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      導(dǎo)電嘴磨損與焊縫長(zhǎng)度試驗(yàn)研究

      2020-09-10 21:53:46高雨雨
      內(nèi)燃機(jī)與配件 2020年6期
      關(guān)鍵詞:更換

      摘要:目前市場(chǎng)上焊絲價(jià)格差異較大,焊絲在實(shí)際生產(chǎn)中磨損嚴(yán)重,孔徑增大,導(dǎo)致焊接軌跡發(fā)生變化,易產(chǎn)生焊接缺陷,車間生產(chǎn)只有出現(xiàn)此類異常時(shí),才會(huì)更換導(dǎo)電嘴。此時(shí),無法對(duì)導(dǎo)電嘴更換之前的產(chǎn)品進(jìn)行追訴,本文通過對(duì)導(dǎo)電嘴磨損狀況與焊縫長(zhǎng)度之間的關(guān)系進(jìn)行討論,驗(yàn)證焊縫長(zhǎng)度是否與導(dǎo)電嘴磨損有關(guān),為今后機(jī)械手焊接導(dǎo)入生產(chǎn)過程中制定導(dǎo)電嘴更換頻次提供依據(jù)。

      關(guān)鍵詞:導(dǎo)電嘴;更換;頻次;焊接長(zhǎng)度

      0 ?引言

      汽車座椅與駕駛者及乘客的安全性、舒適性息息相關(guān),直接影響乘客對(duì)座椅乃至整車的整體評(píng)價(jià)。座椅骨架涉及多個(gè)零部件加工制造工序,如點(diǎn)焊、弧焊等,應(yīng)用最多的就是弧焊,實(shí)際生產(chǎn)中,多為機(jī)械手焊接。其中,導(dǎo)電嘴磨損嚴(yán)重會(huì)導(dǎo)致焊接軌跡發(fā)生變化,焊縫熔深達(dá)不到設(shè)計(jì)要求,造成焊接缺陷,進(jìn)而脫焊等安全事故。

      本文通過試驗(yàn)分析,得出焊接過程中導(dǎo)電嘴磨損與焊縫總長(zhǎng)度之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系,轉(zhuǎn)換為焊接產(chǎn)品數(shù)量,加強(qiáng)過程控制,保證骨架焊接質(zhì)量,提高一次下線合格率。

      1 ?方案策劃

      試驗(yàn)產(chǎn)品為座椅靠背骨架焊接組件。

      其中,固定管焊縫長(zhǎng)度:15×4=60(mm);靠背鋼管與本體焊縫總長(zhǎng)度:20×3×2=120(mm);靠背連接板與本體焊縫總長(zhǎng)度:10×4=40(mm);靠背鋼絲與鋼管搭接處焊縫總長(zhǎng)度:10×2=20(mm);綜上:?jiǎn)渭勘澈缚p總長(zhǎng)度為:240(mm)。

      隨機(jī)抽取20個(gè)導(dǎo)電嘴,測(cè)量其孔徑大小,以確保導(dǎo)電嘴一致性。

      按照校槍標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行校槍 ,每焊接產(chǎn)品20或30件(轉(zhuǎn)換為焊縫長(zhǎng)度即為每焊4.2m或者7.2m)后,對(duì)導(dǎo)電嘴孔徑進(jìn)行測(cè)量。完成后,將其重新裝配在機(jī)械手上,并重新進(jìn)行焊接。直至導(dǎo)電嘴內(nèi)徑磨損嚴(yán)重,焊縫軌跡發(fā)生明顯偏移,停止數(shù)據(jù)收集。對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,得出導(dǎo)電嘴磨損情況與焊縫長(zhǎng)度的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

      2 ?試驗(yàn)過程

      ①隨機(jī)抽取20個(gè)導(dǎo)電嘴,測(cè)量導(dǎo)電嘴內(nèi)孔直徑,確認(rèn)其導(dǎo)電嘴來料尺寸是否穩(wěn)定。測(cè)量數(shù)據(jù)如表1,從表中可以看出,導(dǎo)電嘴尺寸穩(wěn)定性較好。

      ②從20個(gè)導(dǎo)電嘴中任取一個(gè),安裝到機(jī)械手上,然后按照校槍標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行進(jìn)行校槍,校槍要求:焊絲與對(duì)槍銷中心點(diǎn)的偏移量不能超出焊絲直徑外邊沿;如圖2。

