CN111948132B - 一种车身焊点卷边剥离性能测试评价方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及车身制造技术领域，公开了一种车身焊点卷边剥离性能测试评价方法，包括以下步骤：S1、提取车身焊点的实际焊接工艺参数；S2、建立车身焊点的卷边剥离测试模型；S3、基于卷边剥离测试模型制造试验料片；S4、基于实际焊接工艺参数制作车身焊点的卷边剥离测试样品；S5、制作车身焊点卷边剥离性能测试装置；S6、进行卷边剥离性能测试；S7、根据卷边剥离测试样品的破坏形式以及最小剥离宽度W和最小料片厚度H的对应关系，对车身焊点卷边剥离性能进行综合评价。本发明仅需借助卷边剥离测试样品、相对简易的车身焊点卷边剥离性能测试装置以及操作工人的适当人力，即可实现车身焊点卷边剥离性能的快速、准确的测试与评价。

Description

一种车身焊点卷边剥离性能测试评价方法
技术领域
本发明涉及车身制造技术领域，尤其涉及一种车身焊点卷边剥离性能测试评价方法。
背景技术
车身焊点的连接强度很大程度上决定了整个白车身的连接强度，在焊接参数的选定阶段、焊接质量发生波动时的工艺调整阶段以及对当前焊接质量产生疑问时，都需要对车身焊点的卷边剥离性能进行测试。
当某一工位车身焊点质量发生波动时，需立刻对不合格焊点进行现场评估，以确定补救方案并及时调整后续焊接工艺参数。由于车身件形状一般都比较复杂，且焊点数量多、分布差异大，一方面从实际车身件上对存在质量问题的焊点直接提取测试样品比较困难，另一方面受制于测试设备对测试样品尺寸要求的限制，很难借助专业设备对车身焊点质量进行评估。通过试验料片制成满足专业测试设备要求的标准测试样品，虽可获取准确力学性能数据，但周期一般比较长，无法满足试制与生产的快节奏要求。截止目前，在试制与量产车间生产工位尚未形成一种较为完整的、具备标准化作业特点的可对车身焊点卷边剥离性能做出快速、准确测试与评价的方法。
发明内容
基于以上问题，本发明的目的在于提供一种车身焊点卷边剥离性能测试评价方法，能够快速、准确地对车身焊点进行卷边剥离性能测试评价。
为达上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种车身焊点卷边剥离性能测试评价方法，包括以下步骤：
S1、提取车身焊点的实际焊接工艺参数；
S2、建立车身焊点的卷边剥离测试模型；
S3、基于卷边剥离测试模型制造试验料片；
S4、基于实际焊接工艺参数制作车身焊点的卷边剥离测试样品；
S5、制作车身焊点卷边剥离性能测试装置；
S6、将卷边剥离测试样品装夹至车身焊点卷边剥离性能测试装置中进行卷边剥离性能测试；
S7、根据卷边剥离测试样品的破坏形式以及最小剥离宽度W和最小料片厚度H的对应关系，对车身焊点卷边剥离性能进行综合评价。
作为本发明的车身焊点卷边剥离性能测试评价方法的优选方案，在步骤S1中，车身焊点包括不同车身结构件通过电阻点焊工艺连接后形成的双层板焊点或者三层板焊点，实际焊接工艺参数包括形成车身焊点所采用的实际焊机、实际焊钳、实际控制柜、实际电极帽以及实际焊接工艺。
作为本发明的车身焊点卷边剥离性能测试评价方法的优选方案，在步骤S2中，卷边剥离测试模型包括双层板焊点卷边剥离测试模型，双层板焊点卷边剥离测试模型包括第一底部料片、第一受卷料片和第一焊点，第一底部料片和第一受卷料片垂直设置，第一底部料片和第一受卷料片通过第一焊点连接，第一焊点位于第一底部料片和第一受卷料片沿长度方向的中心线的交汇处。
作为本发明的车身焊点卷边剥离性能测试评价方法的优选方案，在步骤S2中，卷边剥离测试模型还包括三层板焊点卷边剥离测试模型，三层板焊点卷边剥离测试模型包括第二底部料片、第二受卷料片、上部料片和第二焊点，第二底部料片和第二受卷料片垂直设置，第二底部料片、第二受卷料片和上部料片通过第二焊点依次连接，上部料片与第二底部料片沿长度方向的中心线重合，第二焊点位于第二底部料片和第二受卷料片沿长度方向的中心线的交汇处。
作为本发明的车身焊点卷边剥离性能测试评价方法的优选方案，在步骤S3中，基于双层板焊点卷边剥离测试模型分别制作第一底部料片和第一受卷料片；或者，基于三层板焊点卷边剥离测试模型，分别制作第二底部料片、第二受卷料片和上部料片，互换第二底部料片和上部料片的材料种类，再次制作第二底部料片和上部料片。
作为本发明的车身焊点卷边剥离性能测试评价方法的优选方案，在步骤S4中，卷边剥离测试样品包括双层板焊点卷边剥离测试样品，基于双层板焊点卷边剥离测试模型，通过夹紧工具将第一底部料片和第一受卷料片垂直放置，基于实际焊接工艺参数焊接第一焊点。
作为本发明的车身焊点卷边剥离性能测试评价方法的优选方案，在步骤S4中，卷边剥离测试样品包括三层板焊点卷边剥离测试第一样品，基于三层板焊点卷边剥离测试模型，通过夹紧工具将第二底部料片和第二受卷料片垂直放置，基于实际焊接工艺参数焊接第二焊点；
卷边剥离测试样品还包括三层板焊点卷边剥离测试第二样品，基于三层板焊点卷边剥离测试模型，通过夹紧工具将互换材料种类后的第二底部料片和第二受卷料片垂直放置，基于实际焊接工艺参数焊接第二焊点。
