)”。隨著汽車產(chǎn)業(yè)競爭的日趨激烈，采用高效率、高水平的生產(chǎn)制造技術(shù)成為其發(fā)展趨勢。激光焊接以其高精度、低變形、高效率、可焊接難焊接材料以及良好的加工柔性等特點，在汽車車身制造中受到廣泛關(guān)注并應(yīng)用。與傳統(tǒng)的焊接方法相比，采用激光焊接工藝可以減輕車身重量，減少材料消耗，降低成本，提高車身制造精度和剛度，保證車身安全性能，在汽車制造業(yè)中逐漸成為標(biāo)準(zhǔn)的焊接加工工藝。中國汽車工業(yè)在國民經(jīng)濟中占有非常重要的

2、地位，但是中國汽車產(chǎn)業(yè)在核心技術(shù)和自主創(chuàng)新能力等方面與其他汽車強國相比，仍存在明顯的差距。加強激光焊接等先進技術(shù)的基礎(chǔ)理論和工藝的研究，將對打破國外壟斷，提升我國制造裝備集成能力，促進民族汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要的戰(zhàn)略意義。
　　本文綜述了國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，進行了機器人焊接路徑仿真與優(yōu)化，提出了一種基于對接連接車身結(jié)構(gòu)的激光切割焊接一體化新方法，并應(yīng)用該方法進行激光切割焊接一體化夾具設(shè)計，另外經(jīng)過大量試驗分析了錯邊量和對接間隙對對接連

3、接高強鋼激光焊接焊縫性能的影響。
　　首先，對機器人的焊接路徑仿真做了詳細的研究分析，介紹了機器人結(jié)構(gòu)特點和機器人運動方程，選擇中車架及其夾具建模，利用DELMIA軟件對中車架焊接路徑進行仿真和動作控制優(yōu)化，實現(xiàn)了機器人焊接過程的順利進行，并為夾具的設(shè)計制造提供了依據(jù)。
　　其次，分析并總結(jié)了激光切割與焊接夾具的特點，提出了一種適用于三維拉伸件對接連接的激光切割與焊接一體化裝夾方法，糾正了沖壓件沖壓后的回彈問題，避免了因焊接

4、熱應(yīng)力而產(chǎn)生的變形，保證了加工精度和質(zhì)量，實現(xiàn)了三維拉伸件的激光切割和對接連接。選用車身前縱梁對接件進行夾具試制，實現(xiàn)了前縱梁高精度高質(zhì)量對接焊接，焊接件具有良好的吸能效果，符合前縱梁的設(shè)計準(zhǔn)則。
　　最后，針對錯邊量對車用高強鍍鋅鋼光纖激光對接焊接焊縫性能的影響進行了深入研究。采用正交試驗，獲得無錯邊狀態(tài)下的最優(yōu)焊接參數(shù)，在該最優(yōu)參數(shù)下進行不同錯邊量焊接接頭的表面、截面形貌分析，顯微硬度、接頭力學(xué)性能測試和金相組織觀測，同時研究