《汽车制造工艺技术》 教案 张德虎 情境模块二 汽车焊装工艺.docx

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1、燃烧的火焰为热源八铝热焊（以铝热剂放热反应产生的热成为热源）、电渔炸（以焰渔导电时产生的电阻热为热源）、电子束炸（以高速运动的电子流撞击烬件表面产生的热为热源）、激光炸（以激光束照射到焊件表面而产生的热为热源等若干种，如图6-7所示2 .压焊焊接过程中，必须对焊件施加压力（加热或不加热）以完成燥接的方法称为压焊,为了降低加压时材料的变形抗力，增加材料的黑性，压焊时在加压的同时常常伴的加热措施.按所施加焊接能盘的不同,压焊的基本方法分为电阻焊（包括点焊、缝焊、凸焊.对焊人摩擦焊、超声波炸、扩散库、冷压焊、爆炸焊和锻焊等,如图8所示.3 .钎焊采用比母材熔点低的金属材料作钎料.将焊件和钎料加热到高

2、于钎料熔点，低于母材熔化ifi度，利用液袤钎料涧湿用材,填充接头间眼并与母材相互如敢实现连接焊件的焊接方法称为忏焊.钎焊时，通常要清除焊件表面污物，增和钎料的润湿性，这就需要采用钎剂，钎焊时也必须加热熔化钎料（但焊件不熔化.按热源的不同可分为火焰钎焊以乙焕在氧中燃烧的火焰为热源）、感应杆焊（以高扬感应电流流过焊件产生的电阻热为热源、电阻忏焊（以电阻辐射热为热源、盐浴钎焊（以高ifi盐溶液为热源）和电子束钎焊等。也可按钎料的熔点不同分为硬钎焊（焙点450。C以上和软钎焊（烙点在450OC以下）两类.忏焯时通常要进行保护,如抽真空、通保护气体和使用钎剂等.【提问】1 .焯接、焊接技术的定义？2 .

3、焊接技术的应用和在工业中地位?【布置作业】1 .焊接方法的分类？2 .辨别焊接方法的区别？【总结】授课方案授课敦师课程名称汽车制造工艺技术1单元12授课时间年月日年月口年月日第周第周第周星期星期星期第节笫节笫节班班班授课章节任务二汽车车身材料和总成结构教学目标知识目标：了斛汽车车身金属和非金属材料特性；了解汽车车身总成结构能力目标：能正确分析汽车车身金属材料和非金属材料特性素质目标：培养学生爱动脑、善于查资料的素质重点难点里点：汽车车身金原和非金属材料特性难点：汽车车身总成结构教学地点普通教室口一体化教室回第媒体教室。实训室口实验室口企业现场口其他教学方法及手段常规教学口启发式教学J现场教学口

4、案例教学口问题教学/项目教学J多媒体教学口演示教学口其他教学过程设计一、冗习二、导入三、曾投W四、提何五、布量作业六、总结教学后记教案用纸No授课内容任务二汽车车身材料和总成结构【复习】1 .焊接的定义？2 .焊接方法的分类？【导入】汽车车身所使用的主要材料为佥瓜，约占车身总的出的99.5%,11前市场上的主流车型使用的金同以钢材为主,个别中高级轿车的个别前蛊件采用铝合金材料.讲到车身材料,就涉及一个车身安全的话时.大家普遍认为车身使用的钢板越斗，乍身的安全系数就越高,仅从专业的角度及发展的眼光来看,二者并非存在绝时的必然联系。一个典型的例子是在20世纪80年代，轿车上普遗采用2mm厚的钢材，

5、但当时的车身赧撞结果显示，安全性能并不高。进入到21世纪初至今，轿车上普遍采用0.8-1.5mm惇的板材,同时，在各项碰撞被测中我现越来越好.究其原因,汽车破撞安全性与车身结构设计的关系十分密切.优秀的结构设计往往能弊确保车身碰撞过程中对乘员的保护效果，随着材料技术的进步，金属材料的延展性、抗拉性得到进一步提高，关键部件的刚性也得到进一步提高，一系列新技术的应用使得车身上钢材得以M薄并提高了安全性，如图I所示.S140MPaBAWttISO-240MPnAMWtf260300MPa*flUKWMi320-420MPaZigOMauwr4）按一个焊接冏期完成的焊点数不同，可分为单点式（如常用的D

