CN103978351B - 汽车零部件加长改制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种汽车零部件加长改制方法，步骤为：选取两件相同的待加工零部件，分为第一部件和第二部件；分别标出第一部件和第二部件的纵向中心线；沿第二部件的中纵向心线对第二部件进行切割，选取切割后的左侧部分其为左件；以第一部件的纵向中心线为基准，沿第一部件的长度方向，向左偏移需要加长的长度，在第一部件上标出纵向切割线；沿第一部件的纵向切割线进行切割，选取切割后的右侧部分其为右件；参照第一部件和第二部件的内部尺寸和结构，制作连接件；将连接件从右件和左件的切口处插入；对所述切口处进行焊接。本发明使得零部件在加长后只有一道焊缝，从而很好的控制了焊接变形及应力集中，提升了改制后零部件强度。

Description

汽车零部件加长改制方法
技术领域
本发明属于汽车零部件制造领域，特别是一种汽车零部件加长改制方法。
背景技术
在新产品开发阶段，为了降低开发成本及缩短产品开发周期，在新产品设计数据冻结之前，主要进行新产品概念设计。在概念产品设计阶段完成后，为验证设计方案可行性，通常需要对设计方案进行相关验证及基础数据采集工作，此时需要制作样件来进行相关设计方案的初步验证，惯用做法是通过开发样件模具来实现样件制作。由于模具开发一方面周期较长，另一方面设计方案还处于验证阶段存在一定风险，若现在进行模具开发必然会增加产品开发成本及风险。
现有汽车上某零部件长为1200mm，为了新产品设计开发需要，现需加长60mm，即总长度达到1260mm，以满足整车试验要求。此时，最直接有效的方法就是通过手工试制样件来验证产品设计方案。这样一来，时间短、费用少。但通过对零部件厂家及整车主机厂调研发现，此阶段样件制作主要对现有零部件直接切断加长，先选取三件相同的零部件，其中两件分别沿纵向中线切割处第一部和第二部，再在第三件的中部切割出所要延长出的部分，最后对第一部、第二部和延长部进行焊接。现有的加长方法导致在原有零部件基础上增加了两条新焊缝，在较小的区域内增加两条焊缝主要存在以下缺陷：
1、焊接区域集中，导致焊接应力无法有效释放，增大了零部件断裂风险。
2、由于采用C02气体保护焊(手工)，焊缝中存在气孔、夹渣或者裂纹等缺陷，造成了改制后的零部件寿命短、甚至存在严重的安全隐患。
3、通过CAE数据对比分析，传统方法改制后零部件疲劳强度大大降低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种可提升改制后零部件强度，并提高疲劳极限，降低零部件断裂风险的一种汽车零部件加长改制方法。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种汽车零部件加长改制方法，包括以下步骤：
1)选取两件相同的待加工零部件，分为第一部件和第二部件；
2)分别标出所述第一部件和所述第二部件的纵向中心线；
3)沿所述第二部件的纵向中心线对该第二部件进行切割，选取切割后的左侧部分其为左件；
4)以所述第一部件的纵向中心线为基准，沿该第一部件的长度方向，向左偏移需要加长的长度，然后在所述第一部件上标出纵向切割线；
5)沿所述第一部件的纵向切割线进行切割，选取切割后的右侧部分其为右件；
6)参照所述第一部件和所述第二部件的内部尺寸和结构，制作连接件；
7)将连接件从所述右件和所述左件的切口处插入；
8)对所述右件和所述左件的切口处进行焊接。
优选地，所述步骤8)的焊接方式为纵缝焊接。
优选地，所述纵缝焊接的焊接材料采用H08Mn2Si的规格焊接方法为二氧化碳气体保护焊，焊后缓冷，极性采用直流反接，焊接电流110～120A，电压22～23V，焊接速度27m/h，气体流量5～15L/min，焊丝干伸长度6～12mm，熔滴过渡形式为短路过渡，单面焊双面成形，焊缝余高2mm。
优选地，所述步骤8)的焊接方式为塞焊。
