[硕士论文精品]eq6380贮液干燥器抱箍组件电阻点焊工艺设计

重庆大学本科学生毕业设计（论文）中文摘要I摘要电阻点焊的焊接参数对焊接质量有很大影响。本文深入分析了电阻点焊工艺过程，通过扫频振动试验对EQ6380贮液干燥器抱箍的连接板和槽形板以及连接板和抱箍电阻点焊试样进行破坏性分析，同时采用中性盐雾试验对试样进行抗腐蚀性分析。通过上述试验研究各因素对电阻点焊质量的影响，尤其是电极压力和焊接时间，可以方便地得到EQ6380贮液干燥器抱箍组件电阻点焊的最佳工艺参数。电阻点焊过程中，对工件简单、快速、准确地定位可以大幅度地提高生产效率，减少劳动强度，使焊接质量得到改善。本设计通过设计实用的夹具对工件进行有效夹持，并在实际生产中得到应用，达到了提高焊接质量和生产效率的效果。综合对焊接参数的研究以及对夹具的设计，不仅仅改善了焊接质量，提高了生产效率，也在节能方面做出了重要贡献。因此本设计在保证了汽车空调运行的平稳安全同时，提高了企业的综合效益。关键词电阻点焊，焊接参数，夹具，抱箍，通电时间重庆大学本科学生毕业设计（论文）ABSTRACTIABSTRACTTHESPOTWELDINGPARAMETERSHAVECONSIDERABLEEFECTONWELDINGQUALITYTHISPAPERANALYSESRESISTANCESPOTWELDINGPROCESINTHEPAPERFAILUREANALYSISWASMADEONTESTSPECIMENSWHOWEREDESTROYEDBYTHESWEPTFREQUENCYVIBRATION,WHICHAREHOPANDSLOTTEMPLATEATACHEDTOBRACKETOFTHEEQ6380WITHSPOTWELDINGTHECOROSIONRESISTANCEOFTESTSPECIMENSWASSTUDIEDBYTHENEUTRALSALTMISTNSEXPERIMENTATIONFORTHEABOVEMENTIONEDEXPERIMENTATION,BYANALYZINGTHEEFECTOFEACHFACTORONTHEWELDINGQUALITY,ESPECIALYTHEELECTRODEFORCEANDTHEWELDINGTIME,THEOPTIONALSPOTWELDINGPARAMETERSOFTHEHYDRODRYERBRACKETSOFEQ6380A/CSYSTEMCANBESELECTEDEASILYDURINGRESISTANCESPOTWELDINGPROCES,IFWELDINGCLAMPMAKESWORKPIECELOCATESIMPLY,RAPIDLYANDEXACTLY,THEPRODUCTIONEFICIENCYHASRISENGREATLYTHEINTENSITYOFLABORISDECREASEDTHEQUALITYOFWELDINGISIMPROVEDINTHEPAPER,SIMPLEANDPRACTICALWELDINGCLAMPISDESIGNED,WHICHMAKESWORKPIECECLAMPEDSUCESFULYTHEWELDINGCLAMPISUSEDINPRACTICE,ANDATAINSITSOBJECTIVEWHICHRAISESPRODUCTIONEFICIENCYANDIMPROVESQUALITYOFWELDINGBYSTUDYINGSPOTWELDINGPARAMETERSANDDESIGNINGWELDINGCLAMP,THERESISTANCESPOTWELDINGPROCESDONTONLYMAKEQUALITYOFWELDINGIMPROVEDGREATLY,BUTALSORAISEPRODUCTIONEFICIENCY,ATTHESAMETIME,ITMAKESAGREATERCONTRIBUTIONTOENVIRONMENTSOTHISPROCESISSURETHATAUTOMOBILEAIRCONDITIONERWORKSTEADILYANDSAFELY,ANDIMPROVESCUSTOMERSSATISFACTIONKEYWORDSRESISTANCESPOTWELDING，WELDINGPARAMETERS,WELDINGCLAMP,HOP,WELDINGTIME重庆大学本科学生毕业设计（论文）目录II目录摘要IABSTRACTI目录II1绪论111课题概述112课题任务、研究内容、实现途径3121课题任务3122研究内容3123课题实现途径42工艺方法介绍521电阻点焊工艺522电阻点焊在焊接EQ6380贮液抱箍组件时应用63焊接工艺设计931电阻点焊参数9311电极工作面的形状及尺寸10312焊接时间1313电极压力12314焊接电流1332点焊参数的设计方案14321焊接电流和焊接时间的匹配14322焊接电流和电极压力的匹配14323设计方案1533点焊夹具设计16331槽形板与连接板焊接夹具17332抱箍与连接板间焊接夹具184试验验证1941盐雾试验20411试验条件和准备20412试验操作规程21重庆大学本科学生毕业设计（论文）目录IV413试验记录与结果分析2342振动试验23421试验设备24422试验操作规程25423试验记录和结果分析255结论266展望27参考文献28致谢30重庆大学本科学生毕业设计（论文）1绪论11绪论11课题概述在全球经济高速发展的今天，一个国家在国际汽车产业中的地位往往代表了这个国家在国际制造业上的总体位置，对于欧美等制造业强国来说，汽车业无论是对其国内经济还是国际贸易都做出了重要贡献。