CN114682880A - 一种吸能盒焊接工艺方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种吸能盒焊接工艺方法和系统，方法包括：对吸能盒进行焊接前的预处理；将待焊所述吸能盒放置在工装上并夹紧，设置焊接设备的焊接工艺参数并存储，对所述吸能盒焊缝的焊接路径进行规划；按照规划的焊接路径和设置的焊接工艺参数进行焊接；对所述吸能盒进行焊接后处理。通过吸能盒焊接工艺方法和系统，解决了现有汽车吸能盒的立板和底板焊接过程中所存在的因焊接热影响区热量过度集中导致吸能盒容易变形、精度差的问题；通过采用降温措施，导热性好，使得吸能盒热量散发快，保证了吸能盒的焊接后的变形满足要求。

Description

一种吸能盒焊接工艺方法和系统

技术领域

本发明属于焊接技术领域，具体涉及一种吸能盒焊接工艺方法和系统。

背景技术

在汽车制造领域，吸能盒是影响汽车安全的一个重要部件，吸能盒的焊接精度直接影响吸能盒与保险杠的连接配合，所以对焊接后的吸能盒的变形提出了比较高的精度要求，要求焊接后的变形不能过大，现有吸能盒在焊接后热量比较多，散热较慢导致零部件变形较大且不宜控制，从而导致零部件焊接成品率较低，由于焊接需要一定的熔深才能保证焊接质量，较大的熔深又伴随着焊接件自身的变形大难以控制，成品率低，因此需要一种焊接工艺方法来保证吸能盒的焊接质量和精度满足技术要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种吸能盒焊接工艺方法和系统，以解决现有汽车吸能盒的立板和底板焊接过程中所存在的因焊接热影响区热量过度集中导致吸能盒的底板容易变形、精度差的问题。本发明采用焊接工艺方法对焊接工艺参数进行优化确定，合理规划焊接路径，并采取有效散热方法，确保位置精度，防止吸能盒变形过大，使得吸能盒热量散发快，保证了吸能盒焊接后的变形精度满足要求。

为达到上述目的，本发明提供了一种吸能盒焊接工艺方法，所述方法包括：

对吸能盒进行焊接前的预处理；将待焊所述吸能盒放置在工装上并夹紧，设置焊接设备的焊接工艺参数并存储，对所述吸能盒焊缝的焊接路径进行规划；按照规划的焊接路径和设置的焊接工艺参数进行焊接；对所述吸能盒进行焊接后处理。

进一步地，所述对吸能盒进行焊接前的预处理包括：对所述吸能盒进行清洗处理。

可选地，所述对吸能盒进行焊接前的预处理还包括：对所述吸能盒的相关面进行平面度检测。

进一步地，对所述吸能盒进行焊接后处理包括：对所述吸能盒进行焊渣清理。

进一步地，对所述吸能盒进行焊接后处理还包括：对所述吸能盒进行焊接后平面度检测。

可选地，所述按照规划的焊接路径和设置的焊接工艺参数进行焊接包括：对所述吸能盒采取降温措施。

可选地，所述焊接工艺参数为焊接电流、焊接电压、送丝类型、送丝速度、焊接速度、气体类型、气体流量、焊丝型号，焊接角度中的至少一项参数。

优选地，所述气体类型为92％Ar+8％CO₂的混合气体；所述气体流量为15L/min；所述焊接角度为30°～45°。

本发明还提供了一种吸能盒焊接系统，用于实现吸能盒焊接工艺方法。所述吸能盒焊接系统包括：

工装单元，对所述吸能盒夹紧并定位，确保定位精度，从而实现所述吸能盒的焊接；焊接设备单元，用于设置所述焊接参数，配备实现吸能盒焊接工艺方法的必要设备并按照所述焊接工艺参数执行相应的操作。

进一步地，所述焊接设备单元包括配置模块、执行模块；所述配置模块是通过人机交互来设置相关的所述焊接工艺参数并进行存储；所述执行模块是根据所述所述配置模块设置的所述焊接工艺参数执行对应的操作，实现所述焊接设备单元的焊接操作。

