本科毕业设计毕业论文终稿258摩托车平叉焊接生产的工艺设计

1、本文围绕258摩托车平叉焊接生产的工艺设计这一课题，针对目前摩托车平 叉生产布局不合理，生产效率低，产品一次合格率不高的问题，调查收集目前国内外 摩托车平叉生产制造企业的现状,分析研究生产效率低，产品一次合格率不高的原 因，进行全面论述，提出解决办法。通过分析当前中国摩托车行业的严峻形势，指 出摩托车生产技术革新的重要性和紧迫性。本文的主耍内容包括摩托车平叉的结 构特点，焊接生产线设计的基本原则，焊接设备的选择及特点介绍等。通过对平 叉材质及其焊接性的分析，阐述焊接方法、填充金屈、焊接工艺等因素对焊接加 工的影响规律，对焊接机器人进行研究改进使其适合此类摩托车平叉的焊接生产, 并制定出一套平叉

2、焊接生产的质量控制基本方法。通过摩托车制造企业的实习及 实验研究，设计出一套258摩托车平叉焊接生产的工艺。关键词：摩托车平叉，焊接，工艺，结构abstractin this article, around this study of the 258 motorcycle fork welding production process design, in view of problem of current location of production of the motorcycle fork, low productivity, a passing rate of products i

3、s not high, collection through survey the cuitent situation of both home and abroad motorcycle fork manufacturing enterprises, analysis the reasons of the low production efficiency and the product is not a high pass rate, conducting a comprehensive exposition, to propose solutions. by analyzing the

4、grim situation of china，s motorcycle industry, point out the importance and urgency of the motorcycle production technological innovation, the main contents of this article, including the structure characteristics of the motorcycle fork, the basic principles of design of welding production line, the

5、 choice of welding equipment and options and features introduced. through the fork of welding material and analysis, expound the welding method, filling metal, welding technology and other factors on the impact of the law of welding, conducting a study for the welding robot to improve the level of s

6、uch a motorcycle fork welding production, and make a set of the basic methods of the methods of quality control of fork welding production. though practical training in motorcycle manufacturers and experimental research, design a set of 258 motorcycle fork welding technology .key words: motorcycle f

7、ork, weld, technology, structure目录摘要iabstractii1绪论11.1课题背景11.2国内外现状11.2.1摩托车工业的发展现状11.2.2焊接产业的现状31.3选题目的及重点研究内容51.3. 1选题目的51.3.2重点研究内容52摩托车焊接生产线的设计基本原则62.1产品的工艺流程设计62.1.1设计的内容62.1.2设计的方法62.2工艺装备的设计72.3焊接车间的设计83平叉焊接生产的工艺流程设计93.1平叉简介93.1.1平叉的基本构造93.1.2平叉的分类93.2平叉的结构特点103.3平叉材质的焊接性分析113. 3.1平叉材质的分析113.

8、 3.2焊接性分析133.4焊接方法的选择144平叉焊接工艺流程的确定174.1减震支撑座、后减震下悬挂螺栓与平叉管的焊接174.1.1工艺流程174.1. 2具体焊接方法及设备选择174.1.3焊接材料的选择194.1.4各工序内容204.2轴套、加强板与平叉管的焊接214. 2.1工艺流程214.2.1具体焊接方法及设备选择214.2.3焊接材料的选用244. 2. 4各工序内容244.3链盒定位卡、链盒安装座与后制动器定位座的焊接254. 3. 1工艺流程254.3.2具体焊接方法及设备选择254. 3.3焊接材料的选用264. 3.4各工序内容265 质量控制286 结论30致谢31参

9、考文献321绪论11课题背景重庆摩托车出口占全国一半的份额。在“十五”计划和未来10年 重庆已经提出创建世界“摩托车之都”的发展战略。作为一个老 重庆具有得天独厚的产业资源和劳动力优势其摩托车产业有丰富 有相对廉价的劳动力资源，有非常好的技术资源，述有像嘉陵、重庆是中国摩托车的三大生产基地之一。重庆摩托车产业是重庆经济的支柱 产业。近年来， 的发展规划中， 牌重工业城市， 的零部件资源， 建设这样的大型国有企业作支撑。因此重庆摩托车产业的发展凭着其独特的优势, 无论是产量述是销量在全国都是处于领先位置。但是随着我国加入wto,重庆摩 托车产业的发展的现状并不是很乐观，摩托车企业面临更多更强的竞

10、争对手，如h本的honda, yamaha, suzuki以及欧洲的bmw,比亚乔等和国内的钱江 集团，海南的新大洲，济南的轻骑等等。另据不完全统计，国内现有摩托车整车 厂有近200家，在市场竞争异常激烈的情况下，重庆摩托车销量下降幅度惊人。 这其中一个重要的原因是产品质量问题。因制造工艺落后，装备太差导致产品质 量不稳定这一现状越来越突出。同时，现有的生产线、生产工艺已不能适应多品 种，小批量，高质量，快节奏的市场竞争的需耍。针对这一情况，各大企业都在 大力开展“科技创新”工程，推广新技术，新工艺，新装备，大搞技术革新，改 进生产工艺，促进企业技术进步，推动重庆摩托车产业经济持续、快速、健康