我国汽车工业起步新中国成立后的经济改革时期，经历了长达50多年的健康成长和全面发展，经过几代人的不懈努力，在各个方面基本形成了能满足社会需求和国民经济发展需求的社会主义现代化汽车工业体系，并成为支撑和拉动国民经济高速增长的主导产业1。特别改革开放以来，伴随着人民生活质量的提高与国民经济的平稳快速发展，汽车消费成为民众消费的主要市场，为整个汽车行业的发展提供了持续的动力和坚实的市场条件。同时，我们应该注意到伴随着汽车价格的下降和居民收入的提高，汽车不再是地位和身份的象征，汽车的功能也渐渐成为人们生活的代步工具，成为普通民众的消费重点。尽管209年的经济危机对我国经济的冲击不小，但是在国家各种政策的调控下，我国经济形势延续了前几年良好的发展势头，GDP增长速度达到惊人的87，人均GDP增长350美元，按照国际惯例人均GDP超过300美元是汽车消费的高速增长时期2。与此同时在应对国际金融危机的过程中，国家对于扩大汽车消费给予了特殊的政策支持，导致209年、2010年中国的汽车产量和销量获得了较大幅度的增长。根据汽车工业协会提供的数字3，2010年共生产1826万辆汽车，销售1806万辆，都保持了较大大幅增长，增长幅度达到324。据统计4，国内各大主要汽车企业在“十二五”期间规划产能有可能超过400万辆。可见，汽车工业还有很大的发展潜力和空间。在汽车工业快速发展的同时，人们对汽车的可靠性、舒适性、安全性要求也越来越高。近年来，国内汽车生产厂家越来越多，导致汽车产量剧增，特别是中高档车产量越来越大，然而大量中高档车需要安装空调。因此，对汽车空调的研究开发特别重要，汽车空调作为空调技术在汽车上的应用，它能创造车室内热微环境的舒适性，保持车室内空气湿度、温度、洁净度、流速、余压和噪声等在热舒适的标准范围内，不仅有利于保护司乘人员的身心健康，提高其工作效率和生活质量，而且还对增加汽车行始安全性具有积极作用5。汽车空调贮液干燥器是汽车空调系统中重要组成部分，贮液干燥器安装于冷凝器与膨胀阀之间，具有贮液、干燥、过滤、系统压力保护等功能；产品在安装时必须借助支架或者抱箍固定。重庆大学本科学生毕业设计（论文）1绪论2干燥器抱箍组件失效会导致汽车空调系统失效，所以抱箍的稳定性直接影响汽车空调的运行平稳性。鉴于汽车空调运行环境恶劣因此现在生产中绝大多数汽车厂家选择焊接这种永久性、高稳定性的方法来固定抱箍6,7。近年来随着汽车车辆、运输、建筑、航天航空以及轻工家电等工业的飞速发展，相应的工业产品在其材料、应用及结构领域上不断更新和发展，对产品的加工质量要求不断提高，作为这一种广泛使用的材料加工工艺电阻焊面临巨大的挑战。同时伴随着焊接自动化程度的提高点焊技术有了更加广阔的发展空间，据调查表明，早在上世纪八十年代，日本对最常使用电阻焊机的七十四家企业调查表明，在这些企业拥有的16826台电阻焊机中，电焊机占973，而在80年代，在日本电阻焊机总产值约占整个焊机行业的30。在焊接技术中电焊机能占有如此重要地位，归结于它的特性低成本、低耗能、高效率、高质量且便于实现自动化、使用方便8。同时随着自动化技术的持续发展，点焊极有可能成为最有发展潜力的一项焊接技术。为了满足新材料、新产品、新工艺在产品开发上的需求，促使电阻焊工艺及设备能适应现代化条件生产的要求，近十年来，众多焊接界学者对电阻点焊技术的研究主要集中在有限元的分析、点焊焊接参数对焊接接头质量的影响以及工艺方案等9。由于有限元通常是模拟在理想条件下的焊接，可焊接是一个比较复杂且与实际生产环境结合紧密的工艺，因而有限元分析仅仅停留在理论模拟，距实际生产还有很长的距离。同时，由于国内的条件局限性，很多学者都对焊接参数对接头质量的影响产生了浓厚兴趣并认为有广阔的发展空间。来自西安交通大学的蔡洪能、王雅生等通过对电阻电焊工艺参数的研究，分析各个因素对焊接质量的影响得到汽车用钢板点焊工艺的最佳方案10；来自西安理工大学的雷阿利、冯拉俊等人就重点研究了不同的焊接方法对焊接接头抗腐蚀性能的影响1；来自武汉交通科技大学的温家伶等人研究了薄板点焊工艺及性能，通过正交试验得到最佳的焊接电流、焊接时间和焊接压力的组合且确定了焊接电流对焊点质量影响最大12；在汽车企业中也不乏对电阻点焊工艺的研究，比如来自上汽通用五菱汽车股份有限公司的阳颂平发表了电阻点焊参数的分析和总结，文章对在汽车车身上应用最广泛的电阻电焊的焊接参数进行研究，结合遇到的各种焊点质量问题，在实际生产过程中总结经验，分析各焊接参数对焊点质量的影响及解决措施13。