作为本发明的车身焊点卷边剥离性能测试评价方法的优选方案，在步骤S5中，车身焊点卷边剥离性能测试装置包括：
固定单元，包括底座和压紧组件；
扭转单元，包括第一杆和第二杆，所述第一杆设置有第一拼接段，所述第一拼接段设置有第一容纳槽，所述第二杆设置有第二拼接段，所述第二拼接段设置有第二容纳槽，所述第一拼接段与所述第二拼接段拼接时，所述第一容纳槽和所述第二容纳槽能够拼合形成容纳空间。
作为本发明的车身焊点卷边剥离性能测试评价方法的优选方案，在步骤S6中，对于双层板焊点卷边剥离测试样品，在测试时，通过压紧组件将第一底部料片压紧于底座上，第一受卷料片夹持于容纳空间中，同时转动第一杆和第二杆，直至第一受卷料片和第一底部料片完全分离；
对于三层板焊点卷边剥离测试第一样品和三层板焊点卷边剥离测试第二样品，在测试时，通过压紧组件将第二底部料片压紧于底座上，第二受卷料片夹持于容纳空间中，同时转动第一杆和第二杆，直至第二受卷料片和第二底部料片完全分离。
作为本发明的车身焊点卷边剥离性能测试评价方法的优选方案，在步骤S7中，最小剥离宽度W为在一侧料片上形成的剥离凸台的最小宽度值，最小料片厚度H为完全分离的两侧料片中较薄的一侧料片的厚度；
若破坏形式为焊点沿着完全分离的两侧料片间的贴合面方向剪开，则车身焊点卷边剥离性能判定为不合格；
若破坏形式为焊点在一侧料片上形成剥离凸台，当测试结果满足最小剥离宽度W和最小料片厚度H的预设对应关系时，则车身焊点卷边剥离性能判定为合格，否则判定为不合格。
本发明的有益效果为：
本发明提供的车身焊点卷边剥离性能测试评价方法，包括以下步骤：S1、提取车身焊点的实际焊接工艺参数；S2、建立车身焊点的卷边剥离测试模型；S3、基于卷边剥离测试模型制造试验料片；S4、基于实际焊接工艺参数制作车身焊点的卷边剥离测试样品；S5、制作车身焊点卷边剥离性能测试装置；S6、将卷边剥离测试样品装夹至车身焊点卷边剥离性能测试装置中进行卷边剥离性能测试；S7、根据卷边剥离测试样品的破坏形式以及最小剥离宽度W和最小料片厚度H的对应关系，对车身焊点卷边剥离性能进行综合评价。本发明提供的车身焊点卷边剥离性能测试评价方法，无需通过实际车身件和专业测试设备，无需获取焊点的卷边剥离力学性能数值，仅需借助卷边剥离测试样品、相对简易的车身焊点卷边剥离性能测试装置以及操作工人的适当人力，即可实现车身焊点卷边剥离性能的快速、准确的测试与评价。此外，该方法还可用于支撑焊接工艺的快速调整、焊点质量的精准修复以及大批量生产中的快速质量抽检，助力车身试制与量产质量稳定性及制造效率的双提升。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
图1是本发明具体实施方式提供的车身焊点卷边剥离性能测试评价方法的流程图；
图2是本发明具体实施方式提供的双层板焊点卷边剥离测试模型的结构示意图；
图3是本发明具体实施方式提供的三层板焊点卷边剥离测试模型的结构示意图；
图4是本发明具体实施方式提供的车身焊点卷边剥离性能测试装置的结构示意图；
图5是本发明具体实施方式提供的车身焊点卷边剥离性能测试装置中固定单元的结构示意图；
图6是本发明具体实施方式提供的车身焊点卷边剥离性能测试装置中扭转单元的结构示意图。
图中：
1-固定单元；2-扭转单元；
11-底座；111-避让空腔；12-压紧组件；13-紧固组件；
121-第一压板；122-第二压板；
131-螺栓；132-螺母；
21-第一杆；22-第二杆；23-锁紧组件；
211-第一拼接段；2111-第一容纳槽；212-第一把手；
221-第二拼接段；2211-第二容纳槽；222-第二把手；
231-第一套管；232-第二套管；
100-双层板焊点卷边剥离测试模型；101-第一底部料片；102-第一受卷料片；
103-第一焊点；
200-三层板焊点卷边剥离测试模型；201-第二底部料片；202-第二受卷料片；
203-上部料片；204-第二焊点。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1所示，本实施例提供一种车身焊点卷边剥离性能测试评价方法，包括以下步骤：
S1、提取车身焊点的实际焊接工艺参数；
S2、建立车身焊点的卷边剥离测试模型；
S3、基于卷边剥离测试模型制造试验料片；
S4、基于实际焊接工艺参数制作车身焊点的卷边剥离测试样品；
S5、制作车身焊点卷边剥离性能测试装置；
S6、将卷边剥离测试样品装夹至车身焊点卷边剥离性能测试装置中进行卷边剥离性能测试；
S7、根据卷边剥离测试样品的破坏形式以及最小剥离宽度W和最小料片厚度H的对应关系，对车身焊点卷边剥离性能进行综合评价。
可选地，在步骤S1中，车身焊点包括不同车身结构件通过电阻点焊工艺连接后形成的双层板焊点或者三层板焊点，实际焊接工艺参数包括形成车身焊点所采用的实际焊机、实际焊钳、实际控制柜、实际电极帽以及实际焊接工艺。