11、发 展2。通过在重庆某大型摩托车制造企业焊装厂的毕业实习，充分了解了该厂的实 际情况。该厂主耍从事摩托车车架、平叉、消声器等部件的焊接生产。平叉焊接 生产线共有三条，普遍存在平叉生产布局不合理，生产效率低，产品一次合格率不 高，设备老化等现象。按照该厂“科技创新”的原则，结合重庆摩托车产业的发 展战略，设计新的平叉焊接工艺。本工艺要求提高平叉焊接生产效率和产品一次 合格率，优化生产布局。目前，国内外摩托车平叉焊接生产的工艺设计资料不多, 本论文将就这一课题进行讨论。12国内外现状121摩托车工业的发展现状目前全世界有70多个国家和地区生产摩托车，主耍生产都集中在亚洲。中国、 h本、印度三国的摩

12、托车产量己占世界总产量的90%以上。现有世界摩托车保有 量约有2亿辆。拉美国家经济持续几年的增长直接推动了交通的蓬勃发展，现已成为世界上成长最快的摩托车市场，世界主要摩托车生产企业已纷纷将其经济战 略重点移至拉美，车型以125ml以下的中小排量为主。东欧市场上125ml以下低 价摩托车畅销，西欧较多需求250ml以上高档摩托车和某些小排量摩托车。西方工业国家其摩托车产业结构集中在产品技术含量要求高，产品附加值高, 同时竞争相对较弱的产品领域，体现的是一种高质高价的消费理念。徳国的强项 在大排量的豪华车，市场传统品牌宝马；美国的优势领域是独具牛仔风格的太子 车系列和大排量atv （all ter

13、rain vehicle）；其传统品牌为哈雷,po北极星；其他欧 洲国家如意大利、法国则以踏板车、大轮弯梁车为主，著名品牌有亚普利亚，比 亚乔。在亚洲，日本的摩托车综合实力最强，产业结构非常完整，产品覆盖面最 广，无论是小排量的助力车、中小排量的国民车还是大排量的豪华车都占据最重 要的位置，著名品牌有本田、三叶、铃木、川崎，主耍优势区域在中档到中高档 这个区间，而且产量大（仅次于中国），性价比高。其生产的摩托车无论是在发达 国家述是第三世界国家都有非常大的保有量。我国的摩托车产业结构重心集中在 中小排量摩托车上面，主要原因是受到发动机技术和车架技术的制约，其特点是 车型品种单一、产量大、质量一

14、般但价格低廉。我国的摩托车工业从上个世纪50年代的第一辆井冈山牌摩托车算起，已经经 历了 50多年发展。但它的真正发展壮大的历史只有改革开放以来的20多年。从 那时至今，中国的摩托车工业得到迅猛的发展，形成了嘉陵、钱江、江门、力帆、 隆鑫、新大洲本田、宗申，洛北方、金城、轻骑、建设等十几家骨干生产企业。 由1980年年产4.9万辆发展到1997年的千万辆，17年增长200多倍。1993年我 国摩托车产量335万辆，首次超过日本当年产量（302万辆）跃居世界第一。我国 自1993年成为世界摩托车生产第一大国以来，产销量一直以每年10%速度稳步上 升。据中国机械工业联合会统计，2004年产量突破1

15、700万辆，产量占世界总产量 的一半以上，产值占我国gdp的1%左右，出口量超过400万辆，创汇达到14亿 美元；2005年生产1980万辆，出口突破450万辆。可见，摩托车业的发展成为我 国国民经济发展和满足人民需求做岀了积极地贡献。这样强劲的增长态势，对我 国的经济发展及改变人民落后的交通运输结构和方式，都起到积极地推动作用 年份产量（万辆）同比增长年份产量（万 辆）同比增 长年份产量（万 辆）同比增长19804. 90199096. 85-6. 3920001153. 382. 35198113. 54176. 311991131. 7336. 4020011236. 707. 1919

16、8221.3757.85199219& 2250. 4720021292.134.91198328. 6333.961993335. 1569. 0820031465. 7712.92198452. 8384. 521994522.7055. 9820041718.6916. 771985103.4695.831995783. 6149.9120051776. 723. 38198683.51-88. 601996929. 5218. 5720062144. 3520. 68198777.4821.9919971003. 74& 2020082544. 6918.8719881

17、17. 1451. 191998878. 94-12. 452009280010. 031989103. 17-11.8219991126.9128. 15合计22725. 5表1.1中国摩托车3（）年生产情况年份出口量（万辆）同比增长年份出口量（万辆）同比增长年份出口量（万辆）同比增长19890. 3519967. 50-15. 732003278. 3874. 4319900. 78122. 8819979. 2022.872004340. 1026. 9719911.80130. 77199813. 7249. 132005455. 304& 6919927. 35308. 33