众所周知，汽车行驶过程是一个随着环境变化的复杂过程，会因路况和天气等综合因素导致汽车零部件工作不一，因此如何保证汽车零部件能适应各种复杂情况，保证零部件连接的可靠性应首当其冲。综合以上学者的研究，我们不难发现目前国内还缺乏对汽车空调及其零部件点焊技术的研究，大多数研究仅限于车重庆大学本科学生毕业设计（论文）1绪论3身等大件，在汽车空调固定等小部件研究几乎处于空白，并且没有同时对焊点可靠性和耐腐蚀等综合性能进行深入研究，特别是对电阻点焊在汽车空调焊接时参数的研究。作为全球最大的发展中国家，中国正处于并将长期处于社会主义初级阶段，在经济高速发展的同时也面临很多问题，特别是在节能以及提高自身产品质量获取环境和经济的双赢方面。因此，在科学发展观的指引下，实施可持续发展战略，在点焊方面，许多学者和高校探索新思路、改进点焊技术，其中在汽车界设置合理的点焊规范来提高焊点质量可靠性和焊点抗腐蚀性等被实际生产接受从而提高产品的使用寿命和运行的可靠性。与此同时，汽车作为代步工具，安全是第一要求，在人们生活水平逐步提高的同时，大多数人有了新的追求，对汽车有了新的要求，特别是在汽车运行过程中的安全度和舒适度。本课题主要研究可满足汽车空调可靠性和耐腐蚀性条件下的EQ6380贮液干燥器抱箍组件电阻点焊的优化焊接工艺，在避免汽车行驶过程中因焊点失效引起的汽车空调故障有着极为重要作用和广阔的前景。只有保证汽车空调贮液干燥器抱箍的稳定性，才能保证汽车空调的正常运行；只有保证汽车空调的平稳运行才能是人们在恶劣的环境中享受驾驶的舒适。所以本课题符合时代发展潮流，在提高汽车空调运行稳定性、确保人们驾驶舒适的同时，达到环境和经济双赢，提高生活质量方面有着较为广阔的研究空间，特别是在巩固专业所学知识，提高自身综合能力方面意义重大，而且对加快社会主义现代化建设方面有着重要推动作用。12课题任务、研究内容、实现途径121课题任务将对电阻点焊工艺参数如焊接电流、电极压力、通电时间等对焊接质量的影响进行研究，并得到可用于工程实际的电阻点焊工艺参数和工艺路线布置，提高点焊质量，降低生产成本。本设计是在掌握焊接结构中焊接残余应力与焊接残余变形相关知识，了解焊接残余应力与焊接残余变形的产生原因、影响因素及其控制方法，同时掌握电阻点焊的基础知识，熟悉电阻点焊焊接设备的组成及焊接参数的调节方法以及对焊接质量的影响的情况下，了解汽车空调系统的基本原理，了解汽车空调金属附件的生产工艺及其质量检测方法前提下，独立自主的设计EQ6380贮液干燥器抱箍组件电阻点焊工艺。122研究内容研究点焊规范（点焊焊接电流、点焊通电时间、点焊电极压力等）对焊接接头质量的影响的基础上重点研究以下两方面，一方面是研究焊接规范对焊接接头可靠性的影响，主要通过振动试验和对缺陷的分析来研究。另一方面研究不同的重庆大学本科学生毕业设计（论文）1绪论4点焊规范对焊接接头耐腐蚀性的影响，主要通过盐雾试验来研究。在以上研究的基础上，综合研究出焊接规范对焊接质量和耐腐蚀性的综合影响，设置合理焊接规范参数进而制定合理电焊工艺。123课题实现途径本课题中提到的无论是盐雾试验还是振动试验，学校都没有相应的设备，因此更多的时间是在校外工厂完成。鉴于这样的特殊情况，充分利用学校资源的同时，将理论与实践相结合，巩固自己所学知识并在课题设计获得新知识，并且顺利完成任务，所以本课题拟定以下途径到工厂对产品了解、调研查阅并学习相关知识提出对比试验验证工艺方案对工艺方案进行工艺验证对验证结果进行分析、总结做出具体的点焊工艺重庆大学本科学生毕业设计（论文）2工艺方法介绍52工艺方法介绍21电阻点焊工艺电阻焊是在焊件装配好后，通过电极施加压力，并利用电流通过接头的接触面与邻近区域产生电阻热，将其加热到熔化或者塑性状态，使之形成原子间结合的方法，又称接触焊，是一种压力焊。由于点焊能量集中、变形小、质量轻、静强度高、可靠性好、性能稳定等特点,因而点焊在汽车、航空、航天制造工程和电子、仪表、家电工业中的有着广泛应用，已经成为国民经济中必不可少的一种制造工艺。它具有以下特点14焊件间靠尺寸不大的熔核进行连接，熔核应均匀、对称分布在两焊件结构上。焊接电流大、焊接时间短、焊接过程中加压力。点焊是热机械力联合作用的焊接过程。电阻点焊的原理为利用电流通过电阻来产生热量。其公式为（焦耳定律）式中Q表示发热量，I表示通过电阻的电流，R表示电阻，T表示通电时间。其工作原理如图21所示。图21电阻点焊工作示意图13通过图21可以看出，通电时间和通电电流一致，电阻值最大出现在两板材间接触面R1，其次是电极头与板材间接触面电阻R3，然后是板材电阻R2，最小电阻为电极电阻。所以发热量最大的地方为两板材间的接触面，然后逐渐形成熔核，电重庆大学本科学生毕业设计（论文）2工艺方法介绍6阻值R1不断降低，直到完成焊接。电阻点焊循环过程一般包括预压时间、通电时间、维持时间以及休止四个阶段（如图22），其最主要的焊接参数有焊接电流、电极压力、通电时间以及电极工作端面直径。