本发明涉及一种汽车吸能盒焊接工艺方法和系统，有益效果为：本发明提供的汽车吸能盒焊接工艺方法和系统解决了现有汽车吸能盒的立板和底板焊接过程中所存在的因焊接热影响区热量过度集中导致吸能盒容易变形、精度差的问题。本发明采用的焊接工艺方法对焊接工艺参数进行优化确定，合理规划焊接路径，并采取有效散热方法，确保吸能盒形位指标和精度，防止吸能盒变形过大，使得吸能盒热量散发快，保证了吸能盒焊接后的变形精度满足要求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。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，还可以根据这些图获得其他的附图。

图1是本发明实施例一提供的吸能盒焊接工艺方法步骤流程图；

图2是本发明实施例一提供的吸能盒底板角焊缝熔深检测金相图；

图3是本发明实施例二提供的吸能盒焊接工艺方法步骤流程图；

图4是本发明实施例三提供的吸能盒焊接系统框图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

实施例一

图1示出了本发明实施例一提供的吸能盒焊接工艺方法步骤流程图；如图1所示，本发明实施例一提供的配电管理系统能耗统计显示方法，所述方法包括：

步骤S100，对吸能盒进行焊接前的预处理。

一般来说，汽车吸能盒作为机械加工零件，在加工和周转过程中极有可能受到污染导致其表面出现毛刺、金属屑、油污等污渍，因此，可选地，对所述吸能盒进行清洗处理；清洗的方式可采取酒精清洗、超声波清洗等方式。

可选地，对所述吸能盒的相关面面进行平面度检测。

另一方面，为了确保吸能盒的焊接后变形满足要求，有时候还需要对吸能盒的相关面进行平面度检测，以确保吸能盒的尺寸和位置参数满足要求，避免出现废品而浪费人力和工时，减少废品损失，本实施例中，吸能盒的相关面就是底板平面，吸能盒由立板和底板两部分组成，两部分需要焊接到一起，并保证焊接后的底板变形不能过大。

步骤S102，将待焊吸能盒放置在工装上并夹紧，设置焊接设备的焊接工艺参数并存储，对所述吸能盒焊缝的焊接路径进行规划。

为了确保吸能盒焊接精度，必须使用工装夹具，将待焊吸能盒放置在工装上并夹紧后，接下来我们需要设置焊接设备的焊接工艺参数并存储，便于使焊接设备按照设定的焊接工艺参数执行相应的操作。

可选地，焊接工艺参数为焊接电流、焊接电压、送丝类型、送丝速度、焊接速度、气体类型、气体流量、焊丝型号，焊接角度中的至少一项参数。

当然，如果需要焊接多个吸能盒，可以直接调用上个吸能盒焊接时存储的焊接工艺参数，避免重复设置，从而提高工作效率。

例如：对如下焊接工艺参数，我们设置为：气体类型为92％Ar+8％CO₂的混合气体；气体流量为15L/min。通过实验采用92％Ar+8％CO₂的混合气体，氩气的保护效果好，由于氩气气体电离的电弧为扩张电弧焊，焊接热输入相对较小，而二氧化碳气体在电离时产生的电弧为收缩电弧，可以为焊接带来较大的热输入，增加熔深。

再如：对于焊接角度，为了在焊接吸能盒底板时焊丝指向略偏底板，以增加底板熔深，我们采取的焊接角度为30°、40°、45°几种不同情况，也就是焊丝与底板的夹角角度值，试验效果良好。

为了尽可能减少焊接时的热量积累，我们还需要对焊接路径进行规划，原则就是尽量避免吸能盒的同一位置或这相近位置停留时间过长，减少热量堆积，造成局部过热导致吸能盒热胀过大，从而导致吸能盒出现较大变形。例如：可以采取依次对边焊接的方法，或者在强度有保证的情况下对焊缝把连续焊接改为断续焊接方式等措施。

步骤S104，按照规划的焊接路径和设置的焊接工艺参数进行焊接。

在焊接路径规划完成后及焊接工艺参数设置完成后，接下来便可以对吸能盒进行焊接。当然，焊接路径的规划也可以放到步骤S100中，并不会影响该实施例一中的吸能盒焊接工艺方法实施。