18、199925. 0982.872006640. 303& 4719938. 1010. 202000105. 55320. 682007816. 9630. 4419947.40-& 642001178. 6369. 24200810502& 5319958.9020. 272002184.163. 10合计4139.6表1.2中国摩托车20年出口情况1.2.2焊接产业的现状在科学技术飞速发展的的当今时代，焊接己经成功的完成了自身的蜕变。很 少有人注意到这个过程何时开始，何时结束。但它确确实实的发牛在过去的某个 时段。我们当今面对着这样一个事实：焊接已经从一种传统的热加

19、工技艺发展到 了集材料、冶金、结构、力学、电子等多门类科学为一体的过程工艺学科。而且, 随着相关学科技术的发展和进步，不断有新的知识融合在焊接之中。现代的焊接显现出以下几大特征： 焊接己成为最流行的连接技术在当今工业社会，没有哪一种连接技术象焊接那样如此广泛、如此普遍的应 该在各个领域。而其中最主要的原因就是其极具有竞争力的性价比。 焊接显现了极高的技术含量和附加值在人类社会步入21世纪的今天，焊接已经进入了一个崭新的发展阶段。当今 世界的许多最新科研成果、前沿技术和高新技术，诸如：计算机、微电子、数字 控制、信息处理、工业机器人、激光技术等，已经被广泛的应用于焊接领域，这 使得焊接的技术含量

20、得到了空前的提高，并在制造工程中创造了极高的附加值。 焊接己成为现代工业不可分离的组成部分三峡水利工程、四气东输工程以及“神舟”号载人飞船，均采用了焊接结构。 以四气东输工程为例，全长约4300公里的输气管道，焊接接头的数量竟达35万 个以上，整个管道上焊缝的长度至少1万5千公里。离开焊接，简直无法想象如 何完成这样的过程。焊接作为一种通用的共性技术，在制造中被相当数量的企业作关键的加工工 艺，焊接直接决定着其产品质量的好坏。这些企业构成了焊接技术应用的主体。根据我国产业类别的划分方法，这部分企业广泛分布在锅炉、压力容器、发 电设备、核设施、石油化工、管道、冶金、矿山、铁路、汽车、造船、港口设

21、施、 工程机械、机器制造、医疗器械、精密仪器和电子行业中。这些企业在我国工业 经济建设中影响深、涉及面广、具有举足轻重的影响和作用。据不完全统计，这 些以焊接为主要加工技术（或焊接对其产品质量具有关键影响的）企业数量达7000 多家。我国现有焊接器材的生产企业上千家。其中焊接设备的生产企业数量约900 家，焊接材料生产企业在500家以上。另外，我国还有上百家企业从事焊接辅机、 配套器具、切割机具和相关的安全防护用品的生产制造。这些企业构成了我国焊 接器材供应业的主体。我国焊接行业还包括为上述两类企业提供各方面相关技术支持和服务的公共 机构。这些机构虽然数量不多（仅为数十家），但对行业影响很大，

22、主耍从事焊接 及材料连接方面的行业管理、研究开发、教育、培训、认证、标准化、信息咨询 和服务等方面的工作。这些公共机构包括科研院所、大学、职业技校、培训基地、 行业管理和服务部门。有关数据统计结果表明：2002年我国第二产业的就业人数已经超过了 1.6亿, 其中制造业的就业人数达到8000多万。在美国，焊接就业人数在1996年就超过200百万，占全美制造业人数的10%以上。考虑到美国制造业工业产值为我国的4 5倍，人均劳动率为我国25倍的状况，以及中、美两国焊接生产力水平方面的因 素，即使按照比较保守的方法估算：我国目前焊接行业的就业人数应有一千万人 左右。关于我国焊接行业的现状，从整体上做定

23、量的评估或许有些困难，但从各国 焊接材料的产量可在一定程度上反映出我国焊接材料统计结果表明：我国焊接材 料的总产量己经攀升到了 144.9万吨，与美、h、欧的总和相当。我国作为世界第 一焊接大国的地位可见一斑冈。1.3选题目的及重点研究内容1.3.1选题目的通过该课题的工作，了解摩托车平叉的制造特点和焊接加工的重要性，掌握 各种焊接方法的原理及工艺，全面认识和熟悉焊接的各种专业知识，同时该课题 的一些新的设计内容也为摩托车制造企业提供一种解决问题的办法，使平叉焊接 生产效率提高，降低了生产成本，提升重庆摩托车产业的竞争能力。132重点研究内容摩托车平叉属于摩托车的悬挂装置，是固定在一些摩托车车

24、架上，用以安装 摩托车后轮、减震器、制动器、链轮等零部件的重要部件之一。随着我国加入wto, 中国摩托车行业受到国外企业的冲击，面临严峻的考验。本文围绕258摩托车平 叉焊接生产的工艺分析这一课题，调查收集目前国内外摩托车平叉生产制造企业 的现状，分析研究生产效率低,产品一次合格率不高的原因，设计了一种新的摩托车 平叉焊接生产工艺。重点研究的主要内容如下： 摩托车焊接生产线的设计基本原则，通过产品流程设计和焊接设备设计， 设计出合理的焊接生产线； 根据258摩托车平叉的结构分析，对平叉材质的焊接性分析和几种焊接方 法的对比，选择合适的焊接方法； 根据以上内容的分析，设计出最优的焊接生产工艺流程