图22点焊的基本焊接循22电阻点焊在焊接EQ6380贮液抱箍组件时应用通常在选择焊接方法时，必须符合以下要求15能保证焊接产品的质量优良可靠，生产效率高；生产费用低，能获得较好的经济效益。基于上述两个要求，考虑各方面因素，现结合EQ6380贮液干燥器抱箍组件的特点，分析电阻点焊对EQ6380贮液抱箍组件的优势。从产品特点方面来看，按照结构特点通常可以将焊接的产品分为结构类、半成品类、机械零件类以及微电子等四大类，贮液干燥器抱箍组件属于机械零件类，产品接头一般比较短是这类产品最大的特点，根据准度要求，选用气体保护焊、电渣焊、电阻焊和摩擦焊等。与此同时在考虑产品的厚度，现生产的贮液干燥器抱箍组件由槽形板、连接板和抱箍组成，而除连接板为2M外其余均为1M。结合图23各种焊接方法适用的厚度范围，可知电阻点焊从产品特点方面由理论分析是获得焊接质量较好的焊接方法之一。从母材性质方面来看抱箍原材料为Q235A含碳量为01402，而且抱箍组件在汽车空调中起固定干燥器的作用，对接头没有密封性要求，同时干燥器抱箍的厚度（M）（1020）。此外，Q235A其电阻率适中，需要焊机功率不大；塑性温度区宽，易于获得所需的塑性变形，而不必使用很大的电极电压；碳和微量元素含量低，无高熔点氧化物，一般不产生淬火组织和夹杂物；结晶温度区窄、高温强度低、热膨胀系数小，因而开裂倾向小16。所以Q235A具有良好的焊接性在采用电阻点焊时，其重庆大学本科学生毕业设计（论文）2工艺方法介绍7焊接电流、电极压力和通电时间等焊接参数具有较大的调节范围。图23各种焊接方法适用的厚度范围15生产条件在选择焊接方法以制造产品时，要顾及制造厂商的设计以及制造技术水平，其中焊工的操作水平尤为重要，同时也要兼顾工厂现有的设备是否时候选择的焊接方法，而且在市场经济时代，何种焊接方法节约材料也是必须考虑的。EQ6380贮液干燥器抱箍的生产厂商重庆威通机电设备有限公司，地处重庆九龙坡幸福工业园，是一家集微面、微轿汽车空调系统钣金件的设计、制造、销售于一体的民营企业，焊接方面拥有二氧化碳气体保护焊工作间以及十余台焊王D（T）N10交流点凸焊机如图24,图25所示。图24公司点焊生产线重庆大学本科学生毕业设计（论文）2工艺方法介绍8图25焊王D（T）N10交流点凸焊机表21焊王D（T）N10交流点凸焊机主要技术参数（GB/836）电源电压50HZ380V标准功率10KVA最大功率190KVA次级短路电流27KA电臂间距295M电极伸出长度50M气压05MPA电极工作行程60M压力610N冷却水流量12L/MIN该型号焊机主要性能优点直接式加压机构，随动性能好，焊接速度快。使用寿命长、噪音小。安全、使用方便。采用节水型强制冷却方式。高牢固强度的机体结构。上部绝缘简单实用。主回路采用大功率SCR无触点开关。高导电性、电力损耗低。电阻点焊是一种高速、经济的连接方法，适用于装配成搭接接头、接头无密封要求的薄板构件。同时电阻电焊技术可以用于板厚（M）（0450）的低碳钢等，并且具有很多优点如可实现快速焊接、成本低廉、形成焊缝可靠、能焊镀层材料、操作相对简单，更容易实现焊接过程自动化、智能化，焊接接头具有一定可靠性。故此，综合上述内容，用电阻点焊焊接EQ6380贮液抱箍组件拥有很多优势，可以得到较高质量的焊接产品，又可以合理利用工厂现有条件，节约成本。重庆大学本科学生毕业设计（论文）3焊接工艺设计93焊接工艺设计EQ6380贮液干燥器抱箍组件的整个点焊工艺包括焊前准备、焊接、焊后处理以及焊接检测等。由于重庆威通机电设备有限公司已有成熟的焊接、焊后处理以及检测技术和生产线，所以本文重点研究EQ6380贮液干燥器抱箍组件的焊前准备，包括焊接参数的确定以及焊接夹具的设计，为了更好的分析产品的结构，在进行参数确定之前对EQ6380贮液抱箍进行三维模拟（如图31）。图31EQ6830贮液干燥器抱箍三维模拟图31电阻点焊参数电阻点焊的基本工艺参数有焊接电流、焊接时间、电极压力和电极工作端面尺寸。一般性的确定方法如下17通常是根据工件的厚度和材料，参考此种材料焊接条件表选取，首先确定电极的端面形状和尺寸。其次初步选定电极压力和焊接时间，然后调节焊接电流，以不同的电流焊接试样，经过观察熔核直径或者一系列的试验是否符合要求后，在一定的范围内调节电极压力，焊接电流和焊接时间，进行试样的焊接和检验，直到焊接产品的质量符合产品设计要求。对于汽车空调的组件，主要满足是抗振动性能和耐腐蚀性能，所以应进行相应的振动试验和烟雾试验。同时应注意以试样选择工艺参数时，要充分考虑装配间隙方面，以及工件和试样在铁磁性和分流物质的影响的差异，并适当调整，如图32所示美国RWMA推荐的低碳钢点焊的焊接条件RWMA美国焊接学会17。重庆大学本科学生毕业设计（论文）3焊接工艺设计10图32美国RWMA推荐的低碳钢点焊的焊接条件RWMA美国焊接学会311电极工作面的形状及尺寸常用电极有圆锥形和球面形两种。