优选地，所述塞焊的焊接方式，首选分别在所述右件和所述左件距切口10mm处加工出多个圆形塞焊孔，然后沿所述塞焊孔进行塞焊。
优选地，所述塞焊的焊接材料采用H08Mn2Si的规格焊接方法为二氧化碳气体保护焊，焊后缓冷，极性采用直流反接，焊接电流50～100A，电压18～21V，焊接速度27m/h，气体流量5～15L/min，焊丝干伸长度6～12mm，熔滴过渡形式为短路过渡。
优选地，所述圆形塞焊孔按时钟划分为12个区域，焊接起始位置在12点位置，沿逆时针方向依次通过9点位置、6点位置、3点位置，回到12点位置。
优选地，所述塞焊孔在所述右件和所述左件至少一侧面上的排布呈等边三角形。
本发明改变了在原有零部件基础上增加两条新焊缝的情况，通过两件改一件，减少一道焊缝，很好的控制了焊接变形及应力集中，提升了改制后零部件强度，并提高了疲劳极限，降低了零部件断裂的风险。
附图说明
图1为本发明实施例中第一部件的示意图；
图2为本发明实施例中第二部件的示意图；
图3为本发明实施例中第一部件标出切割线后的示意图；
图4为本发明实施例中连接件的示意图；
图5为本发明实施例中塞焊孔排布示意图；
图6为本发明实施例中零部件加长改制后的示意图；
图7为本发明实施例中塞焊孔的局部放大图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明：
实施例一
现有汽车上某零部件长为1200mm，为了新产品设计开发需要，现需加长60mm，即总长度达到1260mm。
对上述汽车零部件进行加长，其加长改制方法，包括以下步骤：
1)如图1和图2所示，选取两件相同的待加工零部件，分为第一部件A和第二部件B；
2)如图1和图2所示，分别标出第一部件A和第二部件B的纵向中心线；
3)如图2所示，沿第二部件B的纵向中心线对第二部件B进行切割，选取切割后的左侧部分其为左件b；
4)如图3所示，以第一部件A的纵向中心线为基准，沿第一部件A的长度方向，向左偏移60mm，在第一部件A上标出纵向切割线；
5)如图3所示，沿第一部件A的纵向切割线进行切割，选取切割后的右侧部分其为右件a；
6)参照第一部件A和第二部件B的内部尺寸和结构，制作连接件，如图4所示；
7)将连接件从右件a和左件b的切口处插入；
8)对右件a和左件b的切口处进行焊接，焊接方式为纵缝焊接。
纵缝焊接的焊接材料采用H08Mn2Si的规格焊接方法为二氧化碳气体保护焊，焊后缓冷，极性采用直流反接，焊接电流110～120A，电压22～23V，焊接速度27m/h，气体流量5～15L/min，焊丝干伸长度6～12mm，熔滴过渡形式为短路过渡，单面焊双面成形，焊缝余高2mm。
缝焊的优点在于生产效率高，焊接变形小，劳动条件好，不需另加焊接材料，操作简便。
实施例二
针对实施例一中的汽车零部件，另一种汽车零部件加长改制方法，包括以下步骤：
1)如图1和图2所示，选取两件相同的待加工零部件，分为第一部件A和第二部件B；
2)如图1和图2所示，分别标出第一部件A和第二部件B的纵向中心线；
3)如图2所示，沿第二部件B的纵向中心线对第二部件B进行切割，选取切割后的左侧部分其为左件b；
4)如图3所示，以第一部件A的纵向中心线为基准，沿第一部件A的长度方向，向左偏移60mm，在第一部件A上标出纵向切割线；
5)如图3所示，沿第一部件A的纵向切割线进行切割，选取切割后的右侧部分其为右件a；
6)参照第一部件A和第二部件B的内部尺寸和机构，制作连接件，如图4所示；
7)分别在右件a和左件b距切口10mm处加工出多个圆形塞焊孔，优选地，如图5所示，塞焊孔可以在右件a和左件b的一个侧面上或多个侧面上排布数量相等且呈等边三角形，如此设计一方面可减小焊接变形，另一方面可增强焊点处的连接强度。
8)将连接件从右件a和左件b的切口处插入；
9)对右件a和左件b上的塞焊孔进行塞焊，塞焊的焊接材料采用H08Mn2Si的规格焊接方法为二氧化碳气体保护焊，焊后缓冷，极性采用直流反接，焊接电流50～100A，电压18～21V，焊接速度27m/h，气体流量5～15L/min，焊丝干伸长度6～12mm，熔滴过渡形式为短路过渡。