      ③對(duì)槍符合要求后,確認(rèn)焊接參數(shù),開始連續(xù)焊接,焊完20件(即焊縫長(zhǎng)度為4.8m)時(shí),拆下導(dǎo)電嘴,對(duì)其內(nèi)孔直徑進(jìn)行測(cè)量:如圖3。

      檢測(cè)合格,將導(dǎo)電嘴重新安裝上機(jī)械手,再次對(duì)槍,確認(rèn)焊接軌跡無誤,然后進(jìn)行焊接,待再次焊接30件(即總焊縫長(zhǎng)度為7.2m)時(shí)進(jìn)行測(cè)量,此時(shí)導(dǎo)電嘴總共焊接產(chǎn)品50件(即總焊縫長(zhǎng)度為12m),測(cè)量完成后,記錄數(shù)據(jù)。如此重復(fù)直至焊接360件(即總焊縫長(zhǎng)度為86.4m)后,記錄導(dǎo)電嘴尺寸變化。直至焊接進(jìn)行至第374件,固定管出現(xiàn)焊穿異常,此時(shí)停止焊接。從圖4中可以看出,此時(shí)焊縫出現(xiàn)明顯異常,說明導(dǎo)電嘴磨損嚴(yán)重,需要更換導(dǎo)電嘴。

      ④對(duì)已經(jīng)收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析:

      3 ?數(shù)據(jù)分析

      由圖5可知,回歸方程為y=0.0043x+1.2285,回歸方程高度顯著,可決系數(shù)r2=0.9902(r越接近1,線性回歸越顯著)。

      3.1 線性方程驗(yàn)證

      隨機(jī)抽取5個(gè)導(dǎo)電嘴,對(duì)其他產(chǎn)品進(jìn)行驗(yàn)證,根據(jù)上次實(shí)驗(yàn)可以看出當(dāng)導(dǎo)電嘴直徑大于1.6mm時(shí),焊接軌跡偏移,易導(dǎo)致焊接缺陷。將1.6mm帶入公式得到焊縫長(zhǎng)度應(yīng)為86m,一件靠背焊縫總長(zhǎng)度為0.30m,一件座椅骨架總成焊縫總長(zhǎng)度為0.28m:由此得到可以焊接靠背280件,焊接總成可以焊接300件,當(dāng)達(dá)到焊接數(shù)量時(shí),對(duì)導(dǎo)電嘴進(jìn)行測(cè)量,結(jié)果如表3。

      與理論計(jì)算相差偏差:

      1號(hào)=(1.6-1.59)/1.6×100%=0.625%

      2號(hào)=(1.6-1.62)/1.6×100%=1.25%

      3號(hào)=(1.6-1.57)/1.6×100%=1.875%

      4號(hào)=(1.6-1.58)/1.6×100%=1.25%

      5號(hào)=(1.6-1.61)/1.6×100%=0.625%

      偏差均在2%以內(nèi),說明此關(guān)系式成立,可以應(yīng)用于實(shí)踐。

      4 ?結(jié)論分析

      通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析以及驗(yàn)證結(jié)論來看,導(dǎo)電嘴磨損(y)與焊接長(zhǎng)度(x)成正比關(guān)系,即y=0.0043x+1.2285。當(dāng)導(dǎo)電嘴直徑大于1.6mm時(shí),焊接軌跡偏移,會(huì)導(dǎo)致焊接缺陷。此關(guān)系式可以用于實(shí)踐,通過計(jì)算單件工件的焊縫長(zhǎng)度, 轉(zhuǎn)換為焊接產(chǎn)品數(shù)量,加強(qiáng)過程控制,保證骨架焊接質(zhì)量,提高一次下線合格率。

      參考文獻(xiàn):

      [1]關(guān)月華.CO2氣保焊焊機(jī)與焊接工藝參數(shù)的匹配[J].江西宜春,2005(35):62-63.

      [2]方開泰,馬長(zhǎng)興.正交與均勻設(shè)計(jì)[M].北京:科學(xué)出版社, 2001.

      [3]數(shù)字IGBT控制MIG/MAG弧焊電源使用說明書.唐山松下,2011.

      [4]白利兵,郭慧軍,張煜.藥芯焊絲電弧焊工藝分析及其應(yīng)用研究[J].內(nèi)燃機(jī)與配件,2019(13):110-111.

      作者簡(jiǎn)介:高雨雨(1987-),男,助教,主要研究方向?yàn)闄C(jī)械手力學(xué)性能。

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