基于CAE的車(chē)燈熱板焊接熱模與工藝參數(shù)研究
發(fā)布時(shí)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(diǎn),在車(chē)燈裝配的焊接中被廣泛應(yīng)用。車(chē)燈熱板焊接過(guò)程中不合適的工藝參數(shù)會(huì)導(dǎo)致多種焊接缺陷,如未熔合、未焊透、夾渣、氣孔等等,也會(huì)因?yàn)楹附油瓿珊蟮能?chē)燈含有過(guò)量的殘余應(yīng)力,使車(chē)燈變形,產(chǎn)生銀紋甚至裂紋,降低焊接強(qiáng)度,影響產(chǎn)品良品率。本文通過(guò)有限元仿真分析與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,對(duì)車(chē)燈熱板焊接的熱模以及焊接工藝參數(shù)進(jìn)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(chē)燈燈罩的傳熱和熱-固耦合仿真模型,對(duì)熱模和車(chē)燈燈罩的三維模型進(jìn)行合理簡(jiǎn)化,并依據(jù)實(shí)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(dá)方式。對(duì)熱模加熱過(guò)程進(jìn)行有限元分析,并與實(shí)際測(cè)得溫度和變形量進(jìn)行對(duì)比,驗(yàn)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(shí)間和熱模變形量、改善加熱筋表面溫度分布為目標(biāo),對(duì)熱模結(jié)構(gòu)采取輕量化的方法,提出了結(jié)構(gòu)改進(jìn)方案,對(duì)熱模的加熱熱源提出了功率分段分布的改進(jìn)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(guò)實(shí)驗(yàn)確定了車(chē)燈熱板焊接所用材料的接觸熱阻,對(duì)車(chē)燈熱板焊接的傳熱...
【文章來(lái)源】:浙江工業(yè)大學(xué)浙江省
【文章頁(yè)數(shù)】:85 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)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(chē)燈的殘余應(yīng)力。對(duì)于車(chē)燈這類(lèi)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(lèi)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(chē)燈焊接過(guò)程中所產(chǎn)生的熱應(yīng)力,可以通過(guò)優(yōu)化相關(guān)工藝參數(shù)來(lái)改進(jìn)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(shí)提高車(chē)燈的拉伸強(qiáng)度。熱模是熱板焊接中比較主要的部件,只有當(dāng)熱模表面的溫度達(dá)到要求時(shí)才能保證熱板焊接的可靠性,在車(chē)燈熱板焊接中更是如此。車(chē)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(chē)燈熱板焊接熱模Figure1-2.Hotdieofhotplatewelding圖中加熱筋的作用是將相對(duì)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(dá)到目標(biāo)溫度;熱電偶測(cè)溫點(diǎn)的作用是定點(diǎn)檢測(cè)熱模的溫度,通過(guò)經(jīng)驗(yàn)公式的換算得到加熱筋的溫度,從而對(duì)加熱管進(jìn)行控制。從圖中可以看出除去連接部分,車(chē)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(cè)溫點(diǎn)。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(chē)燈焊接的可靠性。所以在車(chē)燈熱模的設(shè)計(jì)過(guò)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(jì)算機(jī)技術(shù)與仿真軟件的快速發(fā)展,在熱模的設(shè)計(jì)階段完全可以利用CAE技術(shù)對(duì)熱模的溫度場(chǎng)等等進(jìn)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(xiàn)】:
期刊論文
[1]HDPE管熱熔焊接過(guò)程熱力耦合分析[J]. 趙瀟,王國(guó)茂,王浩. 石油和化工設(shè)備. 2019(08)
[2]塑料焊接在汽車(chē)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(chē)工藝與材料. 2019(02)
[4]CAE技術(shù)在車(chē)燈熱板焊接中的應(yīng)用[J]. 辛忠華,朱濤,吳海萍,周永新. 汽車(chē)電器. 2019(01)
[5]基于正交實(shí)驗(yàn)的塑料件優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[J]. 成薇,徐以國(guó). 上海汽車(chē). 2019(01)
[6]基于正交試驗(yàn)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(bào). 2018(05)
[7]工程車(chē)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(bào). 2018(08)
[8]先進(jìn)熱塑性復(fù)合材料在大型客機(jī)結(jié)構(gòu)零件領(lǐng)域的應(yīng)用及其制造技術(shù)[J]. 楊洋,見(jiàn)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(chē)實(shí)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(jī)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(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)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(jī)械零件熱變形機(jī)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(cè)量的實(shí)驗(yàn)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(fèi)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(chǎng)有限元模擬[D]. 谷侃鋒.天津大學(xué) 2003
本文編號(hào):3533670
【文章來(lái)源】:浙江工業(yè)大學(xué)浙江省
【文章頁(yè)數(shù)】:85 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)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(chē)燈的殘余應(yīng)力。對(duì)于車(chē)燈這類(lèi)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(lèi)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(chē)燈焊接過(guò)程中所產(chǎn)生的熱應(yīng)力,可以通過(guò)優(yōu)化相關(guān)工藝參數(shù)來(lái)改進(jìn)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(shí)提高車(chē)燈的拉伸強(qiáng)度。熱模是熱板焊接中比較主要的部件,只有當(dāng)熱模表面的溫度達(dá)到要求時(shí)才能保證熱板焊接的可靠性,在車(chē)燈熱板焊接中更是如此。車(chē)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(chē)燈熱板焊接熱模Figure1-2.Hotdieofhotplatewelding圖中加熱筋的作用是將相對(duì)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(dá)到目標(biāo)溫度;熱電偶測(cè)溫點(diǎn)的作用是定點(diǎn)檢測(cè)熱模的溫度,通過(guò)經(jīng)驗(yàn)公式的換算得到加熱筋的溫度,從而對(duì)加熱管進(jìn)行控制。從圖中可以看出除去連接部分,車(chē)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(cè)溫點(diǎn)。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(chē)燈焊接的可靠性。所以在車(chē)燈熱模的設(shè)計(jì)過(guò)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(jì)算機(jī)技術(shù)與仿真軟件的快速發(fā)展,在熱模的設(shè)計(jì)階段完全可以利用CAE技術(shù)對(duì)熱模的溫度場(chǎng)等等進(jìn)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(xiàn)】:
期刊論文
[1]HDPE管熱熔焊接過(guò)程熱力耦合分析[J]. 趙瀟,王國(guó)茂,王浩. 石油和化工設(shè)備. 2019(08)
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[4]CAE技術(shù)在車(chē)燈熱板焊接中的應(yīng)用[J]. 辛忠華,朱濤,吳海萍,周永新. 汽車(chē)電器. 2019(01)
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[6]基于正交試驗(yàn)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(bào). 2018(05)
[7]工程車(chē)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(bào). 2018(08)
[8]先進(jìn)熱塑性復(fù)合材料在大型客機(jī)結(jié)構(gòu)零件領(lǐng)域的應(yīng)用及其制造技術(shù)[J]. 楊洋,見(jiàn)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(chē)實(shí)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(jī)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(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)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(jī)械零件熱變形機(jī)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(cè)量的實(shí)驗(yàn)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(fèi)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(chǎng)有限元模擬[D]. 谷侃鋒.天津大學(xué) 2003
本文編號(hào):3533670
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