25、； 对于如何进行焊接生产的质量控制进行分析讨论。2摩托车焊接生产线的设计基本原则摩托车焊接生产工艺的设计主耍包括产品的工艺流程设计和工艺装备设计两 个方面，下面就这两个方面设计的内容、方法及要求作一些阐述。2.1产品的工艺流程设计工艺流程设计是焊接生产线设计的核心。一方面工艺流程设计贯穿于焊接生 产线设计的始终，如在焊接生产线的可行性报告中，论证生产技术方案，制定相 应的工艺；在初步设计阶段，拟定生产工艺流程，编制工艺文件；在施工图设计 阶段则要彻底解决全部生产工艺技术问题，以达到试生产和试运转要求。另一方 面工艺流程设计又决定了车间设计和工艺装备设计的水平和要求，是进行后者的 依据。工艺流程

26、的好坏直接影响产品的质量，决定着焊接生产线设计的综合技术 指标。2.1.1设计的内容总的说来，工艺流程设计就是根据生产任务的性质、产品的图纸及技术条件、 企业的条件，运用现代焊接技术及相应的金屈材料加工和保护技术、检测技术等, 来拟定产品的全部生产工艺，解决全部生产技术问题。这些问题是： 将产品分解成总成、部件、组件、零件，反向依次确定它们的加工方法， 各工艺参数及相应的工艺措施。 确定产品的合理生产过程，包括各工艺工步的次序。 决定每一加工工序所需要的设备、装备的规格型号。对非标准设备，则耍 提出其结构原理。2.1.2设计的方法 准备工作首先要研究将要生产的产品的一些基本情况，包括产品概况、

27、组成、年产量 等内容，这就是生产纲领，如前所述，生产纲领决定了生产的性质，而它又是决 定生产工艺技术水平的重要依据。其次要研究产品的图纸和技术条件，了解产品的结构特点和各部分的作用， 为什么要这样设计，制造时有何难点，特别要注意产品各部分直接爱你的连接， 各部分的设计及其重要程度，研究产品技术条件述应包括产品的成品检验及各工 艺.l步的检验、成品验收和技术条件。 产品的工艺流程分析在上述准备工作地基础上，可以对产品的制造工艺流程进行分析和计划，并制定出工艺原则。在进行工艺分析时，首先要对注意待制产品的结构和技术要求，工艺上有何 特点，同时对重耍的零部件和关键工艺工序进行深入的分析和比较，选用先

28、进、 可靠的方法，以保证焊接产品的质量，达到和超过其技术要求、并降低劳动量和 成本，最后，制定出匸艺流程。 制定工艺流程在所确定的最优工艺方案基础上，进行工艺流程的编制。焊接生产过程包括 各种制造工艺、检验工序和运输工步。装配一焊接生产线产品制造工艺流程往往 包括非常不同的两个过程：一为零件加工制造；一为零件、部件及产品的装配和 焊接。如前所述，对产品制造起主导和决定性作用的是装焊过程，前一过程服务 或服从于后一过程，提供达到质量合格和规定数量的零件毛坯。编制的内容包括： 依照产品图纸及技术要求将产品分解为总成、部件、组件和零件，并确定 其加工次序。 确定合理的连续加工方法，包括零件的准备及装

29、配焊接工艺、检验方法等, 以及在各个工艺工序上的要求。 选择备料及零部件机加工、装配焊接所用设备、装备的规格型号。2.2工艺装备的设计在进行装配焊接机械装备的设计时，通常应当满足技术和经济量方面的耍求, 这包括用装备所生产的焊件能满足装配焊接技术条件，设计的装备工作可靠，操 作方便，即工人易操作、省力、使用安全。其次，采用这些装备后应能带来经济 效益，且应体现投入与产出的最佳组合。采用何种类型的装配焊接机械装备除了决定于产品的结构、制造所采用的工 艺即材料的准备、装配工艺和焊接工艺外，述决定于产品的生产规模和生产特点。 特别是目前的多品种、小批量的生产特点要求工艺装备具有通用性、快换性。在 国

30、外，焊接生产工厂通常是将通用的、标准的装配焊接工艺装备零件和组件加以 不同的组合，就可适应不同结构焊接产品的装配焊接生产。另外，在进行工艺装备设计时，还需要注意以下特点： 夹具上的受力部位应具有适当的刚度和强度。 工艺设备的导电和绝缘是一个重要而特殊的问题。 装备的制造精度决定于它的用途和生产产品的精确度。 制造装备的材料多采用低碳钢或低合金结构钢。不仅材料容易获得，而且一般底座都采用焊接结构，故制造也较为方便，但 是装备上的定位销钉、v形挡铁、钳口等应采用4550号淬火钢或400*合金钢 等，以保证其精度和不易磨损。2.3焊接车间的设计通过焊接车间平面布置的设计，编绘车间平面图，这样就确定了