6、N2系列点焊机）、双点式和多点式（如汽车制造专用的DNI3系列多头点停机5）按焊机安装形式的不同，可分为固定式点焊机、移动式点煤机Hl悬挂式点焊机，3 .焊钿电阻点焊设备在汽车生产中主要分两类:悬挂式点焊焊机和机器人点焊设备,悬挂式点焊焊机由用用、蜉机变压器、焊机控制零、水冷却系统、气动加压系统和悬挂装置等部分组成,根据墀鞅的动作分为X型与C盘两种；机器人点焊设得主要由点焊控制器、焊钳（包括阻煤变压器）及水、电、气等辅助部分祖成，悬挂焊是采用工件不动，焊锁移动的爆接方式，主要用于焊接股固定式焊机不能或不便焊接的低碳钢、低合金阳、不快钢、皱层钢、板材及阳钢.而灯接机器人则采用肉钳和工件都运动的焊

7、接方式,其自动化和劳动强度都得到了很大的改观,所以焊接机器人在现代工业生产中得到了广泛的应用，特别是在汽车生产中应用尤为广泛。（1）煤钳楼述点焊机的焊钳由定焊臂、动焊臂、定电极、动电极、机体、悬臂、手柄、焊接后动开关、气缸和辅助行程开关等组成，如图4-18所示.焊机主要分为X型和C型.X型悬挂炸机的焊褥能像剪刀一样张开和闭合.该类炸机适用于尺寸大且焊接位喉深大的工件焊接,其常用焊曾长度有33Omm.420mm、500mins600min,长可达1200mm,特殊的还可定制.C型悬拄焊机静止的焊臂似1.状，另一焊寓垂直.于1.型坪骨的短边,两条焊铸构成的包困圈在没有闭合时像字母“C”因此而得名.

8、此类坤机适用于工件大但焊接位联深不大、对焊接速度要求较高的情况,例如风管口里管道与法兰角铁的焊接（2）焊钳的分类焊钳的分类方法有很多种，按应用场合可分为便携式焊钳、自动平衡焊饵和机器人焊用3大类.便携式焊饰.便携式焊饰是用于手工操作的焊钿，结构简单、曳收轻、灵活方使,主要有普通型和一体化型两大类.普通型是指焊钳与阻煌变零分离.操作性能好.维修简胞,产品较为成熟：一体化型是指焊钳与阻焊变压器安装在一起，共同固定在好钳手曾末瑞，其主要优点是节省能1.一体式焊钳的缺点是焊钳虫后增大，要求负技能力变大，但随着逆变焊钳的发展及机器人负载能力的提高,一体式炸用符得到广泛的应用,如图4-l9a所示。自动平衡

9、焊钳,与便携式焊钳类似，只是在烟按时焊钳不用人工控制，而将它与夹具配合，固定在夹具上，实现一定程度的自动化生产。机器人焊饵.点焊机器人用焊饰与焊条电孤焊焊钳一样有C型和X型两种，但与焊条电弧焊焊用相比其使用寿命长、尺寸精度高、结构紧澳且重址轻.根据匚件及焊接夹具的结构形式来选取焯钳的种类及结构尺寸，对于较发杂的工件一般密要通过仿真来确定媒钳的尺、匕与机器人连接可自动控制，精度高、效率奇，但机构较复杂、重地大，如图4-l9b所示。（3）焊钳选刖的基本原则依据产品结构、夹具结构和作业方位等确定合埋的点焊钿形式.根据焊钳的工作位更、工件形状选择煌钳的门深、门高选择,如图4-20所示。根据焊接板厚、加

10、压时间和焊接部位的材料等条件选择电极加压力，从而选择气缸直径。根据辅助行程和工作行程选择气缸的氏度.经过辅助行程使焊饵进入焊接部位,进入焊接部位后关闭辅助行程，改为工作行程.根据客户要求选择电缠连接方式.根据焊接条件来选择手柄型号.4 .点煤机常见故障及排除方法点焊机常见故障及排除方法见表4-4,5 .电阻焊机的使用、维护及安全注意小项I）焊机工作前,对各有关传动部分加油,保证润滑良好：2）焊机通水后方可进行操作：3）要经常保持接触零触点清洁：4）电极与焊件接触处应保持光洁，必要时用细砂纸磨光：5）理后应及时清理焊机上的飞渣，防止金典飞渣落入焊接变压器践Ia中发生短路；6）焊机在摄氏冬度以下工