电极端面及电极本体的结构、尺寸和冷却条件影响熔核几何尺寸、焊点强度、电流密度、接触面积、散热效果和焊后工件表面质量。随着电极直径的增大，接触面积增加、焊接电流密度减小、散热效果变好、熔核直径和熔透率减小，对于电极头为圆锥形的电极，电极体和圆锥角越大，散热效果越好,为了提高焊接质量的稳定性，要求电极直径在焊接程中变化尽可能的小18。因此此次焊接规范选用工厂最常用的圆锥状，圆锥尖端角度在9001400范围内，端部直径在816M范围内。图33圆锥状电极18重庆大学本科学生毕业设计（论文）3焊接工艺设计1与此同时，在焊接过程中电极头直径增长过快、过大，是对生产不利的。增长过快，造成电极材料消耗多，工人劳动强度大，修正电极头的辅助时间多；增长过大，焊接电流密度减小，单位体积中焊接热量减少，焊点熔透型差，熔核尺寸减小，甚至无熔核形成，产生开焊和焊不透现象，焊接强度显著减小。所以影响点焊质量和生产效率的原因是水冷循环系统、电极形态、电极材料、焊接规范以及工件表面质量等，只要原因是电极材料、电极形状和焊接规范。经长期实践证明根据工厂现有条件电极形状和材料方面已经达到一定要求，所以应考虑其他焊接参数的优化来提高焊接质量18。312焊接时间焊接时间影响析热与散热，通常，在规定焊接时间内，焊接区析出的热量除部分散失外，将逐渐积累，用以加热焊接区，是熔核逐渐扩大到所要求的尺寸。随着焊接时间的增加，熔核直径与熔透率随之增大，当熔核直径增大到一定值后，由于电极焊件和焊件焊件间接触面积增大，焊接区电流密度减少，散热增强，导致焊接区加热缓慢，熔核直径和熔透率的增加率减小。焊接时间过长时，会造成熔核直径与熔透率过大，这是熔核液态金属在电极压力作用下易挤出焊接区，形成飞溅，是焊点强度降低。焊接时，根据材料物理性能、焊件厚度与装配精度、焊机容量、焊件焊前的表面状态及对焊件表面质量的要求等来确定通电时间的长短19。如图34所示为几种典型材料焊接时，焊件厚度与焊接电流、焊接时间的关系。图34焊件厚度与焊接电流、焊接时间的关系19（1、低、中合金钢2、特殊高温合金3、高温合金4、不锈钢、钛合金5、铜合金）重庆大学本科学生毕业设计（论文）3焊接工艺设计12图35某合金焊接时间与熔核直径的关系20（电极压力35KN，焊接电流24KA）综合以上资料初步设定的焊接时间在35S左右较为适合EQ6380贮液干燥器抱箍组件的焊接。313电极压力电极压力对两电极间总电阻R有显著影响，随着电极压力的增加，R显著减小，此时焊接电流虽略有增大，但不能影响因R减小而引起的产热的减少。因此，焊点强度总是随着电极压力的增大而降低，在增大电极压力的同时，增大焊接电流或者延长焊接时间，以弥补电阻减小的影响，可以保持焊点强度不变。电极压力过小，将引起飞溅，也会使焊点强度降低（如图36）。图36电极压力对焊接质量的影响在一般情况下，如果焊机容量足够大，应采用较大的电极压力，以提高焊接质量及其稳定性。但是增大电极压力可能还会引起工件表面压痕过深，电极寿命重庆大学本科学生毕业设计（论文）3焊接工艺设计13降低，一般采用适当增加电极工作端面的工作面尺寸减少压痕深度。焊接低碳钢是，单位面积的压力在30120MPA。当规范增强时选用电极较大的电极压力，当板厚度增大时，应选用较大的电极压力，但由于机械参数的限制，通常，点焊厚大板时，电极压力较小。为了避免产生焊前飞溅和熔核内部收缩性缺陷，可考虑采用阶形电极压力或马鞍形电极压力。图37电极压力与熔核直径的关系20经查阅各种资料以及结合工厂焊机容量，通常将电极压力设定在18KN20KN范围内，因工件的厚度进行适当调整。314焊接电流焊接电流对熔核直径的影响与焊接时间基本类似，只是增减速度不同。有电阻点焊原理可知，所以在焊接时应保持适宜的焊接电流。图38焊接电流对点焊质量的影响通过图38焊接电流对点焊质量的影响作出以下分析AB段焊接电流很小时,热源强度不足，不能形成熔核或熔核尺寸很小，焊点拉剪载荷较低且很不稳定。重庆大学本科学生毕业设计（论文）3焊接工艺设计14BC段曲线平稳上升。随着焊接电流的增加，内部热源产热量急剧增大，熔核尺寸稳定增大，拉剪载荷不断提高；临近C点，由于板间翘离限制了熔核尺寸的扩大和温度场进入准稳态，拉剪载荷变化不大。焊接时电流选用应接近C点处，抗剪强度增加缓慢，越过C后，由于飞溅或工件表面压痕过深，抗剪强度会明显降低。图39电流过大形成的熔核18结合工厂经验和上述资料汇总，焊接电流初步设定在65KA。32点焊参数的设计方案通过上述分析可知，各个焊接规范都不是独立存在而是有相互关联的。所以明白各规范间关系是确定电焊参数必不可少的知识。321焊接电流和焊接时间的匹配这种配合是以反映焊接区加热速度快慢为主要特征。当采用大焊接电流、小焊按时间参数时称硬规范；而采用小焊接电流、适当长焊接时间参数时称软规范。软规范具有以下特点21温度场塑性区宽、分布平缓，在压力作用下易变形，可减少熔核内缩孔和裂纹倾向、喷溅；加热平稳，焊接质量对规范参数波动的敏感性低，焊点强度稳定；软规范易造成焊接头变形大、点压痕深、表面质量差，生产效率低、电极磨损快、能量损耗较大但是，对有淬硬倾向的材料，软规范可减小接头冷裂纹倾向，所用设备装机容量小、控制精度不高，因而较便宜。