發(fā)布時間：2021-12-11 00:24

　　熱板焊接技術(shù)憑借著其廣泛的適用性、易用性以及較高的精度等優(yōu)點,在車燈裝配的焊接中被廣泛應(yīng)用。車燈熱板焊接過程中不合適的工藝參數(shù)會導(dǎo)致多種焊接缺陷,如未熔合、未焊透、夾渣、氣孔等等,也會因為焊接完成后的車燈含有過量的殘余應(yīng)力,使車燈變形,產(chǎn)生銀紋甚至裂紋,降低焊接強度,影響產(chǎn)品良品率。本文通過有限元仿真分析與實驗驗證,對車燈熱板焊接的熱模以及焊接工藝參數(shù)進行了研究。論文主要研究工作如下:（1）建立熱板焊接的熱模和車燈燈罩的傳熱和熱-固耦合仿真模型,對熱模和車燈燈罩的三維模型進行合理簡化,并依據(jù)實際情況給出載荷與約束的邊界條件,如確定熱模熱源的表達方式。對熱模加熱過程進行有限元分析,并與實際測得溫度和變形量進行對比,驗證所建立的熱板焊接仿真模型的可行性與正確性。（2）以縮短熱模加熱時間和熱模變形量、改善加熱筋表面溫度分布為目標,對熱模結(jié)構(gòu)采取輕量化的方法,提出了結(jié)構(gòu)改進方案,對熱模的加熱熱源提出了功率分段分布的改進方案,有效減少了加熱筋表面溫差并提高了加熱效率,減小了變形量有助于提高熱模的重復(fù)定位精度。（3）采用熱接觸單元并通過實驗確定了車燈熱板焊接所用材料的接觸熱阻,對車燈熱板焊接的傳熱... 

【文章來源】：浙江工業(yè)大學(xué)浙江省

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

熱板焊接流程示意圖

因此，需要盡可能地減小車燈的殘余應(yīng)力。對于車燈這類注塑產(chǎn)品，在其注射成形后便有殘余應(yīng)力，根據(jù)殘余應(yīng)力的產(chǎn)生類型，可以采取熱處理的退火工藝或者提高注塑工藝水平的方式消除殘余應(yīng)力[9]。在車燈焊接過程中所產(chǎn)生的熱應(yīng)力，可以通過優(yōu)化相關(guān)工藝參數(shù)來改進焊接工藝減小溫度差值，使熱應(yīng)力減小，從而減小殘余應(yīng)力，同時提高車燈的拉伸強度。熱模是熱板焊接中比較主要的部件，只有當熱模表面的溫度達到要求時才能保證熱板焊接的可靠性，在車燈熱板焊接中更是如此。車燈熱板焊接熱模的主要結(jié)構(gòu)可以從下圖中看出。圖1-2車燈熱板焊接熱模Figure1-2.Hotdieofhotplatewelding圖中加熱筋的作用是將相對應(yīng)工件的焊接筋部分加熱到一定溫度；加熱管的作用是提供熱源，使加熱筋能夠達到目標溫度；熱電偶測溫點的作用是定點檢測熱模的溫度，通過經(jīng)驗公式的換算得到加熱筋的溫度，從而對加熱管進行控制。從圖中可以看出除去連接部分，車燈熱板焊接熱模的結(jié)構(gòu)主要有熱模本體、加熱筋、加熱管和熱電偶測溫點。加熱筋在高度上的落差比較大，這就容易導(dǎo)致加熱筋表面的溫度分布不均勻，影響車燈焊接的可靠性。所以在車燈熱模的設(shè)計過程中就需要考慮熱模結(jié)構(gòu)的合理性，使得加熱筋表面的溫度差值在接受范圍內(nèi)。隨著計算機技術(shù)與仿真軟件的快速發(fā)展，在熱模的設(shè)計階段完全可以利用CAE技術(shù)對熱模的溫度場等等進行分析，從而得到合適的解決方案。同樣的也

研究路線框架圖

【參考文獻】：
期刊論文
[1]HDPE管熱熔焊接過程熱力耦合分析[J]. 趙瀟,王國茂,王浩.  石油和化工設(shè)備. 2019(08)
[2]塑料焊接在汽車燈具中的應(yīng)用及其影響因素探究[J]. 張玉坤.  合成材料老化與應(yīng)用. 2019(02)
[3]塑料焊接工藝在內(nèi)飾產(chǎn)品上應(yīng)用[J]. 周金濤,徐旭.  汽車工藝與材料. 2019(02)
[4]CAE技術(shù)在車燈熱板焊接中的應(yīng)用[J]. 辛忠華,朱濤,吳海萍,周永新.  汽車電器. 2019(01)
[5]基于正交實驗的塑料件優(yōu)化設(shè)計研究[J]. 成薇,徐以國.  上海汽車. 2019(01)
[6]基于正交試驗的鋁代鋼沖壓成形工藝參數(shù)優(yōu)化[J]. 劉建鵬,王震虎,林啟權(quán),李落星,方向東,王銀.  塑性工程學(xué)報. 2018(05)
[7]工程車輛翼型管散熱器冷側(cè)翅片信噪比分析[J]. 王寶中,馮少聰,劉佳鑫,蔣炎坤.  工程熱物理學(xué)報. 2018(08)
[8]先進熱塑性復(fù)合材料在大型客機結(jié)構(gòu)零件領(lǐng)域的應(yīng)用及其制造技術(shù)[J]. 楊洋,見雪珍,袁協(xié)堯,徐捷,王洪恩,劉衛(wèi)平.  玻璃鋼. 2017 (04)
[9]塑料光學(xué)制品中殘余應(yīng)力與光學(xué)性能的關(guān)系研究[J]. 郭星,梅相全.  汽車實用技術(shù). 2017(17)
[10]ABS材料基于ANSYS生死單元技術(shù)的熱分析[J]. 王靖,李自良,祁冬杰,李永青,楊東方,曹華.  合成材料老化與應(yīng)用. 2017(02)

博士論文
[1]復(fù)雜規(guī)則曲面機械零件的熱變形理論及應(yīng)用研究[D]. 李桂華.合肥工業(yè)大學(xué) 2006

碩士論文
[1]基于田口實驗設(shè)計的液晶屏模組夾層異物改善研究[D]. 周紅艷（Jesse Zhou）.上海交通大學(xué) 2015
[2]機械零件熱變形機理及其仿真研究[D]. 徐祗尚.合肥工業(yè)大學(xué) 2015
[3]固體界面接觸熱阻及導(dǎo)熱系數(shù)測量的實驗研究[D]. 劉菊.華中科技大學(xué) 2011
[4]精密平板的熱變形理論與應(yīng)用研究[D]. 費雯.安徽大學(xué) 2010
[5]高密度聚乙烯壓力管道熱板焊接接頭應(yīng)力場有限元模擬[D]. 谷侃鋒.天津大學(xué) 2003



本文編號：3533670