31、实现生产工 艺流程的平面布置，包括车间中所有的生产工段和辅助部门的相互配置，全部设 备、装备和焊接工作位置、场地、材料和零件的存放地的确定，这样就为充分保 证工艺设计的完满实现准备了条件。因此，编绘平面图是车间设计最主要的一项 工作，也是车间设计的主要结果。在进行车间设计时，必须考虑下述问题： 工艺路线是否最短，最流畅； 在总平面布置上，车间相互联系及运输是否合理； 对于车间扩大等长远考虑能否适应； 对于采光、采暖、通风、降噪要求，建筑结构方面的要求能否满足3。3平叉焊接生产的工艺流程设计3.1平叉简介3.1.1平叉的基本构造摩托车平叉屈于摩托车的悬挂装置，是固定在一些摩托车车架上，用以安装

32、摩托车后轮、减震器、制动器、链轮等零部件的重要部件之一。它通常由左、右 各一个焊管组合（含链盒前后支承、减震器支承）与联接它们的加强件焊接而成, 左右焊管组合分别带有相互对称的位于平叉前端的衬管和位于平叉尾端的条型安 装孔，加强件通常是称为横管或加强件的构件。图3.1平叉1图3.2平叉23.1.2平叉的分类摩托车平叉类型很多，分类也很复杂，常见的类型有整体式摩托车平叉和组 合式摩托车平叉两类。 整体式摩托车平叉其特点在于：平叉主管为一支整管，它的正面为折线形，其俯视是为u形； 在平叉主管的管脚上表面对称焊接的后减震器安装凸台上有安装孔；在其u形管 脚外侧对称安装由脚踏板，在平叉主管的u形端头设

33、置有安装孔.该实用新型为整 管结构，强度高，抗扭曲性能好；并且平叉主管圆弧形后端还可以保护摩托车后 轮胎，起到防碰撞的效果。图3.3整体式摩托午平义（-）组合式摩托车平叉包括主支承体，其特征是：主支承体为两个经过成型的半体，两者经扣合后 焊接成为一个整体。由于平叉主承体在轴向上的宽度具有造型变化；左右半体的 外表面具有造型弧面或曲面，而结构独特、易造型、工艺简单，能够制造出造型 独特产品。3.2平叉的结构特点258摩托车平叉属于工字型常规结构，为受力结构件。对焊缝质量、外观及装 配尺寸要求高。属于对称零件，平行度和挠度要求高。下面为258摩托车平叉的 基本零件构成为：1.平叉轴套组合；2.平叉

34、外轴套；3.平叉内衬套；4.平叉管；5.链盒定位卡；6.平叉加强板；7.链盒卡前安装座；&后制动器拉杆定位座；9.后制 动器i古i定拉杆；10.减震左支承座；11.建圈；12.减震右支承座；13.后减震下悬挂螺母;图3.4 258摩托车平叉3.3平叉材质的焊接性分析331平叉材质的分析由于258摩托车平叉的使用条件相对比较恶劣，且为受力结构件，对材质的 选择有很高的要求，通过对平叉进行cae分析和实践数据的采集，258摩托车平 叉使用的材料为q235。碳钢是以铁为基本成分，含有少量的铁碳合金。因此碳钢又称为碳素钢。实 际上，碳钢除碳作为合金元素外，还有少量的mn和si元素，s （si）

35、均小于0.5%o 碳钢广泛地应用于船舶、车辆、桥梁、电站、锅炉、压力容器、工业和民用建筑、 家电、机械等行业，是钢材中用量最大、覆盖面最广的钢中。碳钢因分类角度不同而有多种名称： 按含碳量分1 ）低碳钢3 （c）w0.30% （有的国家把3 （c）w0.15%的称为低碳钢，s （0=0.15%0.30%的称为软钢。）2）中碳钢3（0=0.30%0.60%。3）高碳钢 3 （c）0.60%. 按冶炼方法分1）转炉钢，又分为氧气转炉钢和碱性空气转炉钢。2）电炉钢。 按钢材的脱氧程度不同分1）沸腾钢。2）半镇静钢。3）镇静钢。 按用途分1）结构钢。用来制造各种金构件和机器零件。2）工具钢。用来制造各

36、种工具如量具、刃具、模具。3）其他。人们述习惯按行业或领域的分，如焊接气瓶钢。锅炉用钢、压力容 器钢等。q235钢屈于碳素结构钢。碳素结构钢由氧气转炉或电炉冶炼。除非需方有特 殊要求并在合同中注明，冶炼方法一般由供方自行选择。一般以热轧、空轧或正 火状态交货。下面为q235碳素结构钢的化学成分、质量等级和拉伸冲击性能 151,如表所示：牌号脱氧方法化学成分（质量分数，%）不大于csipsq235f、z0.220.350.0450.050表3q235的化学成分（gb/7002006）牌号屈服强度/mpa,不小于抗拉 强度 /mpa伸长率（%）,不小于冲击试验（v型缺口）厚度（或直径）/mm厚度（

37、或直径）/mm温 度 /°c冲击 吸收 功（纵 向）/j 不小 于w16>1640>4060>60100>100150>15020040>4060>60100>100150>150200q2352352252152151951853705002625242221+2027表3.2q235的拉伸和冲击性能（gb/7002006）332焊接性分析根据q235钢的c含量可知其为低碳钢。低碳钢因c、mn> si含量少，正常 情况下焊接时，整个焊接过程不需要采取特殊的工艺措施，如不需要预热、控制 层间温度和后热，焊后也不采取热处理改善