322焊接电流和电极压力的匹配这种配合是以焊接过程中不产生喷溅为主要特征，这是目前国外几种常用规范RWMA、MILSPEC、BWMA等的制定依据。根据这一原则制定的I、F关系曲重庆大学本科学生毕业设计（论文）3焊接工艺设计15线称喷溅临界曲线17。图310RWMA规范中电极压力与电流的关系17（硬规范中等规范软规范）323设计方案通过以上分析可以初步确定EQ6380贮液干燥器组件焊接规范参数，同时也还需要一些试验对焊接参数进行进一步确定，特别通过电焊参数间的关系可知，焊接时间和电极压力对电流的确定有着重要作用。因此本文将重点研究焊接时间和电极压力对焊件质量的影响，并且通过和工厂相关人员进行讨论，将电极圆锥尖端角度在100，端部直径在8M，通电焊接阶段电流设定为65KA。在电极压力和焊接时间方面设置如表31所示的四组方案。表31对比试验参数设置（焊接电流为65KA）参数方案电极压力KN焊接时间S一183二184三204四205（注由于通电焊接时间通常在05S左右，而方案中的焊接时间为整个四个阶段的焊接时间。）重庆大学本科学生毕业设计（论文）3焊接工艺设计1633点焊夹具设计焊接工装夹具就是将焊件准确定位和可靠夹紧，便于焊件进行装配和焊接、保证焊件结构精度方面要求的工艺装备。在现代焊接生产中积极推广和使用与产品结构相适应的工装夹具，对提高产品质量，减轻工人的劳动强度，加速焊接生产实现机械化、自动化进程等方面起着非常重要的作用。在焊接生产过程中，焊接所需要的工时较少，而约占全部加工工时的2/3以上的时间是用于备料、装配及其他辅助的工作，极大的影响着焊接的生产速度。为此，必须大力推广使用机械化和自动化程度较高的装配焊接工艺装备21。焊接工装夹具的主要作用有以下几个方面21准确、可靠的定位和夹紧，可以减轻甚至取消下料和划线工作。减小制品的尺寸偏差，提高了零件的精度和可换性。有效的防止和减轻了焊接变形。使工件处于最佳的施焊部位，焊缝的成型性良好，工艺缺陷明显降低，焊接速度得以提高。以机械装置代替了手工装配零件部位时的定位、夹紧及工件翻转等繁重的工作，改善了工人的劳动条件。可以扩大先进的工艺方法的使用范围，促进焊接结构的生产机械化和自动化的综合发展。夹具设计的基本要求2工装夹具应具备足够的强度和刚度。夹具在生产中投入使用时要承受多种力度的作用，所以工装夹具应具备足够的强度和刚度。夹紧的可靠性。夹紧时不能破坏工件的定位位置和保证产品形状、尺寸符合图样要求。既不能允许工件松动滑移，又不使工件的拘束度过大而产生较大的拘束应力。焊接操作的灵活性。使用夹具生产应保证足够的装焊空间，使操作人员有良好的视野和操作环境，使焊接生产的全过程处于稳定的工作状态。便于焊件的装卸。操作时应考虑制品在装配定位焊或焊接后能顺利的从夹具中取出，还要制品在翻转或吊运使不受损害。良好的工艺性。所设计的夹具应便于制造、安装和操作，便于检验、维修和更换易损零件。设计时还要考虑车间现有的夹紧动力源、吊装能力及安装场地等因素，降低夹具制造成本。工件的定位原理自由物体在空间直角坐标系中有六个自由度，即沿OX,OY,OZ三个轴向的平动重庆大学本科学生毕业设计（论文）3焊接工艺设计17自由度和三个绕轴的转动自由度。要使工件在夹具体中具有准确和确定不变的位置，则必须限制六个自由度。工件的六个自由度均被限制的定位叫做完全定位；工件被限制的自由度少于六个，但仍然能保证加工要求的定位叫不完全定位。在焊接生产中，为了调整和控制不可避免产生的焊接应力和变形，有些自由度是不必要限制的，故可采用不完全定位的方法。在焊接夹具设计中，按加工要求应限制的自由度而没有被限制的欠定位是不允许的；而选用两个或更多的支撑点限制一个自由度的方法称为过定位，过定位容易位置变动，夹紧时造成工件或定位元件的变形，影响工件的定位精度，过定位也属于不合理设计。2331槽形板与连接板焊接夹具由于电阻点焊在焊接时，焊接电极会产生极大的压力，对工件的定位是夹具体设计的关键，在连接板和槽形板焊接时对相互间的配合要求并不是很高，故选择一下定位方式对连接板在槽形板横向和纵向的定位选择定位槽进行定位。对槽形板则是选择一个腔体进行定位。图31模拟槽形板与连接板焊接夹具图312槽形板与连接板焊接夹具设计出如图31模拟所示夹具，并做出图312所示实际夹具。在使用该夹具重庆大学本科学生毕业设计（论文）3焊接工艺设计18时只需要将槽形板放入腔体中，连接板固定在腔体上的定位槽中便可以进行焊接。使用时的注意事项使用前对定位槽进行校正，如果出现较大偏差应该通过焊接、打磨等方法进行修正。在使用前应检查腔体内是否磨损或者有杂物，如果发现磨损应立即进行修复，并清理干净杂物。轻拿轻放，使用完以后应及时涂上防锈漆（油）。332抱箍与连接板间焊接夹具图313抱箍与连接板焊接用夹具在对抱箍和连接板焊接时，使用如图313所示的夹具。