伺服焊槍點焊電極磨損規(guī)律研究及其修磨參數(shù)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(yīng)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(yán)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(xiàn)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(yīng),在銅電極表面生成力學(xué)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(dǎo)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(fù)電極形態(tài),以確保焊接質(zhì)量,

2、并且可以重復(fù)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(shù)能夠極大提高電極使用壽命節(jié)省電極消耗成本。但國內(nèi)外目前對修磨時刻的選取以及修磨參數(shù)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(zhì)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(zhuǎn)速以及時間對修磨質(zhì)量影響,優(yōu)化選取電極修磨參數(shù)實現(xiàn)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(shè)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(shù)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(zhì)量評價指標(biāo)?；诘诙略囼灧治龃_定電極

4、壽命模型的約束條件。根據(jù)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(shù)提出修磨質(zhì)量評價標(biāo)準(zhǔn),為修磨參數(shù)優(yōu)化提供標(biāo)準(zhǔn),確定主要三因素刀具轉(zhuǎn)速,修磨時間,修磨壓力對修磨質(zhì)量影響權(quán)重。以控制端面徑向修磨量為目標(biāo),建立三因素與端面徑向修磨量間關(guān)系模型,進而通過控制三因素達到控制修磨質(zhì)量目標(biāo)?；诖_定的最優(yōu)化修磨時刻電極狀態(tài)選取修磨參數(shù)。最后,試驗驗證選取的修磨參數(shù)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