11、作完毕后.应使用压缩空气吹除冷却管路中的冷却水.六、电阻点焊质量控制对于点煤质量的检测，分不两种场合进行区分。i:承受较大的静战荷、动我荷或交变新荷的接头：二级：承受较小的加钱荷或动我荷的一般接头.I.常用的排脸方法(1)目视检二对于熔核的质量从外观上只能初步判断，疑终的检验需要依库斯陂或撬边检验.凭眼瞄看些性环包围的焙核,起到连接强度的是增核中间的焊核，没有清晰地看到焊核，不能说明此熔核有缺陷，需要进行剖检检查.通常我In说的熔核直径,指的是焊核直径.烙核表面应平整、光洁,不允许出现击穿、烧穿、裂税等现象。(2)撕贼椅脸好班开班前，焊机工作中间停止时间超过Ih,焊接100个点左右时，或更换电

12、极、在规定范用内调整焊接卷数，虫新启动焊机时，都必现按我3-7所列内容进行检验，在检验无问遨时方可继续施焊.拗破检5金时,应用专业设备在-侧板材上撇成孔洞,板厚大于1.2mm时.允许在一侧板材上形成深度不小于板厚2()%的凹坑.(3)热边检验横边抬骁是用专用检验器将犀件边缘捡起来检杳培核是否良好，如图430所示。焊透率过小或直径过小的焰核，在撕力作用下发出轻微的斑裂出音并破裂,焊接良好的焙核应不破裂.2.点灯缺陷及其产生原因在点焊过程中,由于焊接规范选择不当.会产生各种焊接戏陷.从而影响焊接质状，表4-6列出了点焊时易出现的各种缺陷及产生原因。【提问】1 .电阻点坪的定义？2 .电阻点焊的主要

13、参数选择？【布置作业】1.概述电阻点饵的焊接循环过程？3 .分析电阻点饵设爵？【总结】教案用纸Noa多点乙邦b阳I号齐备炜皆翘歌）动沏IttttSXW类电阻共同析热组成热源电阻R由焊件间的电IaRew,工件本身电阻Rw,两工件间_一形成焊点.电I组公式为R=2Rew+2Rw+Rc三、凸焊的工作原理将械焊工件装配成瘩接接头，并购在富电极之间JM用电流流过焊件时产生的聊!赢晒材金,冷圆四、凸焊接头形成过程I.预压阶段：2.通电加热阶段：3.冷却结晶阶段.-扇dl11B2MUa儆痣嚼耨第漏*五、凸焊的工艺特点1.凸焊的工艺特点1）在一个墀接循环内既可焊接一个焊点又可同时焊接多个理点，不仅生产率高,还

14、没彳r分流影响，因此可在窄小的部位上布置焊点而不受点矩的限制.2）由于电流密集于凸点上电波密度大，故可用较小的电流进行煌接.并能可弁地形成较小的焙核.点焊却不同,对应于某一板原，要形成小于某一尺寸的熔核是很困难的。3）凸点的位置准确、尺寸一致，各点的覆度比较均匀。因此对于给定的强度，凸焊焊点的尺寸可以小于点焊.4）由于采用大平面电极，旦凸点设置在一个工件上，所以可最大限度地诚轻另一工件外露表面上的乐痕.同时大平面电极的电流密度小、.热好.电被的磨损要比点焊小得多,因而大大降低了电极的保养和维修费用。一与点焊相比,工件表面的油、锈、氧化皮、镀层和其他涂层对凸律的影响较小，当然，工件表面越洁净，其

15、焊接质砧就越好越爱定.6）凸焊的不足之处是衢要冲制凸点的附加工序，电极比较红朵，若一次要焊多个焊点,则需要使用史高的电极压力和高精度的大功率炸机“用于凸焊具有上述多种优点.因而获得了极广泛的应用.由凸煌的世点不难看出，凸焊特别适合于车身上的螺母烯接,如图4-21所示。三*-21Qts煤H的2 .凸焊电极常用的凸焊电极有圆形平头电极、人平头棒状电极、燥仅专用电极三种娓本类型。（I）圆形平头电极.削形平头电极又称为标准点焊电极，若进行凸煌作业时采用标准点焊电版,则电极接触面直径应不小于凸点直径的两倍.以减小工件表面的乐痕.（2）大平头棒状电极，大平头棒状电极常用于局部位置的多点凸焊,如加强垫圈的凸焊，一次可焊4-6点.大平头棒状电极的接触面必须足的大.应超过全部凸点的边界,超出量一般应相当于一个凸点的