38、接头热影响区和焊缝组织，其焊接影 响区不会因焊接而引起严重的硬化组织或淬火组织。此时，钢材的塑性和冲击韧 度优良，焊接接头的塑性和冲击韧度也很好，接头产生裂纹的可能性小，其焊接 性优良。但在少数情况下，低碳钢焊接性也会变差，焊接时出现困难，例如：低 碳钢接头haz产生性能不合格几种情况：低碳钢接头的性能不合格主耍表现为接 头的弯曲性能不合格，焊接热影响区或焊缝的冲击性能不合格，焊接接头的强度 不足，疲劳或腐蚀等性能。市场上低碳钢由不同企业采用不同的方法冶炼，如电炉、小高炉、转炉。这 些不同冶炼方法，尽管主要成分符合国家标准，导致实际钢材中的s、o、n等含 量出现差异，引起钢的焊接性变化或差异性

39、明显。一旦低碳钢中氢含量过高，钢 材的冷脆性增加，时效敏感性增大，导致焊接接头的韧性脆化。钢中硫磷尽管达 到国家标准的规定，但有时会出现硫磷在钢中的局部偏聚，形成钢中局部硫、磷 含量大大超过平均含量，此时，钢材的这一局部的冷脆和时效感性大，焊接时， 这一局部偏聚区位于热影响区熔合线附近时，容易形成液化裂纹。当这一局部偏 聚的硫磷熔化进入熔池后，也会使熔池凝【古i后的焊缝中的硫磷含量增高，使这段 焊缝的热倾向增大。尽管母材成分合格，但如果c等元素含量接近上限时，在其他焊接条件相同 条件下，一旦焊接冷却速度，如焊接环境温度变化，就有可能导致焊接热影响区 出现脆硬组织，导致韧性降低或冷弯不合格，甚至

40、有时产生裂纹。焊缝冲击性能不合格，与焊缝材料的选择密切相关。一般情况下，酸性焊条 所焊焊缝的冲击性能与同强度级别的碱性焊条焊接的焊缝金展冲击性能达不到要 求，可改用强度级别的碱性焊条。碱性焊条所焊焊缝金属仍达不到要求，可改用 其他焊接方法，如氮弧焊。对于低碳钢，钢板的厚度增加时，焊接性也会发生变化。一方面，在钢厂生 产厚板时，因连铸或模铸坯厚度规格有限，导致生产不同厚度钢板的压缩比差异 过大。在压缩比变化过大时，会造成钢板表面至心部性能差异过大，尤其是冲击 性能和塑性。由于钢板的性能检验时，通常在钢板厚度1/4处取样，而通常不检验 钢板1/2处性能。这样，对钢板性能合格的厚钢板，因焊接时，心部

41、与其他部位的 性能差别太大，而导致弯曲性能不合格。严重时，因心部组织的致密性不够，在 厚度方向上施加应力过大或产生的焊接应力作用下，甚至会形成因组织致密度不 足，冲击吸引功低而产生撕裂现象。这种撕裂现象与通常的因沿不同偏析带存在 硫化物或氧化物造成的层状撕裂不同。因此对于低碳钢厚板。尤其是特厚板，应 关注其钢材心部性能及其与其他部位的性能差异。焊缝中产生热裂纹的原因和情况。从成分上看，低碳钢焊缝产生热裂纹原因 主要是所用焊接材料的熔敷金属的s、p含量偏高，或熔敷金屈s、p含量达到耍 求，但低碳钢母材的s、p含量平均偏高，或存在局部偏聚。对于前者，应选用熔 敷金屈的s、p含量低的焊接材料，对于后

42、者，应停止。3.4焊接方法的选择低碳钢作为焊接性优良钢种，许多焊接方法均可适用于焊接低碳钢。而对于摩托车来说，主要的焊接方法有c0?气体保护焊、半自动焊和焊条手工电弧焊。c0?气体保护焊和（ar+co?）的mag焊是平叉的焊接工艺方法。手工电弧焊以其成本低，生产工艺简单在生产中也得到一定得应用。由于氮气价格比较高，在一般摩托车平叉生产中使用较少，通常以ccu呆护焊或者混合气体mag焊代替。根据abt258摩托车平叉的结构特点和以上工艺流程分析，并结合工厂的实际情况，在平叉 的焊接生产当中，主耍有co.气体保护焊和手工电弧焊。co,气体保护焊c0?气体保护焊是利用co?作为保护气体的气体保护焊方

43、法，简称c0?焊。其 基本原理如下图所示：焊接时，在焊丝与焊件之间产生电弧；焊丝自动送进，被 电弧熔化形成熔滴并进入熔池；co,气体经喷嘴喷出，包围电弧和熔池，起着隔离 空气和保护焊接金屈的作用。同时，co,气还参与冶金反应，在高温下的氧化性有助于减少焊缝中的氢。当然，气高温下的氧化性也有不利之处。图3.4 co?气体保护焊过程示意图co.焊的主要优点如下：1）生产效率高。粗丝co.常常使用较大电流，其电流密度达到100300a/;/2m2,abt气熔化系数达到1526g/（ah）,同时焊缝的熔深大，可以不开坡口或者开很 小的坡口。另外，细丝co?焊大多采用小电流短路过渡，焊接热输入较低，适

