一种车身钢板点焊疲劳试样生产现场制样方法

摘要

本发明涉及一种车身钢板点焊疲劳试样生产现场制样方法，包括如下步骤：1）、设计夹持座，该夹持座具有中空的内部空间，夹持座的上表面设置有焊点定位孔；2）、制作上固定块、侧固定块；3）将上固定块、侧固定块装入夹持座的内部空间；4）将试板和添加板装夹进夹具；5）拧紧侧固定块顶紧螺栓使试板保持平齐，拧紧上固定块顶紧螺栓使焊点试样试板及添加板与固定块压实无间隙；6）将装夹好试板的夹具放置于悬挂电焊钳下呈简支梁状态对准焊点定位孔加压开始焊接，依次焊接好试样两端的添加板；7）将焊接好的试样放置1-3分钟待试样冷却后拆卸夹具即得成品试样。本方法由于采用了专用夹具多向刚性约束使在试样焊接前后均不会因外力产生额外不规则变形；同时试样的冷却在夹具的约束中完成，避免不规则的热应力变形。

说明书

技术领域

本发明涉及一种车身钢板点焊疲劳试样生产现场制样方法，用于进行车身钢板点焊工艺疲劳性能数据测试的生产现场样品制备。

背景技术

在整车生产中点焊工艺作为重要的联接方式，几乎整个车身均是采用点焊工艺联接而成，在整车CAE分析中，特别是对车身结构分析中，车身钢板焊点的疲劳性能是必要的输入数据，因此获取准确的焊点疲劳性能数据对CAE分析至关重要。疲劳试验对试样不规则变形较敏感，所以制样的标准与否对进行车身钢板焊点疲劳性能试验起关键作用。样品不标准、一致性差会直接影响后续的疲劳试验及结果分析，且实验设备制样往往不能反映实际生产工艺的波动性。为了更契合实际焊接的工艺，采用实际生产用焊接设备并用相同的焊接工艺获得焊点疲劳试样进行试验更能真实反映整车焊点的实际性能参数。目前车间生产用点焊设备多为移动式悬挂点焊机，这种设备在焊接时会产生初始压力且由于本身的活动性大从而导致一定的震动，易影响试样的定位，并且后续焊点附近的不规则热应力变形也无法控制，导致试样不标准并且一致性差，对后续的试验及结果分析产生影响。由于生产现场无有效措施对试样一致性及热应力变形的有效控制，目前暂无针对焊接生产现场的焊点疲劳试样的制样方法。

发明内容

本发明目的在于提供一种车身钢板点焊疲劳试样生产现场制样方法，通过方法制得的试样，解决了由于生产现场悬挂点焊机焊接初始加压及自身活动性大对试样的冲击变形及由于焊接后焊点附近的热应力不规则翘曲导致试样产生不规则变形等问题。

为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种车身钢板点焊疲劳试样生产现场制样方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）、根据疲劳试样规格设计相应规格的夹持座，该夹持座具有中空的内部空间，夹持座的上表面设置有焊点定位孔；

2）、根据夹持座及试板规格制作上固定块、侧固定块；

3）将上固定块、侧固定块装入夹持座的内部空间，夹持座的上表面设置与上固定块对应的上固定块顶紧螺栓，夹持座的侧面设置与侧固定块对应的侧固定块顶紧螺栓；

4）将试板和添加板装夹进夹具，将上下试板及上下添加板与夹持座端部对齐,固定块位于试板和添加板的上表面，侧固定块位于试板和添加板的侧面；

5）拧紧侧固定块顶紧螺栓使试板保持平齐，拧紧上固定块顶紧螺栓使焊点试样试板及添加板与固定块压实无间隙；

6）将装夹好试板的夹具放置于悬挂电焊钳下呈简支梁状态对准焊点定位孔加压开始焊接，依次焊接好试样两端的添加板；

7）将焊接好的试样放置1-3分钟待试样冷却后拆卸夹具即得成品试样。

所述夹持座还包括限位块，所述限位块通过螺栓固定在侧固定块两端，用于夹紧侧固定块。

所述夹持座中空部分的宽度大于焊点试样试板宽度与侧固定块宽度之和，以此便于后续试板安装调整。

所述上固定块上的上表面设置有螺栓U型调整槽，便于根据添加板位置和试样长度来随意调整上固定块的放置位置以达到固定作用。

所述侧固定块高度小于夹持座内部高度便于后续调整位置。

本发明具有的积极效果：

 1、通过采用实际生产现场用生产设备焊接试样进行试验，最大限度的保证了试样与实际生产件的焊接状态及工艺参数相一致，以此试样试验所得结果进行CAE分析由于与实际点焊工艺吻合度高可以提高分析准确性；

2、试板采用该刚性夹持装置进行装夹，可以避免因为设备震动及其它外力导致的试样位置关系发生变化，保证了试样从始至终位置关系的稳定，保证了试样的一致性，便于后续试验装夹及结果分析；

3、试样在焊接完成后待其冷却后再进行拆卸保证了试样不会因为焊点附近热应力释放导致试样发生不规则变形，根据试样数量可以选择是否制作多个该类夹具进行装夹焊接，可有效提高制样效率，且制样合格率有了保证。