可选地，在步骤S2中，如图2所示，卷边剥离测试模型包括双层板焊点卷边剥离测试模型100，双层板焊点卷边剥离测试模型100包括第一底部料片101、第一受卷料片102和第一焊点103，第一底部料片101和第一受卷料片102垂直设置，第一底部料片101和第一受卷料片102通过第一焊点103连接，第一焊点103位于第一底部料片101和第一受卷料片102沿长度方向的中心线的交汇处。
可选地，在步骤S2中，如图3所示，卷边剥离测试模型还包括三层板焊点卷边剥离测试模型200，三层板焊点卷边剥离测试模型200包括第二底部料片201、第二受卷料片202、上部料片203和第二焊点204，第二底部料片201和第二受卷料片202垂直设置，第二底部料片201、第二受卷料片202和上部料片203通过第二焊点204依次连接，上部料片203与第二底部料片201沿长度方向的中心线重合，第二焊点204位于第二底部料片201和第二受卷料片202沿长度方向的中心线的交汇处。
可选地，在步骤S3中，基于双层板焊点卷边剥离测试模型100分别制作第一底部料片101和第一受卷料片102；或者，基于三层板焊点卷边剥离测试模型200，分别制作第二底部料片201、第二受卷料片202和上部料片203，互换第二底部料片201和上部料片203的材料种类，再次制作第二底部料片201和上部料片203。
可选地，在步骤S4中，卷边剥离测试样品包括双层板焊点卷边剥离测试样品，基于双层板焊点卷边剥离测试模型100，通过夹紧工具将第一底部料片101和第一受卷料片102垂直放置，基于实际焊接工艺参数焊接第一焊点103。第一底部料片101和第一受卷料片102分别与实际车身结构双层板焊点两侧料片的材料牌号、状态、性能及厚度完全相同。
可选地，在步骤S4中，卷边剥离测试样品包括三层板焊点卷边剥离测试第一样品，基于三层板焊点卷边剥离测试模型200，通过夹紧工具将第二底部料片201和第二受卷料片202垂直放置，基于实际焊接工艺参数焊接第二焊点204；
卷边剥离测试样品还包括三层板焊点卷边剥离测试第二样品，基于三层板焊点卷边剥离测试模型200，通过夹紧工具将互换材料种类后的第二底部料片201和第二受卷料片202垂直放置，基于实际焊接工艺参数焊接第二焊点204。
第二底部料片201、第二受卷料片202和上部料片203分别与实际车身结构三层板焊点的三层料片的材料牌号、状态、性能、厚度及位置叠放关系完全相同。通过三层板卷边剥离测试第一样品、三层板卷边剥离测试第二样品可实现三层板焊点受卷料片与两侧料片间的卷边剥离性能测试。
可选地，在步骤S5中，如图4-图6所示，车身焊点卷边剥离性能测试装置包括固定单元1和扭转单元2，固定单元1包括底座11和压紧组件12，压紧组件12被配置为将双层板焊点卷边剥离测试样品的第一底部料片101压紧于底座11上。扭转单元2包括第一杆21和第二杆22，第一杆21设置有第一拼接段211，第一拼接段211设置有第一容纳槽2111(如图6所示)，第二杆22设置有第二拼接段221，第二拼接段221设置有第二容纳槽2211(如图6所示)，第一拼接段211与第二拼接段221拼接时，第一容纳槽2111和第二容纳槽2211能够拼合形成容纳空间，容纳空间被配置为夹持双层板焊点卷边剥离测试样品的第一受卷料片102。
以双层板焊点卷边剥离测试样品为例，在测试时，将底座11固定在水平测试工作台上，通过压紧组件12将双层板焊点卷边剥离测试样品的第一底部料片101压紧于底座11上，将第一杆21的第一拼接段211与第二杆22的第二拼接段221拼接，第一拼接段211上的第一容纳槽2111和第二拼接段221上的第二容纳槽2211能够拼合形成容纳空间，双层板焊点卷边剥离测试样品的第一受卷料片102夹持于容纳空间中，通过人力同时转动第一杆21和第二杆22，直至第一受卷料片102和第一底部料片101发生分离，通过观察第一焊点103的破坏形式，或通过测量残留在第一底部料片101或第一受卷料片102上的剥离后的焊点的最小宽度尺寸，来判断车身焊点卷边剥离性能的合格性。该车身焊点卷边剥离性能测试装置操作方便，省时省力，由于夹持第一受卷料片102的容纳空间由第一容纳槽2111和第二容纳槽2211拼合形成，可适用于多种厚度的车身板材的焊点性能测试，能够有效保证测试结果的一致性和稳定性。
以三层板焊点卷边剥离测试样品为例，在测试时，将底座11固定在水平测试工作台上，通过压紧组件12将三层板焊点卷边剥离测试样品的第二底部料片201压紧于底座11上，将第一杆21的第一拼接段211与第二杆22的第二拼接段221拼接，第一拼接段211上的第一容纳槽2111和第二拼接段221上的第二容纳槽2211能够拼合形成容纳空间，三层板焊点卷边剥离测试样品的第二受卷料片202夹持于容纳空间中，通过人力同时转动第一杆21和第二杆22，直至第二受卷料片202和第二底部料片201发生分离，通过观察第二焊点204的破坏形式，或通过测量残留在第二底部料片201或第二受卷料片202上的剥离后的焊点的最小宽度尺寸，来判断车身焊点卷边剥离性能的合格性。
可选地，压紧组件12包括间隔设置的第一压板121和第二压板122，位于第一受卷料片102一侧的第一底部料片101夹设于第一压板121和底座11之间，位于第一受卷料片102另一侧的第一底部料片101夹设于第二压板122和底座11之间。通过第一压板121和第二压板122同时对第一受卷料片102两侧的第一底部料片101进行压紧，保证了第一底部料片101的固定程度，提高了测试结果的一致性和稳定性。