44、于焊接薄板，这时的焊接变形小，常常无需焊后的矫正工序。同时，由于是气 体保护，只有少量熔渣。就整个焊接过程来看，co?焊是一种高效节能的焊接 方法，比焊条电弧焊的效率提高了 13倍。2）焊接成本低。co,气体和焊丝的价格低廉，对焊前准备耍求不高，焊后清理和 矫正工时少。因为连续送丝，而勿需更换焊条和扔掉焊条头。通常co?焊的成 本只有焊条电弧焊的40%50%。3）焊接质量好。对油、锈的敏感性低，不易产生气孔；保护气的氧化性较强，屈 于低氢型焊接方法，提高了焊接低合金钢时抗冷裂纹的能力，焊接热输入低， 从而减小了变形。4）焊接适应性强。因co,焊的电弧是明弧，便于观察电弧和焊缝形状，适于焊接 短

45、焊缝和曲线焊缝，同时能够实现各种位置焊接，如平焊、立焊、仰焊和全位 置焊等。5）操作简单和易于掌握，培养焊工容易。除了上述优点外，还存在以下一些缺点：1）co,焊设备较复杂。与焊条电弧焊相比，除焊接电源外，述有送丝机构、焊枪 和气路系统以及程序成形较差。从而提高了对维护工作的要求。2）焊接飞溅较大和焊缝成形较差。由于近几年co.焊接技术的进步，焊接飞溅已abt大幅度降低，焊缝成形也明显改善，但仍不如mag焊。3）co,焊依靠co,气体进行保护，为得到良好的保护效果，要防止空气的侵入， 除了完善气路外，还要注意防风。4）co,焊的电弧是明焊，弧光太强，要注意安全防护。手工电弧焊这种焊接技术使用不

46、同的方法保护焊接熔池，防止和大气接触。热能也是由 电弧提供。和mig焊一样，电极为自耗电极。金展电极外由矿物质熔剂包覆，熔 剂熔化时形成焊渣盖住焊接熔池。此外，包覆的熔剂述释放出气体保护焊接熔池, 而且，还含有合金元素用来补偿合金熔池的合金损失。在有些情况下，包覆的熔 剂内含有所有合金元素，中部的焊条仅是碳钢。然而，在采用这些类型的焊条时, 需耍特别小心，因为所有飞溅都具有软钢性质，在使用过程中焊缝会锈蚀。如果使用直流电弧，焊条连接到正极，但如果使用钛型焊条，也可以使用交流电弧。电压一般为2030伏，电流取决于焊接材料的厚度、焊条规格、焊接结 构，范围在15400安。图3.5手工电弧焊示意图手

47、工电弧焊的特点:1）设备简单、操作灵活；2）可焊接多种金屈材料；3）室内、外焊接效果相近；4）对焊工操作水平要求较高，生产率较低。4平叉焊接工艺流程的确定4.1减震支撑座、后减震下悬挂螺栓与平叉管的焊接4.1.1工艺流程左体组焊一一右体组焊图4.2右体组焊4.1.2具体焊接方法及设备选择焊接方法的选择与分析已在第三章论述，在这就不详细阐述。此工位的具体焊接方法为co,气体保护焊。在焊接生产当中，焊接设备的选择也直接影响到产品质量。在实际生产当中，co2焊接设备以半自动焊为主。co?半自动焊设备由以下几个部分组成：焊接电源、控制系统、送丝系统、焊枪和气路系统等。半自动焊设备工作的主要特点是自动送

48、进焊丝，而焊枪在移动时靠手工操作完成的。如果 焊枪沿焊接线移动是由焊接小车或相应的操作机完成，则成为co,自动焊机，即在abt半自动设备的基础上增加焊接行走机构（如小车、掉梁式小车、操作机、转胎和 弧焊机器人等）就构成了 cq自动设备。焊接行走机构处完成行走功能外，在其上 可载有焊枪、送丝系统和控制系统等。以下为两种co?气体保护焊机的数据参数： h本otc xd350焊机其特点为采用微电脑控制，实现完全的一元化调节功能，操作方便，起弧性 能超群，恒熔深控制功能，即使有弧长变化也能保持焊接电流稳定，节省能源， 节省气体，风扇停止功能，节电控制线路，可控硅过电流保护功能，使焊机更可 靠，能方便地

49、与自动机连接。xd350焊机的技术参数如下：焊接电源cpxd-350输入电压、频率3 相,380v, 50hz额定输出电流350a额定负载率50%输出电流50-350a外形尺寸（宽、长、高）380*660*730重量108kg送丝装置cmxl-2302焊枪wt3510-sdco。气体流量调节器cf-2502表4xd35o焊机的技术参数日本松下yd350gr焊机产品特点为真正的全数字焊机，数字电源+数字送丝机，双cpu控制，高速 高精度数据处理，提高了基本的焊接性能，优秀的引弧性能，送丝机搭载带编码 器的数字电机，实现高精度的送丝，焊接专家数据库，薄板焊接的对应力增强， 满足多种焊接需要的电弧特