该夹具具有形体小巧、使用方便、定位准确等特点，在实际生产过程中大大地降低了工人工作的难度，提高了生产效率，同时该夹具成本不高，制造工艺不复杂。所以该夹具也为提高工厂经济效益做出了巨大贡献。该夹具使用时，应注意轻拿轻放，避免对夹具造成不必要的认为损伤，同时还应时刻注意夹具两端的定位面是否平整，在使用完后，若长期不使用应做好防锈措施。重庆大学本科学生毕业设计（论文）4试验验证194试验验证试验验证是工艺设计中必不可少的部分，对于汽车空调组件的焊接更是尤为重要。众所周知的，汽车运行是一个极为复杂的过程，道路的颠簸，工作环境恶劣以及长时间运行等，这对汽车空调都是极大的考验。所以本设计针对这样的情况为了精确地确定工艺参数，特提出盐雾试验和振动试验，以达到检验抱箍的抗腐蚀性和抗振动性，确保汽车安全行驶，司乘人员舒适乘坐。盐雾试验和振动试验均属于型式性试验，按照相关规定有以下情况需进行型式试验老产品转厂生产及新产品鉴定试验时；正式生产的产品在结构、材料和工艺上有较大改变，可能影响产品性能时；产品停产一年以上再生产时；产品批量生产时每年至少一次的定期抽检；入厂、出厂检验结果与上次型式检验结果有较大差异时；国家质量监督机构提出型式检验要求时。图41EQ680贮液抱箍焊接实品（注本次设计试验均在工厂完成，并由厂方监督并出示试验报告）通过工艺设计的分析并且用设定的方案焊接出EQ6380贮液抱箍产品（如图41），发现方案一、二、三3组产品在外观上未出现压痕过深、焊穿等点焊常见缺重庆大学本科学生毕业设计（论文）4试验验证20陷，同时敲开观察焊点熔核的直接差异并不大，但是方案四却出现了一些焊点焊穿，焊点压痕过深等现象，并且无需过大的力即可将焊点撕开。为此放弃方案四，在试验验证分析是只针对前三组方案。在试验前对样品做如下处理对EQ6380贮液抱箍试样进行表面清理，将焊接时的油污清理并适当清理毛刺。对试样进行产品要求的电镀处理。41盐雾试验盐雾试验依靠盐雾试验设备所创造的人工模拟盐雾环境条件来考核金属材料或产品耐腐蚀性能的环境试验。腐蚀主要指材料或其性能在周围环境的作用下导致的变质或破坏。大多数的腐蚀发生在大气环境中，大气中含有湿度、氧气、污染物和温度变化等腐蚀成分和腐蚀因素。盐雾腐蚀就是一种常见和最有破坏性的大气腐蚀。这里讲的盐雾是指含氯化物的大气，它的主要腐蚀成分是海洋中的氯化物盐氯化钠，它主要来源于内地盐碱地区和海洋。盐雾对金属材料表面的腐蚀是由于内部金属与含有的氯离子穿透金属表面的防护层和氧化层发生电化学反应引起的。同时，氯离子含有一定的水合能，易被吸附在金属表面的孔隙、裂缝中受到排挤并取代氯化层中的氧，把不溶性的氧化物变成可溶性的氯化物，使钝化态表面变成活泼表面。造成对产品极坏的不良反应24。根据工厂已有标准对电镀、无需喷漆的产品进行中性盐雾试验（NS）,本次试是在GB/T10125197人造气氛腐蚀试验盐雾试验标准指导下完成。411试验条件和准备图42烟雾试验箱重庆大学本科学生毕业设计（论文）4试验验证21本试验是在借助工厂现有条件的基础上完成的。工厂现有做盐雾试验的全套装置如图42，并向我们提供EQ6380贮液干燥器抱箍试件，以及配置烟雾所需化学试剂。本试验所采用试剂按规定是采用化学纯或化学纯以上的试剂。将NACL溶于导电率不超过20S/CM的蒸馏水或去离子水中，其浓度为50G士5G/L。在25C时，配制的溶液密度在10251040范围内。在此基础上，向溶液中添加盐酸或者氢氧化钠调节溶液的PH值，并用精度为03的PH试纸检验，是PH在6572范围内即可用于试验。试验参数的含义盐溶液浓度盐雾沉降量，ML/（80CM22H）PH值盐溶液酸碱度T箱盐雾试验箱内环境温度，T桶压力桶温度，412试验操作规程根据工厂提供的资料以及厂方人员的指导，对本试验的操作规程进行了学习和并顺利完成了试验。本试验的操作步骤在工作室底部加入10M以上的自来水。在工作室内样件架上放好样件，要求样件间无重叠，不得遮盖集雾漏斗。在箱体上部的水槽内，加入适量的自来水，以关闭箱盖后不溢为准打开进气阀气源，调节油水分离器上的减压阀，使进气压力表指示于0204MPA。打开电源，设定试验温度、饱和温度。A仪表显示，PV窗口显示实测温度，SP窗口显示设定温度。B按“SET”键PV窗口显示“SP”字样，SP窗口右边第一位数字开始闪烁，按“”键进行选位，选中的数位开始闪烁，按“”或“”可修改该位数字C设定好目标温度值后，按“SET”键进行确认。D一般试验温度设定35，饱和温度设定在3540范围。喷雾时间设定，方式为两种；周期、连续，通过喷雾选择开关切换。A连续喷雾先在“定时”时间继电器上，设定好喷雾时间（单位为小时），然重庆大学本科学生毕业设计（论文）4试验验证2后将喷雾选择开关拨到连续档（右边）。B周期喷雾在“周期喷雾”时间继电器上设定喷雾时间，左边3位设定停喷时间，右边3位设定喷雾时间。前两位为数字，后1位为设定时间（H小时、M分钟、S秒）单位，然后把喷雾选择开关拨到周期档（左边）设备即自动进行周期喷雾。