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摩托車車架的焊接變形及減小變形的措施

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摩托車車架的焊接變形及減小變形的措施

  • 分類:行業(yè)新聞
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  • 來源:
  • 發(fā)布時(shí)間:2021-03-06 15:25
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【概要描述】摩托車車架多數(shù)采用復(fù)雜管、板式焊接結(jié)構(gòu),是摩托車的支撐骨架,在整車中既要滿足眾多車體零件安裝的要求,又要保證車輛行駛平穩(wěn),因此對(duì)車架的結(jié)構(gòu)尺寸和形狀精度要求較高。摩托車車架焊接后往往會(huì)出現(xiàn)變形,不但直接影響整車裝配及整車性能,還可能降低車架結(jié)構(gòu)的承載能力引發(fā)事故,因此制造中限制和消除焊接變形非常重要。

摩托車車架的焊接變形及減小變形的措施

【概要描述】摩托車車架多數(shù)采用復(fù)雜管、板式焊接結(jié)構(gòu),是摩托車的支撐骨架,在整車中既要滿足眾多車體零件安裝的要求,又要保證車輛行駛平穩(wěn),因此對(duì)車架的結(jié)構(gòu)尺寸和形狀精度要求較高。摩托車車架焊接后往往會(huì)出現(xiàn)變形,不但直接影響整車裝配及整車性能,還可能降低車架結(jié)構(gòu)的承載能力引發(fā)事故,因此制造中限制和消除焊接變形非常重要。

