摩托车车架焊接变形的控制

论文摘要

车架是摩托车的主要部件,由多种管材及板材焊接而成,是复杂的三维空间结构。车架作为摩托车的骨架,将发动机、传动系统、悬挂装置、转向装置和车轮等有机连接,构成一个整体。车架不仅要承载驾驶员、发动机及其它部件,在行驶中还会受到各种冲击与振动。因此,车架制造过程如何控制应力和变形以保证其强度和静、动刚度是车架焊接的重要环节。本文综述了焊接在摩托车加工中的地位和作用,明确了车架制造技术及焊接在其中的重要地位,指出了本文的研究内容和意义;论述了焊接变形的机理和产生原因,从理论上为分析车架焊接变形的产生原因奠定了基础;阐述了焊接残余应力的消除、焊接变形的预防和控制对策,并讨论了包括有限元等焊接变形的预测和控制的一些最新研究方法和展望;在此基础上,针对株洲建设雅马哈摩托车有限公司目前在生产的一款摩托车——ZY125的车架在焊接过程中遇到的变形问题,分析了其变形产生的主要原因,运用相关理论及方法有效控制了变形,保证了生产。从而在理论和实际上得出了以下主要结论:通过对焊接结构尤其是摩托车车架变形的分析和研究,且与现场实际生产的车架焊接经验相结合,从车架的结构设计、焊接夹具的调整和焊接工艺等方面对焊接变形进行控制,通过变形量的计算,在工艺上采用反变形法以及刚性固定法,使ZY125摩托车车架焊接后不需经过矫正,一次合格率从原来的20%提高到95%以上,有效消除了生产过程中的焊接变形。本文的理论分析和研究结果已用于指导生产,创造了较好的社会效益和经济效益,也为今后摩托车车架的焊接制造提供了有价值的依据和方法。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 插图索引
• 附表索引
• 第1章 绪论
• 1.1 焊接加工在摩托车产业中的地位和作用
• 1.2 摩托车的发展以及国内外的现状
• 1.2.1 摩托车的发明
• 1.2.2 摩托车的发展及国内外现状
• 1.3 摩托车车架制造技术与选题意义
• 1.4 本选题的研究内容
• 第2章 焊接变形的机理与产生原因分析
• 2.1 焊接应力和变形
• 2.2 焊接应力和变形的危害性
• 2.3 焊接残余应力
• 2.3.1 焊接残余应力分布
• 2.3.2 焊接残余应力的影响
• 2.4 焊接变形
• 2.4.1 变形的种类
• 2.4.2 影响焊接变形的主要因素
• 2.5 焊接应力和变形的研究进展
• 2.5.1 焊接应力和变形的研究历史
• 2.5.2 焊接变形的预测方法
• 2.5.3 焊接变形的预测和控制的研究展望
• 2.6 小结
• 第3章 焊接变形的控制
• 3.1 焊接残余应力的预防和消除
• 3.2 焊接变形的预防和控制
• 3.2.1 工艺参数的控制
• 3.2.2 反变形法
• 3.2.3 刚性固定法
• 3.2.4 利用自重法
• 3.2.5 控制温度场
• 3.2.6 系统综合分析
• 3.2.7 间断对称焊接法
• 3.2.8 锤击焊缝法
• 3.3 焊接变形的矫正
• 3.4 改进焊接结构
• 3.4.1 合理选择焊缝形式和尺寸
• 3.4.2 尽可能减少不必要的焊接
• 3.5 小结
• 第4章 摩托车车架的焊接变形及控制
• 4.1 影响车架变形的因素和焊接变形的种类
• 4.1.1 影响因素
• 4.1.2 车架焊接变形的种类
• 4.2 设计措施
• 4.2.1 合理的焊缝尺寸和形式
• 4.2.2 合理的焊缝数目
• 4.2.3 合理的焊缝位置
• 4.3 工艺措施
• 4.3.1 反变形法
• 4.3.2 刚性固定法
• 4.3.3 合理施焊
• 4.3.4 合理的焊接顺序
• 4.4 焊接变形的矫正
• 4.5 ZY125 摩托车车架焊接变形的研究及控制
• 4.5.1 问题的提出
• 4.5.2 变形分析及变形量
• 4.5.3 改进措施
• 4.5.4 结果分析
• 4.6 小结
• 结论和展望
• 参考文献
• 致谢