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1、l重庆科技学院毕业设计（论文）毕业设计（论文）题 目 汽车车身点焊焊接缺陷控制研究 院 （系） 冶金与材料工程学院 专业班级 焊接技术及自动化 2009-01 学生姓名 学号 2009630550 指导教师 职称 讲 师 评阅教师 职称 2012 年 6 月 8 日 l注 意 事 项 1.设计（论文）的内容包括： 1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300 字左右） 、关键词4）外文摘要、关键词 5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论） 、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数
2、不少于 1 万字（不包括图纸、程序清单等） ，文科类论文正文字数不少于 1.2 万字。3.附件包括：任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。4.文字、图表要求：1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画3）毕业论文须用 A4 单面打印，论文 50 页以上的双面打印4）图表应绘制于无格子的页面上5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档5.装订顺序1）设计（论文）2）附件：按照任务书、开
3、题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订3）其它l摘 要焊接是汽车工业中应用最广泛的装配连接方式，点焊因其技术可靠、成本低、效率高及方法简单等优势成为轿车车身装配的主要连接手段。典型轿车自车身由 300500 个薄板冲压件焊接而成，焊点数多达 30006000 个。然而在点焊焊接过程中受焊接参数变动、网压波动、工艺规范、焊接回路阻抗变化等因素的影响，容易在点焊接头中出现各种缺陷；如未熔合与未焊合、缩孔、裂纹、烧穿、喷溅和压痕过深等。焊接缺陷的存在将直接影响焊接结构的可靠性，而车身的强度在很大程度上取决于焊点质量，车身制造质量也直接影响整车的安全性和使用寿命。本文分析点焊缺陷产生的原因，并研
4、究相应的解决办法。汽车车身生产是批量生产，如果焊件的点焊焊接缺陷到了总装流水线上装配时才被发现，需要进行补焊、补漏、校正，变形，影响流水线的作业进度，因此消除焊接缺陷，保证整车的质量有着实际的意义。关键词：电阻点焊 点焊缺陷 整车质量重庆科技学院毕业设计论文目录 目 录摘要.I1 绪论.21.1 汽车车身装焊工艺.21.1.1 汽车车身焊装的常用方法.21.1.2.汽车车身装焊流程21.2 电阻点焊在车身生产中的应用.31.3 本课题研究目的及意义.52 点焊原理.72.1 点焊的基本概念.72.2 点焊焊接循环分析.72.3 点焊的工艺参数.82.4 焊接参数间相互关系及选择113 汽车车身
5、点焊工艺.133.1 材料点焊焊接性分析.133.1.1 DC05 点焊焊接性分析.133.2 汽车燃油箱固定件点焊焊接工艺.154 点焊缺陷分析及控制.174.1 DCO5 电阻点焊常见缺陷及解决办法.174.2 点焊缺陷在生产中的全面控制.225 点焊的质量检验.245.1 破坏性检验.246 总结.27参考文献.28附录、一.29重庆科技学院毕业设计论文1 绪论21 绪 论1.1 汽车车身装焊工艺 1.1.1 汽车车身焊装的常用方法汽车车身壳体是一个复杂的结构件，它是由百余种、甚至数百种(例如轿车)薄板冲压件经焊接、铆接、机械联结及粘接等方法联结而成的。由于车身冲压件的材料大都是具有良好