50、性，具有不锈钢mig焊接模式，搭载了焊接条件记忆 与模糊控制机能，数字通讯和数值管理功能。yd35ogr焊机的技术参数如下：控制方式数字控制igbt逆变额定输入电压、相数ac380v 3 相输入电源频率50/60i1z额定输出电流、电压350a、31. 5v额定负载持续率60%输出电流范围30430a（电阻负载输出能 力）输出电压范围1235. 5v （电阻负载输出能 力）冷却方式强制风冷气体检查吋间量长检气吋间60滞后停气吋间05.0连续调节（0. is递增）外型尺寸（宽、长、高）380*510*600mm重量50kg表4.2yd350gr焊机的技术参数根据以上两种焊机的对比分析，258摩托

51、车平叉焊接选用xd350焊机。并根 据实际情况调整其技术参数：焊丝直径1.0mm,电流170180a,电压18-20v, 焊速 580600mm/min,流量 515l/s.4.1.3焊接材料的选择 焊丝的选用原则1）根据被焊材料的钢种选用焊丝。对于碳钢及低合金高强钢，主要是按“等 强度”的原则，选用满足力学性能要求的焊丝。对耐热钢和耐候钢主耍是考虑金 屈与母材化学成分基本相同或相近，以满足耐热性和耐蚀性的要求；2）焊接区的质量，尤其是冲击韧度的变化，与焊接条件、坡口形状、保护气 体等施工条件有关。在确保焊接区质量的前提下，选用高效率、低成本的焊接工 艺方法和焊接材料；3）根据现场的焊接位置选

52、用适宜的焊丝牌号及焊丝直径。 焊接材料的选用焊接材料包括：电弧焊焊条、埋弧焊焊丝和焊剂、气体保护焊焊丝、电渣焊 焊丝和焊剂。258摩托车平叉材质为q235,使用的焊接方法为co?气体保护焊，根 据分析得到此工位焊接的焊接材料为er49-1,下面为低碳钢的焊接材料选用表：类别钢号焊接材料的选用简要说明保护 气体焊丝低碳钢q235q255q27515、2020g、 22g20rco2er49-1er50-1er50-4er50-6yj502-1yj502r-1yj507-1低碳钢的碳当量小于0.30%,焊接性优良，是最 易焊接的钢种。在气体保护 焊中，co2气体保护焊应用 最广，实芯焊丝er49-

53、ker50-6，应用最多，以选用 镀铜焊丝为好。但er49-1 焊缝强度偏高。自保 护yj502r-2yj507-2yj507d-2yj507r-2表4.3碳钢气体保护焊时焊接材料的选用4.1.4各工序内容 左体组焊1）生产前用工序样件检查工装，若无工序样件需找相关技术员或专职工装 管理人员确认无异常方可生产；2）检查零部件外观质量用抹布除去待焊处油污；3）将平叉管、减震左支撑座、后减震下悬挂螺栓依次装入夹具内，用快速 夹定好位，用榔头轻敲保证装夹到位。4）依据零件图依次焊接，顺序为a到b；5）检查焊接质量，并装入料箱中备下取用。 右体组焊1）生产前用工序样件检查工装，若无工序样件需找相关技术

54、员或专职工装 管理人员确认无异常方可生产；2）检查零部件外观质量用抹布除去待焊处油污；3）将平叉管、减震右支撑座、后减震下悬挂螺栓依次装入夹具内，用快速 夹定好位，用榔头轻敲保证装夹到位。4）依据零件图依次焊接，顺序为a到b到c；5）检查焊接质量，并装入料箱中备下取用。4.2轴套' 加强板与平叉管的焊接421工艺流程总成组合一一取件下线，装件上线一一机器人焊接一一强制冷却图4.4焊接机器人焊接421具体焊接方法及设备选择焊接方法和焊接设备与4相同，此工位使用了机器人，现对机器人的选择做 详细介绍。焊接机器人是从事焊接（包括切割与喷涂）的工业机器人。根据国际标准化 组织（iso）工业机器

55、人术语标准的定义，工业机器人是一种多用途的、可重复编 程的自动控制操作机（manipulator）,具有三个或更多可编程的轴，用于工业自动 化领域。为了适应不同的用途，机器人最后一个轴的机械接口，通常是一个连接 法兰，可接装不同工具或称末端执行器。焊接机器人就是在工业机器人的末轴法 兰装接焊钳或焊（割）枪的，使之能进行焊接，切割或热喷涂。焊接机器人的组成焊接机器人主要包括机器人和焊接设备两部分。机器人由机器人本体和控制 柜组成。而焊接装备，以弧焊及点焊为例，则由焊接电源（包括其控制系统）、送 丝机、焊枪等部分组成。对于智能机器人述应有传感系统，如激光或摄像传感器 及其控制装置等。弧焊机器人的特点 弧焊机器人的基本功能弧焊过程比点焊过程要复杂得多，工具中心点 （tcp）,也就是焊丝端头的运动轨迹、焊枪姿态、焊接参数都要