调节喷雾量A首先检查喷雾嘴是否处在喷雾导管中心位置。B根据集雾器可以测出是否符合试验标准，当沉降量高于或低于标准值时，可通过调节喷雾塔顶端的调节帽底部平面与喷雾口的距离（2535范围内）或调节喷雾压力达到试验标准。集雾器位于试验箱左面。需要排雾时，打开“排雾”开关进行排雾。试验结束后A应先关闭气源，待压力表指针回到“0”位置，再关喷雾选择开关（拨到中间位置）再关电源开关。待2060分钟后，再取出试验样品，以防工作室内气体排出，对室内金属制品有腐蚀作用。B打开油水分离器开关，将油污水放光。C将试验箱内清洁干净，尽量让试验箱处于干燥的环境中。本试验的注意事项使用本设备前，请认真阅读使用说明书，并遵守设备上的警示符和警告语内容；为保证设备及使用者的安全，在设备外部，应设置有安全保护装置。本产品电器部分，不得随意触摸，对饱和器及供气支架应可靠的接地；本设备在使用前，必须对加水部位，加入适量的水，否者，严禁开机；试验结束后，应该对工作室进行必要的清洁，长时间不做试验或改做其它类型试验，应用清水彻底清洁工作室及水密封槽，并对喷嘴进行清洗，即将溶液倒去，再防入少许水开机喷510分钟时间，防止盐份结晶堵塞喷嘴，保证下次试验的正常运行。盐雾试验箱的维护如果气源由空气压缩机供应，应定期对空气压缩机加润滑油；每次试验后，应打开油水分离器开关，将油污水放光；若长期不做试验，应将饱和器中的水放干净（打开排水阀），正常使用时也应定期更换饱和器的存水。压力调节阀应定期检查其功能是否正常；长期不使用时，重新开机做试验前，应该对全部电器系统进行检查；试验结束后，要将试验箱内清洁干净，尽量将试验箱处于干燥的环境重庆大学本科学生毕业设计（论文）4试验验证23中；发现喷嘴污垢堵塞，可拆下喷嘴，用酒精、二甲苯或11的盐酸清洗，或用超细钢丝疏通，但不得损伤内腔的表面光洁度，以免影响喷雾质量；控制电器元件如发生故障需调换时，非专业人员请勿乱拆，确保试验箱的使用寿命。413试验结果设置盐雾试验箱的喷雾方式、箱内环境温度T箱、压力桶温度T饱和和盐雾沉降量，将试件水平、均匀、无重叠地放置在盐雾腐蚀试验箱中后，按照GB/T10125197人造气氛腐蚀试验盐雾试验规定的试验方法，进行规定试验时间T的NS盐雾腐蚀试验，要求每10H开箱检查试件表面的腐蚀状况并记录。试验结果方案一、二下生产的产品在试验后没有出现腐蚀，符合工厂的设计要求，而方案三的产品出现了腐蚀现象。42振动试验此次振动试验是模拟汽车在运行状态下振动时，检测汽车空调抱箍的品质和行为进行的，同时也为进一步确定焊接时间和电极压力进行有力的佐证。完全按照GB/T242310195电工电子产品环境试验第2部分试验方法试验FC和导则振动（正弦）进行扫频振动试验。其中，在扫频振动过程中若无共振现象出现，则振动频率F按照“无共振”选取；若出现共振现象，则振动频率F按照“有共振”选取。表41扫频振动试验条件试验条件名称参数振动频率F，HZ17606020扫频速率V，OCT/MIN1试验时间T，H4全振幅A，M035/振动加速度A，M/S2/70G重庆大学本科学生毕业设计（论文）4试验验证24表42定频振动试验条件试验条件名称参数振动频率F，HZ无共振有共振33共振频率F共振振动加速度A，M/S270G试验时间T，H高度方向4厚度方向2长度方向2421试验设备图43WQ200模拟运输振动试验台此次振动试验是借助工厂的WQ200模拟运输振动试验台（如图43）。该试验台是根据欧美运输标准制造，符合欧美运输标准，数据为电子显示器显示，试件装夹采用导轨式，操作简单方便且采用直流电机调速，运行平稳，负载能力强。表43WQ200模拟运输试验机主要参数振动频率1030RPM振幅25M（单方向垂直振动）振动方式回转振动最大载重10KG数显频率01RPM工作时间范围099H电机功率100有效工作面尺寸1101310650DWH重庆大学本科学生毕业设计（论文）4试验验证25422试验操作规程WQ200模拟运输试验步骤将控制箱的电缆插头连接到运输台的插座上。将电源插头插到20V电源插座上。检查调速旋钮，看它是否放在速度最小位置，如不在最小位置，将其逆时针旋到底，以防止通电后台体速度突然上升。调节定时器的定时时间。将电源开关打开，电源开关上的指示灯亮，转速表和定时器亦有数字显示。缓慢的调节调速旋钮，同时注意转速表的显示，使其达到试验要求的转速。当试验时间达到后，定时器上显示跳动的数字，直流电机停止运转，试验结束。将调速旋钮逆时针调到底，关上电源开关。在试验的注意事项调节速度旋钮时，要缓慢的调节，不可幅度过大；在试验过程中，如听到任何不正常的声音，应及时找到原因或停机检查。423试验结果试验结果方案二、三下生产的产品在试验后没有出现破坏，符合工厂的设计要求，而方案一的产品出现了裂纹。重庆大学本科学生毕业设计（论文）5结论265结论本文通过扫频振动试验和中性盐雾试验对三种点焊工艺下的EQ6380贮液干燥器抱箍组件进行了试验分析，得出如下结论1在电极压力为18KN、焊接时间为4S的焊接工