附图说明

图1为点焊疲劳试样装夹夹具示意图；

图2为图1中所示夹具沿长度方向的剖视图；

图3为夹持座的俯视图；

图4为图3中的A-A剖视图；

图5为图3所示夹持座的端向视图；

图6为上固定块的示意图；

图7为上固定块上的螺栓U型调整槽示意图；

图8为侧固定块结构示意图；

图9为焊点疲劳试样试板装夹示意图。

具体实施方式

下面结合附图说明和实施例对本发明作进一步描述：

如图1-5所示，用于制作车身钢板点焊疲劳试样的夹具，包括夹持座1，夹持座1由上板11、下板12和两个侧板13围成的中空体构成，其中的中空部分14作为试样的安装区域， 夹持座1的上板上设置有测试焊点定位孔3、固定焊点定位孔2和顶紧螺栓安装孔15，顶紧螺栓安装孔15内设置有上固定块顶紧螺栓4，夹持座1的其中一个侧板13也设置有顶紧螺栓安装孔15，侧板的顶紧螺栓安装孔15上设置有侧固定块顶紧螺栓5。

试样9搁置在中空部分14内，试样9的上表面搁置有上固定块8，纵向侧面搁置有侧固定块，上固定块8和上固定块顶紧螺栓4相对应，侧固定块和侧固定块顶紧螺栓5相对应，拧紧上固定块顶紧螺栓4和侧固定块顶紧螺栓5后，试样9被上固定块和侧固定块夹紧在夹持座1内。

如图6-7所示，上固定块8的上表面具有螺栓U型调整槽21, 上固定块8主要用于从夹持座1上方通过顶紧螺栓4的挤压对试样9施加压力加以固定，设置的螺栓U型调整槽21可以根据试样规格以不与移动式悬挂点焊钳焊极相干涉为前提进行调整。

图8给出了侧固定块的结构示意图，侧固定块主要用于从夹持座1侧面通过顶紧螺栓5的挤压对试样9施加压力使试样9始终对齐并固定，由于采用螺栓固定，从而不会由于一般的震动导致试样装夹的变形。

侧固定块的端部设置有限位块安装孔22，侧固定块的端部通过限位块6和螺栓被限位块6固定，限位块6对侧固定块的固定，防止了侧固定块因为外力而偏离夹持座。通过螺钉固定，从而始终保持夹具的完整性，不因为跌落或者其它震动导致夹持的偏斜。

图9是试样的结构示意图，包括两个试板91和两个添加板92，整个试样分为两层，上层为一个试板91和一个添加板92，下层为一个添加板92和一个试板91，上下两层的添加板92和试板91位置交错。

具体的试样制样方法：

1、根据将要制作的疲劳试样规格及悬挂点焊机规格设计夹持座1，夹持座1上下两面为悬挂点焊机电极预设了测试焊点定位孔3和固定焊点定位孔2，测试焊点定位孔3和固定焊点定位孔2分别和试样的测试焊点93和固定焊点94位置相对应，夹持座1顶面设置了固定添加板92的上固定块8的顶紧螺栓安装孔15，侧面设置了侧固定块的顶紧螺栓安装螺纹15，该夹持座1中空部分14的宽度大于焊点试样试板91宽度与侧固定块宽度之和，以此便于后续试板安装调整。

2、根据将要制作的疲劳试样规格设计上固定块8，该上固定块设置了2个，以达到对焊点试样两端的添加板92进行固定，该上固定块8与夹持座1上面的顶紧螺栓4相配合，该上固定块8上设置了螺栓U型调整槽21，便于根据添加板位置和试样长度来随意调整上固定块的放置位置以达到固定作用，并且不因为震动和外力使试样发生偏斜，而使试样始终保持平齐；上固定块最大直径处不大于试板宽度，避免与侧固定块发生干涉。

3、根据将要制作的疲劳试样规格设计侧固定块，该侧固定块端部设置了限位块安装孔22，该侧固定块的作用在于通过螺栓顶紧力向夹持座内挤压焊点疲劳试样试板，使试板与夹持座1另一侧相互挤压达到纵向对齐的目的，并且不因为震动及外力使试样发生偏斜，而使试样在点焊过程中始终保持平齐。侧固定块高度略小于夹持座内部高度便于后续调整位置。

4、根据夹持座规格及侧固定块规格设计限位块，该限位块6设置有安装螺纹孔，该限位块6主要用于对侧固定块起到限位作用，不至于因为频繁的装夹及震动使侧固定块偏离夹持座而保持夹具的完整性，避免夹具不完整而需要重新组装浪费时间；限位块高度不大于夹持座高度，以避免装夹好试样后夹持装置晃动。

5、试样约束性冷却，将试板按照试样形位关系装夹进夹具，将装夹好试板后的夹具放置于生产现场悬挂点焊机现场，将夹具放置成简支梁状态，开始采用点焊机焊接，焊极放于焊极定位孔10加压焊接，依次进行试板和添加板焊点的焊接，整个试样焊接完成后先不进行拆卸，等待1-3分钟待试样冷却后再拆卸，再用夹具安装其它试板进行焊接，如需焊接试样较多，可以采用多个试板夹持置进行试样安装焊接，避免了冷却等待时间，提高制样效率。

以上实施例显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，而不是以任何方式限制本发明的范围，在不脱离本发明范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的范围内。