6、焊接性能的低碳钢，所以焊接是现代车身制造中应用最广泛的联结方式。表 1.1 列举了车身制造中常用的焊接方法。表 1.1 车身制造中常用的焊接方法及典型应用 焊接方法典型应用实例 悬挂式点焊机车身总成、车身侧围等分总成单点焊固定式点焊机小型板类零件 压床式多点焊车身底盘总成点焊 多点焊C 型多点焊车门、发动机盖等总成 悬挂式缝焊机车身顶盖流水槽缝焊固定式缝焊机油箱总成电阻焊凸焊螺母、小支架 CO2 气体保护焊车身总成 氩弧焊车身顶盖后两侧接缝电弧 焊手工电弧焊厚料零部件 气焊氧.乙炔焊车身总成补焊 钎焊锡钎焊水箱微弧等离子焊车身顶盖后角板特种焊激光焊车身底板1.1.2.汽车车身装焊流程车身制造中
7、应用最多的是电阻焊，一般占整个焊接工作量的 60以上，有的车身几乎全部采用电阻焊。除此之外就是二氧化碳气体保护焊，它主要用于车身骨架和车身总成的焊接中。由于车身零件大都是薄壁板件或薄壁杆件，其刚性很差，所以在装焊过程中必须使用多点定位夹紧的专用装焊夹具，以保证各零件或合件在焊接处的贴合和相互位置，特别是门窗等孔洞的尺寸等。这也是车身装焊工艺的特点之一。为便于制造，车身设计时，通常将车身划分为若干个分总成，各分总成又划分为若干个合件，合件由若干个零件组成。车身装焊的顺序则是上述过程的逆过程，即先将若干个零件装焊成合件，再将若干个合件和零件装焊成分总成，最后将分总成和合件、零件装焊成车身总成。轿车
8、大致按图 1.1 制造程序装焊的。重庆科技学院毕业设计论文1 绪论3图 1.1 轿车白车车身焊装程序图1.2 电阻点焊在车身生产中的应用电阻点焊是一种被广泛应用的生产工艺，尤其被广泛应用于现代制造业及其它一些高科技产业与领域，如汽车制造、飞机制造及航空航天领域，每年约占世界总焊接量的三分之一。电阻点焊相对其它焊接方法，点焊的主要优点是高效、质量可靠、成本低、易操作、易实现焊接自动化，适用于大批量生产。点焊已经成为汽车制造工业中的主要连接工艺方法，在汽车制造工业中发挥着不可替代的重要作用。首先应用于车身焊装，汽车车身焊装包括车身底板、侧围、车架、车顶、车门、车身总成等部分（如图 1.2图 1.1
9、0 所示。） ，在它们的焊接过程中大量采用电阻点焊工艺。图 1.2 前围上部总成 图 1.3 地板总成重庆科技学院毕业设计论文1 绪论4图 1.4 侧围总成 图 1.5 后围零件图 1.6 顶盖总成 图 1.7 行李舱搁板图 1.8 车门总成 图 1.9 发动机盖图 1.10 行李舱盖总成富康轿车白车身，属于无独立车架的承载式全焊接结构，是由 20 多个大总成、数百种薄板冲压件经焊接而成的复杂结构件；其焊接方法有电阻点焊、混合气体保护焊（MAG 焊） 、螺柱焊等，而主要采用电阻点焊模式，白车身上电阻焊焊点有 3600 多个；上海大众“帕萨特”白车身上的焊点数达到 5892 点，三箱 POLO
10、车的整个车身共有3725 个焊点，几乎遍及每一个总成，因此保证点焊质量成为汽车车身装配质量、控制车体误差的关键。其次，点焊还应用于汽车零部件的生产，包括横梁总成车挡托架的装配点焊、燃油箱上固定件的点焊、滤清器点焊、液力变矩器平衡片点焊、汽车制动蹄点焊等。重庆科技学院毕业设计论文1 绪论51.3 本课题研究目的及意义虽然新的焊接方法的发展在汽车工业中逐步形成了规模，部分的取代了传统的电阻焊方法，用于汽车车身和零部件的装配焊接，但是电阻点焊在汽车制造中的主导地位在今后的一段时期内不会改变，电阻点焊在汽车生产中的应用前景仍旧是非常广阔的。中国的汽车工业已进入历史上少有的高速发展期，2011 年汽车产