具体的，焊接工艺参数确定后，焊接设备将焊接工艺参数转化为电信号或者机械信号，对焊接设计的执行机构如焊接机器人进行驱动操作，焊接机器人按照规划的焊接路径对吸能盒进行焊接操作，直至焊接完成。当然，中间也可进行人为中断操作。

步骤S106，对所述吸能盒进行焊接后处理。

可选地，对吸能盒进行焊渣清理。焊接完成后，因为焊丝的使用和金属零件的熔化冷却、熔滴飞溅等出现焊渣，需要对焊渣进行清理操作，确保吸能盒表面外观质量满足技术要求规定。

可选地，对所述吸能盒的进行焊接后平面度检测。

为了确保吸能盒的焊接后变形精度满足要求，需要对还需要对吸能盒的焊接面进行焊接后的平面度检测，以确保吸能盒的最终形位参数满足要求，避免出现不合格品。

可选地，有时候还需要对吸能盒进行抽样并进行破坏性检测，如熔深检测、强度检测等，以验证吸能盒的焊接强度满足要求。

例如：以某型汽车的吸能盒为例，熔深检测后试验后的结果如下：

图2示出了本发明实施例一提供的吸能盒底板角焊缝熔深检测金相图。将焊后的试样使用金相切割机进行试样切割，以及使用金相显微镜及逆行熔深测量，实验所用的腐蚀液为4％的HNO₃酒精溶液，腐蚀时间为15s。实验测得熔深结果如图2所示。

如图2中(a)所示，底板的最大的最大熔深为1.09mm，焊脚尺寸为3.892mm。立板的最大熔深为1.595mm，焊脚尺寸为3.23mm。如图中2(b)所示底板的熔深为1.285mm，焊脚尺寸为3.739mm，立板的熔深为0.974mm，焊脚尺寸为3.428mm。均符合吸能盒熔深要求。

本实施例提供的吸能盒焊接工艺方法，解决了现有吸能盒的立板和底板焊接过程中所存在的因焊接热影响区热量过度集中导致吸能盒容易变形过大、精度差的问题，确保了满足用户需求。

实施例二

图3示出了本发明实施例二提供的吸能盒焊接工艺方法步骤流程图；如图3所示，本发明实施例二提供的吸能盒焊接工艺方法，相比于实施例一，步骤S104变为S105，其他步骤与实施例一相同。

步骤S105，按照规划的焊接路径和设置的焊接工艺参数进行焊接，对所述吸能盒采取降温措施。

在本实施例中，我们增加了降温措施，如：对紧挨吸能盒底板的平台设置铜板，因为铜的导热性好，散热快；进一步的，还可以增加冷却装置，配置冷却管路，内置循环的冷却液，更快的带走焊接时产生的热量，从而减少热量积累，从而使吸能盒焊接后变形更小。

本实施例提供的吸能盒焊接工艺方法，解决了现有吸能盒的立板和底板焊接过程中所存在的因焊接热影响区热量过度集中导致吸能盒容易变形过大、精度差的问题，确保了满足用户需求，通过采用降温措施，导热性好，使得吸能盒热量散发快，更好的保证了吸能盒的焊接后的变形精度满足要求。

实施例三

本实施例提供了一种吸能盒焊接系统，图4示出了本发明实施例三提供的吸能盒焊接系统框图。通过本实施例中的吸能盒焊接系统可执行如图1和/或图3所示出的吸能盒焊接工艺方法。具体地，吸能盒焊接系统包括：

工装单元1，对所述吸能盒夹紧并定位，确保定位精度，从而实现所述吸能盒的焊接；

焊接设备单元2，用于设置所述焊接参数，配备实现吸能盒焊接工艺方法的必要设备并按照所述焊接参数执行相应的操作。

更具体的，所述焊接设备单元包括配置模块200、执行模块202；

所述配置模块200是通过人机交互来设置相关的所述焊接工艺参数并进行存储；

所述执行模块202是根据所述所述配置模块200设置的所述焊接工艺参数执行对应的操作，实现所述焊接设备单元2对吸能盒的焊接操作。

本发明提供的吸能盒焊接工艺方法和系统，通过制定焊接工艺，解决了现有汽车吸能盒的立板和底板焊接过程中所存在的因焊接热影响区热量过度集中导致吸能盒容易变形、精度差的问题。采用降温措施，导热性好，使得吸能盒热量散发快，保证了吸能盒的焊接后的变形精度满足要求。