为方便拆装，可选地，固定单元1还包括紧固组件13，压紧组件12通过紧固组件13可拆卸地连接于底座11上。可选地，如图5所示，紧固组件13包括螺栓131和螺母132，螺栓131贯穿压紧组件12和底座11，并与螺母132连接。通过旋拧螺栓131上的螺母132，可以方便地调节第一压板121或第二压板122对第一底部料片101的压紧程度。为方便旋拧螺母132，可选地，底座11设置有避让空腔111，螺母132位于避让空腔111内。
为保证第一拼接段211与第二拼接段221的锁紧力度，可选地，扭转单元2还包括锁紧组件23，锁紧组件23包括第一套管231和第二套管232，第一套管231和第二套管232分别套设于第一拼接段211与第二拼接段221的外周侧，第一受卷料片102位于第一套管231和第二套管232之间。
为方便操作人员手持第一杆21，可选地，如图6所示，第一杆21设置有第一把手212，第一把手212位于第一杆21的一端，第一拼接段211位于第一杆21的另一端。为方便操作人员手持第二杆22，可选地，第二杆22设置有第二把手222，第二把手222位于第二杆22的一端，第二拼接段221位于第二杆22的另一端。
为适应第一受卷料片102的长条形状，第一容纳槽2111和第二容纳槽2211可以为方形通槽。为方便第一套管231和第二套管232锁紧第一拼接段211和第二拼接段221，可选地，第一拼接段211和第二拼接段221均为半圆柱状。
本实施例提供的车身焊点卷边剥离性能测试装置，在测试时，若以双层板焊点卷边剥离测试样品为例，大致流程如下：首先，将底座11固定在水平测试工作台上，通过第一压板121和第二压板122将双层板焊点卷边剥离测试样品的第一底部料片101压紧于底座11上；其次，将第一杆21的第一拼接段211与第二杆22的第二拼接段221拼接，第一拼接段211上的第一容纳槽2111和第二拼接段221上的第二容纳槽2211能够拼合形成容纳空间，双层板焊点卷边剥离测试样品的第一受卷料片102夹持于容纳空间中，通过第一套管231和第二套管232锁紧第一拼接段211和第二拼接段221；然后，通过人力同时转动第一杆21和第二杆22，直至第一受卷料片102和第一底部料片101发生分离；最后，通过观察第一焊点103的破坏形式，或通过测量残留在第一底部料片101或第一受卷料片102上的剥离后的焊点的最小宽度尺寸，来判断车身焊点卷边剥离性能的合格性。
本实施例提供的车身焊点卷边剥离性能测试装置，在测试时，若以三层板焊点卷边剥离测试样品为例，大致流程如下：首先，将底座11固定在水平测试工作台上，通过第一压板121和第二压板122将三层板焊点卷边剥离测试样品的第二底部料片201压紧于底座11上；其次，将第一杆21的第一拼接段211与第二杆22的第二拼接段221拼接，第一拼接段211上的第一容纳槽2111和第二拼接段221上的第二容纳槽2211能够拼合形成容纳空间，三层板焊点卷边剥离测试样品的第二受卷料片202夹持于容纳空间中，通过第一套管231和第二套管232锁紧第一拼接段211和第二拼接段221；然后，通过人力同时转动第一杆21和第二杆22，直至第二受卷料片202和第二底部料片201发生分离；最后，通过观察第二焊点204的破坏形式，或通过测量残留在第二底部料片201或第二受卷料片202上的剥离后的焊点的最小宽度尺寸，来判断车身焊点卷边剥离性能的合格性。
可选地，在步骤S6中，对于双层板焊点卷边剥离测试样品，在测试时，通过压紧组件12将第一底部料片101压紧于底座11上，第一受卷料片102夹持于容纳空间中，同时转动第一杆21和第二杆22，直至第一受卷料片102和第一底部料片101完全分离。
具体地，将底座11固定在水平测试工作台上，通过第一压板121和第二压板122将双层板焊点卷边剥离测试样品的第一底部料片101压紧于底座11上。将第一杆21的第一拼接段211与第二杆22的第二拼接段221拼接，第一拼接段211上的第一容纳槽2111和第二拼接段221上的第二容纳槽2211能够拼合形成容纳空间，双层板焊点卷边剥离测试样品的第一受卷料片102夹持于容纳空间中，通过第一套管231和第二套管232锁紧第一拼接段211和第二拼接段221。通过人力同时转动第一杆21和第二杆22，直至第一受卷料片102和第一底部料片101发生分离。
测试结束后，拆卸第一套管231和第二套管232实现扭转单元2与第一受卷料片102的分离，通过拆卸紧固组件13实现固定单元1与第一底部料片101的分离。
对于三层板焊点卷边剥离测试第一样品和三层板焊点卷边剥离测试第二样品，在测试时，通过压紧组件12将第二底部料片201压紧于底座11上，第二受卷料片202夹持于容纳空间中，同时转动第一杆21和第二杆22，直至第二受卷料片202和第二底部料片201完全分离。