11、销量在 1840 万辆以上。点焊的完整性决定了汽车的整体结构刚度和完整性，故点焊的焊接质量直接关系到车身及汽车的质量。随着社会的发展，生活水平的提高，汽车向中高档方向发展，对焊装设备和焊接质量的要求都越来越高，而保证点焊的质量是提高汽车安全性能的方法之一。在汽车生产全球化程度越来越高，我国的汽车工业面临巨大的挑战，提高产品质量是增强竞争力的有效途径，这同样需要保证汽车中几千个点焊焊点的连接质量。如美国的汽车工业，仅三大汽车公司就有 64 条生产线，年产汽车 1300 万台，电阻点焊控制器的改善和提高将使车身结构加强，并且提高美国汽车制造企业的竞争力。通常在汽车工业中，为了保证质量，每台车约有多
12、于设计数量的 30的焊点，掘推算：如果减少焊点数量 10，每年可节约 500 万美元左右。1996 年，美国国家标准和技术研究所宣布用 136 亿美元进行的电阻点焊这个先进技术项目(ATP)的研究。美国国家标准和技术研究所专家认为，改进美国现有的电阻焊设备和控制装置，预计在相关产业可以获得 500 亿美元的经济效益。这个项目得到了汽车行业人士的重视，许多研究机构和企业，如美国智能电阻焊协会、克来斯勒公司、福特汽车公司、通用汽车公司以及密西根大学、爱迪生焊接研究所、工业技术研究所等给予这个项目很大的支持。一方面，由于点焊过程相当复杂，影响因素多、因素之间相互作用，加之焊接过程中熔核的不可见性及焊
13、接过程瞬时性，给点焊质量检测与控制带来了很大困难；另一方面，为了使不合格接头的比例保持在规定的合理范围内，工厂里通常要定期进行焊后破坏性实验。但是，破坏性实验成本极高，而且定期的抽样实验并不能保证每一辆车身焊接接头的合格率都保持在规定的范围内；同时，焊后实验具有严重的滞后性，由于轿车生产的大批量流水作业特点，待有焊接质量问题发现时，大量具有焊接质量问题的车身己经到了总装甚至到了客户手中。由此可见，电阻点焊过程及焊点质量的稳定性一直是电阻点焊质量控制研究中的关键问题，历来被认为是电阻焊质量控制的研究重点，并引起了工业界和研究机构的高度重视因此，为了提高焊接质量，需要对熔核形成过程的有关电参数进行
14、控制，以形成合格焊点，或者在线监测和控制与熔核形成有关的物理参量，以实时监测并控制焊接过程，实现在线判定和控制焊点质量，这对于保证焊点质量的稳定性提高点焊合格率，达到降低成本和提高生产效率具有十分重要的实际意义。重庆科技学院毕业设计论文1 绪论6随着新材料和新技术的不断出现以及应用领域的扩展，对点焊质量的要求也越来越高。根据实际工作的需要，克服点焊的缺陷和不足成为当前点焊技术发展中的一个重要任务。这些缺陷存在与否或多少直接关系到点焊的质量，而点焊质量直接关系到产品的质量。况且利用点焊技术的生产的产品大多数是科技含量高、价格昂贵或作用至关重要的产品或零部件。汽车车身的点焊的连接质量决定了汽车的整
15、体结构刚度和完整性，同时保证汽车的行驶安全。所以对于汽车车身点焊焊接缺陷控制的研究，保证点焊质量具有重要的实际意义。重庆科技学院毕业设计论文2 点焊原理72 点焊原理2.1 点焊的基本概念点焊属于电阻焊的一种，它是将被焊工件压紧于两电极之间，并通以电流，利用电流流经工件接触表面及邻近区域产生的电阻将其加热到熔化或塑性状态，使之形成金属结合的一种焊接方法。电阻点焊的特点：（1）焊件间靠尺寸不大的熔核进行连接，熔核均匀、对称分布在两焊件的结合面上。（2）焊接电流大、焊接时间短、焊接过程中加压力。（3）点焊时热、机械（力）联合作用的焊接过程。重庆科技学院毕业设计论文2 点焊原理82.2 点焊焊接循环分析焊接循环（welding cycle），在电阻焊中是指完成一个焊点所包括的全部程序。图是一个较完整的复杂点焊焊接循环，由加压，休止等十个程序段组成，I、F、t中各参数均可独立调节，它可满足常用（含焊接性较差的）金属材料的点焊工艺要求。当将 I、F、t 中某些参数设为零时，该焊接循环将会被简化以适应某些特定材料的点焊要求。当其中 I1、I3、Fpr、Ffo、t2、t3、t4、t6、t7、t8均为零时，就得到
