白车身工装夹具中点焊及其焊枪选用2.docVIP

白车身电阻点焊及其焊枪 摘 要：为了白车身工装夹具设计过程中，有效地选出合适的点焊焊枪，首先对电阻点焊的原理、过程、产热及影响因素、主要参数及计算方法、质量和优缺点做了介绍，然后对悬挂式焊接机结构组成做出说明，接下来介绍了在工装夹具设计中如何选择焊枪、焊枪修改及批量替换焊枪的方法，最后对项目中选择焊枪过程中出现的一些问题做出分析。 关键词：电阻点焊；焊枪；工装夹具；汽车 1 引 言 2 电阻点焊 2.1 电阻点焊的定义及过程 电阻点焊是一种将金属工件连接在一起的焊接方法。它是通过对被焊接工件之间施加和保持一定的压力，从而使工件之间形成一个稳定的接触电阻，然后使焊接电源输出的电流通过被焊件之间的接触表面，产生热量，温度升高，靠熔融金属凝固出点状的、很像透镜般的“熔核”而连接起来。[3]电阻点焊适用于制造可以采用搭接、接头不要求气密、单层板厚度小于3mm的冲压、轧制的薄板零件，它要求金属要有较好的塑性。根据供电形式的不同，电阻点焊一般可分为单面点焊和双面点焊。 点焊的焊接循环主要由预压、焊接、锻压和休止四个基本阶段组成必要时可增附加程序，如图1所示。 预压阶段——从电极开始加压到焊接电流开始接通之前，作用是使焊件的接处有良好的接触，为焊接电流顺利通过做好必要的准备。 焊接阶段——焊接电流通过工件，产热形成熔核。 锻压阶段—当建立起需要的温度场，得到符合要求的熔化核心与塑性环后，便切断电流，熔核开始了冷却结晶，电极继续加压。 休止阶段—电极开始提起到电极再次开始下降，开始下一个焊接循环。 图1 图2 电阻焊接的热量分布特性 焊接电流的影响比电阻和时间两者都大，在点焊过程中必须严格控制。焊接电流和焊接时间在一定范围内可以互相补充。 电极压力对两电极间总电阻R有显著的影响，随着电极压力的增大，R显著减小，此时焊接电流虽略有增加，但不能影响因R减小而引起的产热的减小，因此，焊接强度随着电极压力的增大而降低。解决办法：在增大电极压力的同时，适当地增大焊接电流或延长焊接时间，以弥补电阻减小的影响，可以保持焊接强度不变。电极压力过小将引起飞溅，也会使焊点的强度降低。 随着电极端头的变形和磨损，接触面积增大，焊点强度降低。 工件表面的氧化物、污垢、油和其他杂质增大了接触电阻，从而影响焊接强度。 图3 合适的参数设置 如图3所示，当电极压力过大，而焊接电流较小的时候，电极帽易与焊接工件粘合。如果粘合力过大，在打开焊枪的时候，可能会发生电极帽与焊枪分离，冷却水洒在工件上等事故。而如果电极压力过小，焊接电流又较大，则会加剧焊渣飞溅程度。另外，焊接时间过长，焊接时电极帽与工件不垂直，工件表面的氧化物、污垢、油和其他杂质增多、打点在板件边部、连续打点使电极生温较高都是导致焊渣飞溅加大的原因。在焊接时，需要尽量避免这些情况的出现，以降低焊渣飞溅程度，避免灼伤焊接工人和改善焊接环境。 如图4所示，在垂直于焊接平面的工件接合面上，在焊接过程中形成一个熔融金属区。这个区域的直径便叫熔核直径，熔融金属因其具有不同于母材的组织结构而从母材中隆起。为了达到必要的强度，熔核的直径必须在图纸上标出来。 图4 焊点图示法简图 熔核渗透深度tL一般情况下需要≥0.2。由电极造成的压痕的平均直径称为压痕直径dE。由电极造成的洼处最大深度称为压痕深度tE。热影响区就是这样一个区域，它在点焊时虽因热能作用而发生结构上的变化，但母体金属却牢固地保持不变。 2.3 电阻点焊的主要参数及其计算 电阻点焊工艺的主要参数是焊接电流、焊接时间、电极压力。大众根据经验创建了下面的公式来计算参数焊接的组合BDK）（板厚组合材料，，涂料和粘合剂基础如果因为未知的组合不能计算。这些计算强度，高强度和热，但不不锈钢和铝 相对板厚[Sv] Sv = 0.2xSmax + 0.8xSmin[mm] （式2） Smax : 最大板厚 / Smin : 最小板厚，3层板焊接时不考虑最薄的板厚。进一步计算的基础是使用标准电极帽 焊接电流[Is] 当相对厚度 = 2mm： Is Sv = 2 = 1.13xSv + 7.1[KA] （式3） 当相对厚度 2mm： Is Sv 2 = 1.5xSv + 5.8[KA] （式4） 焊接时间[Ti] 焊接时间可以如下计算 当相对厚度 = 2mm： Ti = 10xSv + 5[Perioden周期] （式5） 当相对厚度 2mm： Ti = 20xSv – 12.5[Perioden周期]