  • 分類:行業(yè)新聞
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詳情
  摩托車車架多數(shù)采用復(fù)雜管、板式焊接結(jié)構(gòu),是摩托車的支撐骨架,在整車中既要滿足眾多車體零件安裝的要求,又要保證車輛行駛平穩(wěn),因此對(duì)車架的結(jié)構(gòu)尺寸和形狀精度要求較高。摩托車車架焊接后往往會(huì)出現(xiàn)變形,不但直接影響整車裝配及整車性能,還可能降低車架結(jié)構(gòu)的承載能力引發(fā)事故,因此制造中限制和消除焊接變形非常重要。控制摩托車車架的焊接變形主要從設(shè)計(jì)和工藝2個(gè)方面解決,現(xiàn)探討如何控制車架焊接變形的措施。
  1、影響車架變形的因素和焊接變形的種類
  1.1 影響因素
  影響車架焊接變形的因素有很多,主要有以下幾點(diǎn):
  a)焊接工藝方法:不同的焊接方法將產(chǎn)生不同的溫度場(chǎng),形成的熱變形也不相同。一般來說自動(dòng)焊比手工焊加熱集中,受勢(shì)區(qū)窄,變形較??;CO2氣體保護(hù)焊焊絲細(xì),電流密度大,加熱集中,變形小,比手工焊更適合于車架焊接。
  b)焊接參數(shù)(焊接電流、電弧電壓、焊接速度):焊接變形隨焊接電流和電弧電壓增大而增大,隨焊接速度增快而減小,其中電弧電壓的作用明顯。因此低電壓、高速大電流密度的自動(dòng)焊變形較小。
  c)焊縫數(shù)量和斷面大小:焊縫數(shù)量愈多,斷面尺寸愈大,焊接變形愈大。
  d)施焊方法:連續(xù)焊、斷續(xù)焊的溫度場(chǎng)不同,產(chǎn)生的熱變形也不同。通常連續(xù)焊變形較大,斷續(xù)焊變形較小。
  e)材料的熱物理性能:不同材料的導(dǎo)熱系數(shù)、比熱和膨脹系數(shù)等均不同,產(chǎn)生的熱變形不同,焊接變形也不同。
  f)焊接夾具的設(shè)計(jì)合理性:采用焊接夾具,增加了構(gòu)件的剛性,從而影響到焊接變形。
  g)構(gòu)件焊接程序:焊接程序能引起構(gòu)件在不同組合階段剛性變化和質(zhì)心位置改變,對(duì)控制構(gòu)件焊接變形有很大影響。
  1.2 車架焊接變形的種類
  車架結(jié)構(gòu)的焊接變形分為整體變形和局部變形,整體變形是焊接以后,整個(gè)構(gòu)件的尺寸或形狀發(fā)生變化,包括縱向和橫向收縮,彎曲變形和扭曲變形等;局部變形是指焊接后構(gòu)件的局部區(qū)域出現(xiàn)變形,包括角變形和波浪變形等。
  2、設(shè)計(jì)措施
  2.1 合理的焊縫尺寸和形式
  焊縫尺寸直接關(guān)系到車架的焊接工作量和焊接變形大小,焊縫尺寸大,焊接工作量大,焊接變形也大。因此,在保證車架承載能力的情況下,應(yīng)盡量減小焊縫尺寸,但并不是說焊縫尺寸越小越好,焊縫尺寸太小,冷卻速度快,容易產(chǎn)生裂紋、熱影響區(qū)硬度過高等焊接缺陷;應(yīng)在保證焊接質(zhì)量的前提下,按板厚(管壁厚)來選取工藝上允許的焊縫尺寸。
  2.2 合理的焊縫數(shù)目
  在車架結(jié)構(gòu)中力求焊縫數(shù)量合理,焊縫不宜過分集中,盡量避免2條或3條焊縫垂直交叉。有時(shí)為了減小車架質(zhì)量,采用壁厚較薄的鋼管加筋板來焊接車架,以提高車架的穩(wěn)定性和剛性,其實(shí)這樣既增加了構(gòu)件和焊接的工作量,還因焊接變形大增加校正工時(shí)。因此,適當(dāng)增加管壁厚或管徑,減少筋板,車架質(zhì)量稍大一些也是比較經(jīng)濟(jì)的。另外,合理選擇筋板形狀,適當(dāng)安排筋板位置,也可以減少焊縫達(dá)到提高筋板加固的效果。
  2.3 合理的焊縫位置
  設(shè)計(jì)車架時(shí),盡可能將焊縫對(duì)稱于截面中性軸,這樣能使焊縫引起的撓曲變形互相抵消;或者使焊縫接近斷面中性軸,以減少焊縫引起的撓曲。
  3、工藝措施
  3.1 反變形法
  反變形法是事先估計(jì)好焊接結(jié)構(gòu)變形的大小和方向,然后在組合(點(diǎn)固焊)時(shí)給予一個(gè)相反方向的變形來抵消焊接變形,這是使焊后構(gòu)件保持設(shè)計(jì)要求的一種工藝方法,也是車架生產(chǎn)中較常用的一種控制變形方法。
  因焊接變形影響因素很多,包括焊接順序、拘束度、焊接條件和接頭特征等,焊接手冊(cè)中的變形估算公式及有關(guān)圖表只能提供一個(gè)大致數(shù)值,有關(guān)變形量的確定可以參考文獻(xiàn)。在實(shí)際生產(chǎn)的工藝規(guī)范和相同條件下通過試驗(yàn)來實(shí)測(cè)確定,再根據(jù)所得數(shù)據(jù)確定反變形量,并在焊胎制造中應(yīng)用,可獲得比較好的效果。
  3.2 剛性固定法
  當(dāng)不便采用反變形時(shí),將零部件加以固定來限制焊接變形。車架生產(chǎn)中普遍采用焊接夾具定位和緊固,裝夾的剛度越大,變形越小。
  3.3 合理施焊
  CO2氣體保護(hù)焊與其它電弧焊相比,具有生產(chǎn)率高、焊接成本低、能耗低、適用范圍廣、抗銹能力強(qiáng)、焊后無須清渣等優(yōu)點(diǎn),所以車架采用CO2氣體保護(hù)自動(dòng)(半自動(dòng))焊接。同時(shí)由于CO2氣體保護(hù)焊電弧熱量集中,加熱面積小,以及CO2氣流的冷卻作用,所以,工件的焊接變形也較小。此外,在焊接時(shí)適當(dāng)降低規(guī)范,選用較低的線能量,可以有效地防止焊接變形,但線能量不能過低,否則影響焊接質(zhì)量。
  3.4 合理的焊接順序
  焊接順序?qū)附咏Y(jié)構(gòu)的變形有很大影響。焊接順序合理,焊接變形可以通過自由收縮,互相抵消;焊接順序不合理,焊接變形將互相疊加。為便于控制焊接變形,盡量采用對(duì)稱焊接,以使焊縫引起的變形相互抵消。焊縫不對(duì)稱的,先焊焊縫少的一側(cè),因?yàn)楹缚p越長(zhǎng),變形越大,先焊焊縫少的一側(cè),可以增大焊縫多的一側(cè)施焊時(shí)焊件的結(jié)構(gòu)剛度和反變形能力。
  4、焊接變形的矯正
  車架焊接過程中,雖然在車架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工藝上采取多種措施來控制施焊過程中所產(chǎn)生的焊接變形,但由于焊接過程的特點(diǎn)和車架焊接工藝的復(fù)雜性,還或多或少產(chǎn)生焊接變形,為此必須矯正超過設(shè)計(jì)要求的焊接變形。
  矯正工藝只限于矯正焊接構(gòu)件的局部變形,如角變形、彎曲變形和波浪變形等,對(duì)于車架結(jié)構(gòu)的整體變形如縱向和橫向收縮(總尺寸縮短),只能通過下料或裝配時(shí)預(yù)放余量來補(bǔ)償。機(jī)械矯正法是在室溫條件下,對(duì)焊接施加外力,使構(gòu)件壓縮塑性變形區(qū)的金屬伸展減少或消除焊縫區(qū)的塑性變形,達(dá)到矯正變形的目的;如車架焊完后可以在矯正整形胎上矯正整形,以保證車頭管中心線與車架中心平面的垂直度。此外各部件焊完后也整形,以避免產(chǎn)生綜合效應(yīng)。實(shí)際操作中還應(yīng)注意自然時(shí)效的作用,必須通過經(jīng)驗(yàn)積累和嚴(yán)格檢驗(yàn)手段保證矯正的精度。
  5、結(jié)論綜上所述,車架在制造過程中,焊接變形是不可避免的,只能采取有效的設(shè)計(jì)和工藝措施控制焊接變形,并對(duì)超出公差要求的焊接變形進(jìn)行矯正,才能達(dá)到車架強(qiáng)度、使用性能及經(jīng)濟(jì)性能的要求。實(shí)際生產(chǎn)中,只有對(duì)焊接進(jìn)行全過程控制,才能更有效控制車架的焊接變形,達(dá)到保證車架尺寸精度和裝配要求的目的。

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發(fā)布時(shí)間:2023-12-29 16:46:02