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车身焊点布置及焊点力计算标准

发布

上海同捷科技股份有限公司

前言

本标准对车身焊点布置及焊点力计算进行详细说明总并对焊点布置及焊点力计算进行分析和验证，确认是否符合设计要求，对不符合要求的根据仿真结果进行优化。特制定此校核标准。

本标准由上海同捷科技股份有限公司第六研发中心提出。本标准由上海同捷科技股份有限公司技术标准分院归口。

本标准由上海同捷科技股份有限公司第六研发中心负责起草。本标准主要起草人：刘海龙、于立剑。

I

车身焊点布置及焊点力计算标准

1

范围

本标准适用于现有车型和正在开发的新车型；设计、制造部门可以参照此标准，制定出各个车型的具体点焊操作规范，以及制造的控制重点等

本标准规定了点焊作为一种高效的连接方式广泛的应用于汽车零部件和整车的制造过程中，在很大程度上促进了现代工业的发展。但由于焊接的特性，大量的试验也表明：与母材相比，焊接连接会大大地降低了整个结构的抗疲劳破坏的性能，这样使得通过点焊连接的结构在服役期间常常在焊接处发生失效破坏，造成事故。而且进行点焊连接的设备和工艺复杂，加工成本很高[1]。所以如果我们能在设计的初期对焊点的疲劳寿命通过计算来进行寿命预测，了解整个结构上焊点的分布情况，这样就可以指导实际工艺中对焊点的个数、分布方式进行合理的调整，以提高产

品的疲劳性能，并能降低制造成本，这样的计算和分析是具有工程实际意义的。同时，随着近年来计算机软硬件的迅速发展，计算机辅助工程（CAE）分析技术在静态、碰撞、振动噪音等领域均有了相当不错的应用成果，但疲劳耐久性分析需要综合有限元分析和动力学载荷分析等专业技术，计算工作量非常大，且计算结果的准确性由于没有真实的道路载荷谱（RLD）作为输入而缺乏说服力。

本文针对上述问题，基于在国内汽车企业已经开始成熟运用的六分力轮测试技术实测获得的某乘用车在试车场的道路载荷谱数据[2]，以此作为输入，驱动建立好的整车多刚体动力学仿真模型，获取作用在白车身各连接点上的载荷谱，同时对车身焊点传递的力/力矩进行有限元分析。综合上述结果，调用焊点疲劳损伤模型对车身焊点的疲劳寿命进行了计算，从而建立起一套较为可行的更符合真实工况的焊点疲劳寿命分析技术流程。2

规范性引用文件无。3

术语及定义

3.1

焊接

焊接是通过加热或者加压，或者两者并用；用或不用填充材料；使两分离的金属表面达到原子间的结合，形成永久性连接的一种工艺方法。3.2

点焊

将被焊工件压紧于两电极之间，并通以电流，利用电流流经工件有限接触面(即所谓“点”)及邻近区域产生的电阻热将其加热到熔化而形成扁球形的熔核，达到金属结合的一种方法。3.3

关键焊点

指在车身中起着对各个关键件的承载、连接作用，以及在整车动态或静态工况中承受着各个方向的拉应力、压应力、剪切应力，从而对整车安全、性能、可靠性影响非常严重的焊点。3.4

一般焊点

在车身中起着结构连接、尺寸固定的作用，对安全、性能影响相对较小的焊点。

3.5

焊点点距

指两个相邻焊点熔核的中心距离。4

设计输入输出

4.1设计输入条件5

设计工作内容焊点布置说明焊点力计算分析6

设计规则及标准要求

6.1焊点布置说明6.1.1焊接结构工艺性

焊接结构工艺性是指钣金结构件在焊接夹具上组合拼装后，实施焊接的难易程度。零件良好的焊接结构应能满足材料较省、工序较少、夹具加工较易、寿命较高、操作较方便及产品质量稳定等要求。6.1.2部件分块

车身覆盖件的分块，应该在冲压工艺允许的前提下，零件越少越好，这样可以减少焊接面和装配误差。

车身上所有的孔洞，如门框和前后风窗框都是非常重要的装焊部位，要求这些门框洞尽量采取整体结构，若孔洞部分采用双层结构，则至少一层为整体结构，以减少装焊误差。6.1.3结构的工艺性

在焊接结构设计时，应该贯彻“对称地布置焊缝、焊点，并避免汇交、聚集、重迭，次要的焊缝、焊点可中断，主要的焊缝、焊点应连接。6.1.3.1

点焊接头形式及焊接空间

在零件设计时，点焊接头应尽可能设计成敞开式,同时还要考虑周边空间，以保证焊钳能够接近。（附图1点焊接头形式）

图1点焊接头形式

6.1.3.2

焊接边宽度

两个（或三个）相焊接零件的焊接边重叠部分的直边宽度,一般应不小于13mm，且相焊接零件的焊接边要平齐。因冲压或装配等工艺要求，允许1-2个焊点焊接处焊接边的宽度为10-13mm。具体参照表1（若板材为不同厚度组合，按较薄的板选取）

表1电阻点焊的焊点尺寸

焊点到边缘

板厚(最薄板)t

mm

焊点直径d

最小距离f

mm

mm

0.6-0.790.8-1.391.4-1.992.0-2.49

5.0-6.05.5-6.56.0-7.06.5-7.5

55-67-99-10

1010-1214-1818-20mm

焊接边最小宽度

6.1.3.3覆盖件焊接面要求

平整，不允许存在皱折、回弹等质量问题。6.1.3.4覆盖件的焊接面要求

尽量布置在平直面上，非焊接面要留足够的空间，以 …… 此处隐藏：3568字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……