伺服焊槍點焊電極磨損規(guī)律研究及其修磨參數優(yōu)化.pdf

1、電阻點焊工藝在車身制造過程中所占比重極大,是汽車制造的重要連接工藝,但大量的熱鍍鋅板被應用于車身制造過程中造成點焊熱鍍鋅鋼板電極磨損極其嚴重,電極消耗成本增加。目前對點焊鍍鋅鋼板以及普通鋼板的電極磨損進行了大量研究,發(fā)現熱鍍鋅板表面鋅層在高溫下更容易與銅電極發(fā)生合金化反應,在銅電極表面生成力學性能差的合金層,致使點焊時電極更容易發(fā)生點蝕與塑性變形,導致電極消耗成本增加。針對該問題,目前一般采用電極修磨的方法恢復電極形態(tài),以確保焊接質量,

2、并且可以重復利用電極。研究表明在使用修磨法切削電極時優(yōu)化的修磨時刻以及修磨參數能夠極大提高電極使用壽命節(jié)省電極消耗成本。但國內外目前對修磨時刻的選取以及修磨參數對電極壽命的影響研究不多。
　　為此,本文基于伺服焊槍點焊鍍鋅板電極磨損規(guī)律研究了電極軸向磨損、點蝕、端面直徑等對焊點質量影響情況,并以此為約束條件建立了電極壽命模型,選取修磨時刻,最后通過分析電極壓力、刀具轉速以及時間對修磨質量影響,優(yōu)化選取電極修磨參數實現電極壽命最大化

3、。
　　本文主要開展的研究工作如下:(1)鍍鋅鋼板的電阻點焊電極磨損規(guī)律研究設計電極磨損試驗流程并進行試驗。試驗過程中利用伺服焊槍軸向磨損檢測功能,檢測電極軸向磨損;利用CCD系統(tǒng)提取電極端面磨損特征包括點蝕以及端面直徑。確定電極端面直徑、軸向磨損以及點蝕隨焊接點數變化規(guī)律為后續(xù)章節(jié)電極壽命模型確立約束條件。(2)建立電極壽命模型并優(yōu)化修磨時刻通過分析電極磨損過程,建立電極壽命模型。提出修磨質量評價指標。基于第二章試驗分析確定電極

4、壽命模型的約束條件。根據確定的模型以及約束條件優(yōu)化電極修磨時刻。(3)優(yōu)化選取修磨參數提出修磨質量評價標準,為修磨參數優(yōu)化提供標準,確定主要三因素刀具轉速,修磨時間,修磨壓力對修磨質量影響權重。以控制端面徑向修磨量為目標,建立三因素與端面徑向修磨量間關系模型,進而通過控制三因素達到控制修磨質量目標。基于確定的最優(yōu)化修磨時刻電極狀態(tài)選取修磨參數。最后,試驗驗證選取的修磨參數可行性。通過以上研究,基于伺服焊槍點焊電極磨損規(guī)律,建立了電極壽命