具体地，将底座11固定在水平测试工作台上，通过第一压板121和第二压板122将三层板焊点卷边剥离测试样品的第二底部料片201压紧于底座11上。将第一杆21的第一拼接段211与第二杆22的第二拼接段221拼接，第一拼接段211上的第一容纳槽2111和第二拼接段221上的第二容纳槽2211能够拼合形成容纳空间，三层板焊点卷边剥离测试样品的第二受卷料片202夹持于容纳空间中，通过第一套管231和第二套管232锁紧第一拼接段211和第二拼接段221。通过人力同时转动第一杆21和第二杆22，直至第二受卷料片202和第二底部料片201发生分离。
测试结束后，拆卸第一套管231和第二套管232实现扭转单元2与第二受卷料片202的分离，通过拆卸紧固组件13实现固定单元1与第二底部料片201的分离。
可选地，在步骤S7中，最小剥离宽度W为在一侧料片上形成的剥离凸台的最小宽度值，最小料片厚度H为完全分离的两侧料片中较薄的一侧料片的厚度；
若破坏形式为焊点沿着完全分离的两侧料片间的贴合面方向剪开，则车身焊点卷边剥离性能判定为不合格；
若破坏形式为焊点在一侧料片上形成剥离凸台，当测试结果满足最小剥离宽度W和最小料片厚度H的预设对应关系时，则车身焊点卷边剥离性能判定为合格，否则判定为不合格。
如表1示出了最小剥离宽度W和最小料片厚度H的预设对应关系，此时破坏形式为焊点在一侧料片上形成剥离凸台，当最小料片厚度H位介于表1中两个最小料片厚度值之间时，依据数值较大的最小料片厚度值对应的最小剥离宽度W对车身焊点卷边剥离性能进行判断。
表1
Figure BDA0002615344050000151
为方便理解，列举以下几个示例进行详细说明。
示例一：对某汽车后背门总成存在质量波动的双层板焊点进行卷边剥离性能测试与评价。其中，双层板焊点一层母材为0.8mm厚的St04热镀锌板，另一层母材为1.5mm厚的St13冷轧板。
步骤一：提取车身焊点的实际焊接工艺参数
实际车身焊点为某汽车后背门总成存在质量波动的双层板焊点。实际焊接工艺参数为形成车身焊点所用的实际焊机、实际焊钳、实际控制柜、实际电极帽以及实际焊接工艺。
步骤二：建立车身焊点的卷边剥离测试模型
双层板焊点卷边剥离测试模型100包括第一底部料片101、第一受卷料片102和第一焊点103，第一底部料片101和第一受卷料片102垂直设置，第一底部料片101和第一受卷料片102通过第一焊点103连接，第一焊点103位于第一底部料片101和第一受卷料片102沿长度方向的中心线的交汇处。
步骤三：基于卷边剥离测试模型制造试验料片
基于双层板焊点卷边剥离测试模型100分别制作第一底部料片101和第一受卷料片102。第一受卷料片102的制造材料为0.8mm厚的St04热镀锌板，自由长度L＝180mm，宽度W1＝30mm。第一底部料片101的制造材料为1.5mm厚的St13冷轧板，宽度W2＝30mm。
步骤四：基于实际焊接工艺参数制作车身焊点的卷边剥离测试样品
基于双层板焊点卷边剥离测试模型100，通过夹紧工具将第一底部料片101和第一受卷料片102垂直放置，基于实际焊接工艺参数焊接第一焊点103，完成双层板焊点卷边剥离测试样品的制备。
步骤五：制作车身焊点卷边剥离性能测试装置
车身焊点卷边剥离性能测试装置包括固定单元1和扭转单元2，固定单元1包括底座11和压紧组件12。扭转单元2包括第一杆21和第二杆22，第一杆21设置有第一拼接段211，第一拼接段211设置有第一容纳槽2111，第二杆22设置有第二拼接段221，第二拼接段221设置有第二容纳槽2211，第一拼接段211与第二拼接段221拼接时，第一容纳槽2111和第二容纳槽2211能够拼合形成容纳空间。
步骤六：将卷边剥离测试样品装夹至车身焊点卷边剥离性能测试装置中进行卷边剥离性能测试
在测试时，将底座11固定在水平测试工作台上，通过压紧组件12将双层板焊点卷边剥离测试样品的第一底部料片101压紧于底座11上，将第一杆21的第一拼接段211与第二杆22的第二拼接段221拼接，第一拼接段211上的第一容纳槽2111和第二拼接段221上的第二容纳槽2211能够拼合形成容纳空间，双层板焊点卷边剥离测试样品的第一受卷料片102夹持于容纳空间中，通过人力同时转动第一杆21和第二杆22，直至第一受卷料片102和第一底部料片101发生分离。
测试结束后，拆卸第一套管231和第二套管232实现扭转单元2与第一受卷料片102的分离，通过拆卸紧固组件13实现固定单元1与第一底部料片101的分离。
步骤七：根据卷边剥离测试样品的破坏形式以及最小剥离宽度W和最小料片厚度H的对应关系，对车身焊点卷边剥离性能进行综合评价
卷边剥离测试样品的破坏形式为焊点沿着受卷料片与底部料片间的贴合面方向剪开，按照评价标准某汽车后背门总成双层板焊点的卷边剥离性能可判定为不合格。因而，在后续试制及生产中需重新调整焊接工艺，以获得满足产品设计及生产要求的车身焊点质量。
示例二：对某汽车左前门总成双层板焊点进行卷边剥离性能质量抽检。其中，双层板焊点一层母材为1.2mm厚的St280热镀锌板，另一层母材为1.0mm厚的St13冷轧板。
步骤一：提取车身焊点的实际焊接工艺参数
实际车身焊点为某汽车左前门总成双层板焊点。实际焊接工艺参数为形成车身焊点所用的实际焊机、实际焊钳、实际控制柜、实际电极帽以及实际焊接工艺。