需要指出，根据实施的需要，可将本发明实施例中描述的各个步骤拆分为更多步骤，也可将两个或多个步骤或者步骤的部分操作组合成新的步骤，以实现本发明实施例的目的。

上述根据本发明实施例的方法可在硬件、固件中实现，或者被实现为可存储在记录介质(诸如CD ROM、RAM、软盘、硬盘或磁光盘)中的软件或计算机代码，或者被实现通过网络下载的原始存储在远程记录介质或非暂时机器可读介质中并将被存储在本地记录介质中的计算机代码，从而在此描述的方法可被存储在使用通用计算机、专用处理器或者可编程或专用硬件(诸如ASIC或FPGA)的记录介质上的这样的软件处理。可以理解，计算机、处理器、微处理器控制器或可编程硬件包括可存储或接收软件或计算机代码的存储组件(例如，RAM、ROM、闪存等)，当所述软件或计算机代码被计算机、处理器或硬件访问且执行时，实现在此描述的吸能盒焊接工艺方法。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及方法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明实施例的范围。

以上实施方式仅适于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (10)

1.一种吸能盒焊接工艺方法，其特征在于，所述方法包括：

对吸能盒进行焊接前的预处理；

将待焊所述吸能盒放置在工装上并夹紧，设置焊接设备的焊接工艺参数并存储，对所述吸能盒焊缝的焊接路径进行规划；

按照规划的焊接路径和设置的所述焊接工艺参数进行焊接；

对所述吸能盒进行焊接后处理。

2.根据权利要求1所述的吸能盒焊接工艺方法，其特征在于，所述对吸能盒进行焊接前的预处理包括：

对所述吸能盒进行清洗处理。

3.根据权利要求1所述的吸能盒焊接工艺方法，其特征在于，所述对吸能盒进行焊接前的预处理还包括：

对所述吸能盒的相关面进行平面度检测。

4.根据权利要求1所述的吸能盒焊接工艺方法，其特征在于，所述对所述吸能盒进行焊接后处理包括：

对所述吸能盒进行焊渣清理。

5.根据权利要求1所述的吸能盒焊接工艺方法，其特征在于，所述对所述吸能盒进行焊接后处理还包括：

对所述吸能盒进行焊接后平面度检测。

6.根据权利要求1所述的吸能盒焊接工艺方法，其特征在于，所述按照规划的焊接路径和设置的所述焊接工艺参数进行焊接包括：

对所述吸能盒采取降温措施。

7.根据权利要求1-6任一所述的吸能盒焊接工艺方法，其特征在于，所述焊接工艺参数为焊接电流、焊接电压、送丝类型、送丝速度、焊接速度、气体类型、气体流量、焊丝型号，焊接角度中的至少一项参数。

8.根据权利要求7所述的吸能盒焊接工艺方法，其特征在于，所述气体类型为92％Ar+8％CO₂的混合气体；所述气体流量为15L/min；所述焊接角度为30°～45°。

9.一种吸能盒焊接系统，用于实现所述吸能盒焊接工艺方法，其特征在于，所述吸能盒焊接系统包括：

工装单元，对所述吸能盒夹紧并定位，确保定位精度，从而实现所述吸能盒的焊接；

焊接设备单元，用于设置所述焊接参数，配备实现吸能盒焊接工艺方法的必要设备并按照所述焊接工艺参数执行相应的操作。

10.根据权利要求9所述的吸能盒焊接系统，其特征在于，所述焊接设备单元包括配置模块、执行模块；

所述配置模块是通过人机交互来设置相关的所述焊接工艺参数并进行存储；

所述执行模块是根据所述所述配置模块设置的所述焊接工艺参数执行对应的操作，实现所述焊接设备单元的焊接操作。

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