塞焊的优点在于从塞焊孔向连接件进行焊接，使得右件a、左件b分别与连接件之间焊接更加牢固，焊接变形小，且节省焊材，有效降低了焊接成本。
优选地，如图7所示，圆形塞焊孔按时钟划分为12个区域，焊接起始位置在12点位置，沿逆时针方向依次通过9点位置、6点位置、3点位置，回到12点位置。如此塞焊顺序，塞焊孔处的焊液更加均匀，焊缝处的应力更加均匀。
采用实施例一或实施例二中的加长改制方法后，加长改制后的零部件的力学性能，与采用现有加长改制方法后加长改制后的零部件的力学性能，两者的比较见下表。
由上表不难看出，加长改制后的零部件仅仅具有一道焊缝，在四种工况下，焊缝处受力明显小于现有的双焊缝，从而说明本汽车零部件加长改制方法很好的控制了焊接变形及应力集中，提升了改制后零部件强度，并提高了疲劳极限，降低了零部件断裂的风险。
综上所述，本发明的内容并不局限在上述实施例中，本领域的技术人员可以根据本发明的指导思想轻易提出其它实施方式，这些实施方式都包括在本发明的范围之内。

Claims (8)

1.一种汽车零部件加长改制方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)选取两件相同的待加工零部件，分为第一部件(A)和第二部件(B)；
2)分别标出所述第一部件(A)和所述第二部件(B)的纵向中心线；
3)沿所述第二部件(B)的纵向中心线对该第二部件(B)进行切割，选取切割后的左侧部分其为左件(b)；
4)以所述第一部件(A)的纵向中心线为基准，沿该第一部件(A)的长度方向，向左偏移需要加长的长度，然后在所述第一部件(A)上标出纵向切割线；
5)沿所述第一部件(A)的纵向切割线进行切割，选取切割后的右侧部分其为右件(a)；
6)参照所述第一部件(A)和所述第二部件(B)的内部尺寸和结构，制作连接件；
7)将连接件从所述右件(a)和所述左件(b)的切口处插入；
8)对所述右件(a)和所述左件(b)的切口处进行焊接。
2.根据权利要求1所述的汽车零部件加长改制方法，其特征在于：所述步骤8)的焊接方式为纵缝焊接。
3.根据权利要求2所述的汽车零部件加长改制方法，其特征在于：所述纵缝焊接的焊接材料采用H08Mn2Si的规格焊接方法为二氧化碳气体保护焊，焊后缓冷，极性采用直流反接，焊接电流110～120A，电压22～23V，焊接速度27m/h，气体流量5～15L/min，焊丝干伸长度6～12mm，熔滴过渡形式为短路过渡，单面焊双面成形，焊缝余高2mm。
4.根据权利要求1所述的汽车零部件加长改制方法，其特征在于：所述步骤8)的焊接方式为塞焊。
5.根据权利要求4所述的汽车零部件加长改制方法，其特征在于：所述塞焊的焊接方式，首先分别在所述右件(a)和所述左件(b)距切口10mm处加工出多个圆形塞焊孔，然后沿所述塞焊孔进行塞焊。
6.根据权利要求5所述的汽车零部件加长改制方法，其特征在于：所述塞焊的焊接材料采用H08Mn2Si的规格焊接方法为二氧化碳气体保护焊，焊后缓冷，极性采用直流反接，焊接电流50～100A，电压18～21V，焊接速度27m/h，气体流量5～15L/min，焊丝干伸长度6～12mm，熔滴过渡形式为短路过渡。
7.根据权利要求6所述的汽车零部件加长改制方法，其特征在于：所述圆形塞焊孔按时钟划分为12个区域，焊接起始位置在12点位置，沿逆时针方向依次通过9点位置、6点位置、3点位置，回到12点位置。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的汽车零部件加长改制方法，其特征在于：所述塞焊孔在所述右件(a)和所述左件(b)至少一侧面上的排布呈等边三角形。
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