步骤二：建立车身焊点的卷边剥离测试模型
双层板焊点卷边剥离测试模型100包括第一底部料片101、第一受卷料片102和第一焊点103，第一底部料片101和第一受卷料片102垂直设置，第一底部料片101和第一受卷料片102通过第一焊点103连接，第一焊点103位于第一底部料片101和第一受卷料片102沿长度方向的中心线的交汇处。
步骤三：基于卷边剥离测试模型制造试验料片
基于双层板焊点卷边剥离测试模型100分别制作第一底部料片101和第一受卷料片102。第一受卷料片102的制造材料为1.2mm厚的St280热镀锌板，自由长度L＝200mm，宽度W1＝40mm。第一底部料片101的制造材料为1.0mm厚的St13冷轧板，宽度W2＝40mm。
步骤四：基于实际焊接工艺参数制作车身焊点的卷边剥离测试样品
基于双层板焊点卷边剥离测试模型100，通过夹紧工具将第一底部料片101和第一受卷料片102垂直放置，基于实际焊接工艺参数焊接第一焊点103，完成双层板焊点卷边剥离测试样品的制备。
步骤五：制作车身焊点卷边剥离性能测试装置
车身焊点卷边剥离性能测试装置包括固定单元1和扭转单元2，固定单元1包括底座11和压紧组件12。扭转单元2包括第一杆21和第二杆22，第一杆21设置有第一拼接段211，第一拼接段211设置有第一容纳槽2111，第二杆22设置有第二拼接段221，第二拼接段221设置有第二容纳槽2211，第一拼接段211与第二拼接段221拼接时，第一容纳槽2111和第二容纳槽2211能够拼合形成容纳空间。
步骤六：将卷边剥离测试样品装夹至车身焊点卷边剥离性能测试装置中进行卷边剥离性能测试
在测试时，将底座11固定在水平测试工作台上，通过压紧组件12将双层板焊点卷边剥离测试样品的第一底部料片101压紧于底座11上，将第一杆21的第一拼接段211与第二杆22的第二拼接段221拼接，第一拼接段211上的第一容纳槽2111和第二拼接段221上的第二容纳槽2211能够拼合形成容纳空间，双层板焊点卷边剥离测试样品的第一受卷料片102夹持于容纳空间中，通过人力同时转动第一杆21和第二杆22，直至第一受卷料片102和第一底部料片101发生分离。
测试结束后，拆卸第一套管231和第二套管232实现扭转单元2与第一受卷料片102的分离，通过拆卸紧固组件13实现固定单元1与第一底部料片101的分离。
步骤七：根据卷边剥离测试样品的破坏形式以及最小剥离宽度W和最小料片厚度H的对应关系，对车身焊点卷边剥离性能进行综合评价
卷边剥离测试样品的破坏形式为焊点沿着在St280热镀锌板料片上形成剥离凸台，通过游标卡尺获取剥离凸台的最小剥离宽度W＝4.5mm。由于最小料片厚度H＝1.0mm，根据表1其对应的最小剥离宽度应为4.0mm。由于4.5mm＞4.0mm，按照评价标准左前门总成双层板焊点卷边剥离性能可判定为合格。
示例三：对某汽车前地板总成三层板焊点质量控制情况存在质疑，重新评定其卷边剥离性能情况。其中，三层板焊点最上层母材为1.2mm厚的St280热镀锌板，中间母材为0.7mm厚的DP780热镀锌板，最底层母材为1.2mm厚的LA420热镀锌板。
步骤一：提取车身焊点的实际焊接工艺参数
实际车身焊点为某汽车前地板总成三层板焊点。实际焊接工艺参数为形成车身焊点所用的实际焊机、实际焊钳、实际控制柜、实际电极帽以及实际焊接工艺。
步骤二：建立车身焊点的卷边剥离测试模型
三层板焊点卷边剥离测试模型200包括第二底部料片201、第二受卷料片202、上部料片203和第二焊点204，第二底部料片201和第二受卷料片202垂直设置，第二底部料片201、第二受卷料片202和上部料片203通过第二焊点204依次连接，上部料片203与第二底部料片201沿长度方向的中心线重合，第二焊点204位于第二底部料片201和第二受卷料片202沿长度方向的中心线的交汇处。
步骤三：基于卷边剥离测试模型制造试验料片
基于三层板焊点卷边剥离测试模型200，分别制作第二底部料片201、第二受卷料片202和上部料片203，互换第二底部料片201和上部料片203的材料种类，再次制作第二底部料片201和上部料片203。
卷边剥离测试样品包括三层板焊点卷边剥离测试第一样品和三层板焊点卷边剥离测试第二样品。对于三层板焊点卷边剥离测试第一样品，上部料片203的制造材料为1.2mm厚的St280热镀锌板，宽度M1＝35mm，第二受卷料片202的制造材料为1.2mm厚的DP780热镀锌板，宽度M2＝45mm，自由长度L＝250mm，第二底部料片201的制造材料为1.4mm厚的LA420热镀锌板，宽度M3＝45m。对于三层板焊点卷边剥离测试第二样品，上部料片203的制造材料为1.4mm厚的LA420热镀锌板，宽度M1＝35mm，第二受卷料片202的制造材料为1.2mm厚的DP780热镀锌板，宽度M2＝45mm，自由长度L＝250mm，第二底部料片201的制造材料为1.2mm厚的St280热镀锌板，宽度M3＝45m。
步骤四：基于实际焊接工艺参数制作车身焊点的卷边剥离测试样品
基于三层板焊点卷边剥离测试模型200，通过夹紧工具将第二底部料片201和第二受卷料片202垂直放置，基于实际焊接工艺参数焊接第二焊点204，完成三层板焊点卷边剥离测试第一样品和三层板焊点卷边剥离测试第二样品的制备。
步骤五：制作车身焊点卷边剥离性能测试装置
车身焊点卷边剥离性能测试装置包括固定单元1和扭转单元2，固定单元1包括底座11和压紧组件12。扭转单元2包括第一杆21和第二杆22，第一杆21设置有第一拼接段211，第一拼接段211设置有第一容纳槽2111，第二杆22设置有第二拼接段221，第二拼接段221设置有第二容纳槽2211，第一拼接段211与第二拼接段221拼接时，第一容纳槽2111和第二容纳槽2211能够拼合形成容纳空间。
步骤六：将卷边剥离测试样品装夹至车身焊点卷边剥离性能测试装置中进行卷边剥离性能测试
在测试时，将底座11固定在水平测试工作台上，通过压紧组件12将三层板焊点卷边剥离测试样品的第二底部料片201压紧于底座11上，将第一杆21的第一拼接段211与第二杆22的第二拼接段221拼接，第一拼接段211上的第一容纳槽2111和第二拼接段221上的第二容纳槽2211能够拼合形成容纳空间，三层板焊点卷边剥离测试样品的第二受卷料片202夹持于容纳空间中，通过人力同时转动第一杆21和第二杆22，直至第二受卷料片202和第二底部料片201发生分离。
测试结束后，拆卸第一套管231和第二套管232实现扭转单元2与第二受卷料片202的分离，通过拆卸紧固组件13实现固定单元1与第二底部料片201的分离。
步骤七：根据卷边剥离测试样品的破坏形式以及最小剥离宽度W和最小料片厚度H的对应关系，对车身焊点卷边剥离性能进行综合评价
三层板焊点卷边剥离测试第一样品的破坏形式为在LA420热镀锌板料片上形成剥离凸台，通过游标卡尺获取剥离凸台的最小剥离宽度W＝4.1mm。由于最小料片厚度H＝0.7mm，根据表1其对应的最小剥离宽度应为3.3mm。由于4.1mm＞3.3mm，按照评价标准判定为合格。
三层板焊点卷边剥离测试第二样品的破坏形式为在St280热镀锌板料片上形成剥离凸台，通过游标卡尺获取剥离凸台的最小剥离宽度W＝2.8mm。由于最小料片厚度H＝0.7mm，根据表1其对应的最小剥离宽度应为3.3mm。由于2.8mm＜3.3mm，按照评价标准判定为不合格。
综合三层板焊点卷边剥离测试第一样品和三层板焊点卷边剥离测试第二样品的评价结果，某汽车前地板总成三层板焊点卷边剥离性能可判定为不合格。因而，在后续试制及生产中需重新调整焊接工艺，以获得满足产品设计及生产要求的车身焊点质量。
本实施例提供的车身焊点卷边剥离性能测试评价方法，无需通过实际车身件和专业测试设备，无需获取焊点的卷边剥离力学性能数值，仅需借助卷边剥离测试样品、相对简易的车身焊点卷边剥离性能测试装置以及操作工人的适当人力，即可实现车身焊点卷边剥离性能的快速、准确的测试与评价。此外，该方法还可用于支撑焊接工艺的快速调整、焊点质量的精准修复以及大批量生产中的快速质量抽检，助力车身试制与量产质量稳定性及制造效率的双提升。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (9)

1.一种车身焊点卷边剥离性能测试评价方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、提取车身焊点的实际焊接工艺参数；
S2、建立车身焊点的卷边剥离测试模型；
S3、基于卷边剥离测试模型制造试验料片；
S4、基于实际焊接工艺参数制作车身焊点的卷边剥离测试样品；
S5、制作车身焊点卷边剥离性能测试装置；
S6、将卷边剥离测试样品装夹至车身焊点卷边剥离性能测试装置中进行卷边剥离性能测试；
S7、根据卷边剥离测试样品的破坏形式以及最小剥离宽度W和最小料片厚度H的对应关系，对车身焊点卷边剥离性能进行综合评价；
在步骤S7中，最小剥离宽度W为在一侧料片上形成的剥离凸台的最小宽度值，最小料片厚度H为完全分离的两侧料片中较薄的一侧料片的厚度；
若破坏形式为焊点沿着完全分离的两侧料片间的贴合面方向剪开，则车身焊点卷边剥离性能判定为不合格；
若破坏形式为焊点在一侧料片上形成剥离凸台，当测试结果满足最小剥离宽度W和最小料片厚度H的预设对应关系时，则车身焊点卷边剥离性能判定为合格，否则判定为不合格；
当卷边剥离测试样品的破坏形式为焊点在一侧料片上形成剥离凸台时，最小剥离宽度W和最小料片厚度H的对应关系如下：
最小料片厚度H为0.5mm时，最小剥离宽度W为2.9mm；
最小料片厚度H为0.6mm时，最小剥离宽度W为3.1mm；
最小料片厚度H为0.7mm时，最小剥离宽度W为3.3mm；
最小料片厚度H为0.8mm时，最小剥离宽度W为3.6mm；
最小料片厚度H为0.9mm时，最小剥离宽度W为3.8mm；
最小料片厚度H为1.0mm时，最小剥离宽度W为4.0mm；
最小料片厚度H为1.25mm时，最小剥离宽度W为4.5mm；
最小料片厚度H为1.5mm时，最小剥离宽度W为4.9mm；
最小料片厚度H为1.75mm时，最小剥离宽度W为5.3mm；
最小料片厚度H为2.0mm时，最小剥离宽度W为5.7mm；
最小料片厚度H为2.25mm时，最小剥离宽度W为6.0mm；
最小料片厚度H为2.5mm时，最小剥离宽度W为6.4mm；
最小料片厚度H为2.75mm时，最小剥离宽度W为6.7mm；
最小料片厚度H为3.0mm时，最小剥离宽度W为7.0mm；
最小料片厚度H为3.5mm时，最小剥离宽度W为7.5mm；
最小料片厚度H为4.0mm时，最小剥离宽度W为8.0mm；
当最小料片厚度H位介于两个最小料片厚度值之间时，依据数值较大的最小料片厚度值对应的最小剥离宽度W对车身焊点卷边剥离性能进行判断。
2.根据权利要求1所述的车身焊点卷边剥离性能测试评价方法，其特征在于，在步骤S1中，车身焊点包括不同车身结构件通过电阻点焊工艺连接后形成的双层板焊点或者三层板焊点，实际焊接工艺参数包括形成车身焊点所采用的实际焊机、实际焊钳、实际控制柜、实际电极帽以及实际焊接工艺。
3.根据权利要求1所述的车身焊点卷边剥离性能测试评价方法，其特征在于，在步骤S2中，卷边剥离测试模型包括双层板焊点卷边剥离测试模型(100)，双层板焊点卷边剥离测试模型(100)包括第一底部料片(101)、第一受卷料片(102)和第一焊点(103)，第一底部料片(101)和第一受卷料片(102)垂直设置，第一底部料片(101)和第一受卷料片(102)通过第一焊点(103)连接，第一焊点(103)位于第一底部料片(101)和第一受卷料片(102)沿长度方向的中心线的交汇处。
4.根据权利要求3所述的车身焊点卷边剥离性能测试评价方法，其特征在于，在步骤S2中，卷边剥离测试模型还包括三层板焊点卷边剥离测试模型(200)，三层板焊点卷边剥离测试模型(200)包括第二底部料片(201)、第二受卷料片(202)、上部料片(203)和第二焊点(204)，第二底部料片(201)和第二受卷料片(202)垂直设置，第二底部料片(201)、第二受卷料片(202)和上部料片(203)通过第二焊点(204)依次连接，上部料片(203)与第二底部料片(201)沿长度方向的中心线重合，第二焊点(204)位于第二底部料片(201)和第二受卷料片(202)沿长度方向的中心线的交汇处。
5.根据权利要求4所述的车身焊点卷边剥离性能测试评价方法，其特征在于，在步骤S3中，基于双层板焊点卷边剥离测试模型(100)分别制作第一底部料片(101)和第一受卷料片(102)；或者，基于三层板焊点卷边剥离测试模型(200)，分别制作第二底部料片(201)、第二受卷料片(202)和上部料片(203)，互换第二底部料片(201)和上部料片(203)的材料种类，再次制作第二底部料片(201)和上部料片(203)。
6.根据权利要求5所述的车身焊点卷边剥离性能测试评价方法，其特征在于，在步骤S4中，卷边剥离测试样品包括双层板焊点卷边剥离测试样品，基于双层板焊点卷边剥离测试模型(100)，通过夹紧工具将第一底部料片(101)和第一受卷料片(102)垂直放置，基于实际焊接工艺参数焊接第一焊点(103)。
7.根据权利要求6所述的车身焊点卷边剥离性能测试评价方法，其特征在于，在步骤S4中，卷边剥离测试样品包括三层板焊点卷边剥离测试第一样品，基于三层板焊点卷边剥离测试模型(200)，通过夹紧工具将第二底部料片(201)和第二受卷料片(202)垂直放置，基于实际焊接工艺参数焊接第二焊点(204)；
卷边剥离测试样品还包括三层板焊点卷边剥离测试第二样品，基于三层板焊点卷边剥离测试模型(200)，通过夹紧工具将互换材料种类后的第二底部料片(201)和第二受卷料片(202)垂直放置，基于实际焊接工艺参数焊接第二焊点(204)。
8.根据权利要求7所述的车身焊点卷边剥离性能测试评价方法，其特征在于，在步骤S5中，车身焊点卷边剥离性能测试装置包括：
固定单元(1)，包括底座(11)和压紧组件(12)；
扭转单元(2)，包括第一杆(21)和第二杆(22)，所述第一杆(21)设置有第一拼接段(211)，所述第一拼接段(211)设置有第一容纳槽(2111)，所述第二杆(22)设置有第二拼接段(221)，所述第二拼接段(221)设置有第二容纳槽(2211)，所述第一拼接段(211)与所述第二拼接段(221)拼接时，所述第一容纳槽(2111)和所述第二容纳槽(2211)能够拼合形成容纳空间。
9.根据权利要求8所述的车身焊点卷边剥离性能测试评价方法，其特征在于，在步骤S6中，对于双层板焊点卷边剥离测试样品，在测试时，通过压紧组件(12)将第一底部料片(101)压紧于底座(11)上，第一受卷料片(102)夹持于容纳空间中，同时转动第一杆(21)和第二杆(22)，直至第一受卷料片(102)和第一底部料片(101)完全分离；
对于三层板焊点卷边剥离测试第一样品和三层板焊点卷边剥离测试第二样品，在测试时，通过压紧组件(12)将第二底部料片(201)压紧于底座上，第二受卷料片(202)夹持于容纳空间中，同时转动第一杆(21)和第二杆(22)，直至第二受卷料片(202)和第二底部料片(201)完全分离。
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