分析汽車底盤結(jié)構(gòu)件焊縫設計

周勇

摘 要：近些年來，汽車工業(yè)在我國取得了飛速發(fā)展，在汽車制造和設計研發(fā)過程當中，每一項工作內(nèi)容都是至關重要的。汽車底盤設計與焊接在整個汽車制造過程當中有著舉足輕重的地位。底盤設計與焊接所包括的內(nèi)容和零部件眾多，需要綜合考慮各方面的制造工藝和設計方法，注重創(chuàng)新與發(fā)展，提高汽車工業(yè)的生產(chǎn)活力。本篇就針對汽車底盤結(jié)構(gòu)構(gòu)件的焊接與設計進行具體分析。

關鍵詞：汽車底盤 構(gòu)件焊縫 設計分析

Analysis of Weld Design of Automobile Chassis Structure

Zhou Yong

Abstract：In recent years， the automobile industry has achieved rapid development in China. In the process of automobile manufacturing， design and development， every work content is very important. Car chassis design and welding play a pivotal role in the entire car manufacturing process. Chassis design and welding include a large number of contents and parts. It is necessary to comprehensively consider all aspects of manufacturing processes and design methods， focus on innovation and development， and improve the production vitality of the automotive industry. This article conducts a specific analysis on the welding and design of automobile chassis structural components.

Key words：automobile chassis， component weld， design analysis

焊接是眾多工業(yè)生產(chǎn)部門所必需具備和掌握的關鍵應用技術，是實現(xiàn)構(gòu)件和構(gòu)件之間必要連接的重要手段，而焊縫則是焊接過程中所遺留下來的痕跡。在汽車底盤結(jié)構(gòu)焊接過程中，焊縫將會直接影響底盤的性能和結(jié)構(gòu)。能夠?qū)ζ嚨妆P的焊縫進行合理化設計與運用將會對汽車生產(chǎn)工業(yè)產(chǎn)生難以磨滅的影響。

1 汽車底盤的構(gòu)造分析

對于汽車來說，就簡單以小汽車為例，一輛汽車除發(fā)動機和車身之外的其他結(jié)構(gòu)都屬于汽車底盤的結(jié)果內(nèi)容。在這之中如果分成板塊，則具體包括傳動系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、制動系統(tǒng)和行駛系統(tǒng)。

汽車底盤的傳動系統(tǒng)主要負責將發(fā)動機產(chǎn)生的能量進行轉(zhuǎn)換并通過特定的結(jié)構(gòu)構(gòu)件將能量傳遞給驅(qū)動的四輪，傳動系統(tǒng)主要包括傳動軸、差速器、變速箱以及離合器等的必要內(nèi)容。

行駛系統(tǒng)構(gòu)建包括車架、汽車懸架、后橋等的內(nèi)容，其主要負責將發(fā)動機傳輸過來的動力通過行駛系統(tǒng)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換作用進而促使輪胎產(chǎn)生驅(qū)動力，驅(qū)動汽車整體進行運動。行駛系統(tǒng)不單單包括對發(fā)動機動力的轉(zhuǎn)換作用，同時也包含了重載汽車本身的質(zhì)量、克服行駛過程中路面的反作用力以及緩解必要的車輛震動。在確保汽車平穩(wěn)運行方面有著至關重要的作用。

轉(zhuǎn)向系統(tǒng)主要負責汽車行駛過程中方向的變化和操控。其必要的組成內(nèi)容為轉(zhuǎn)向軸和轉(zhuǎn)向盤。在工業(yè)生產(chǎn)中需要特別注意，汽車在轉(zhuǎn)向時所產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)力對于汽車底盤的影響作用。因為轉(zhuǎn)向系統(tǒng)一般固定在車架上，在轉(zhuǎn)向瞬間會產(chǎn)生巨大的應力生產(chǎn)廠家和相關企業(yè)要能夠重視到這一點，保證生產(chǎn)順利進行和產(chǎn)品的穩(wěn)定運行。

制動系統(tǒng)同樣是汽車底盤的重要構(gòu)成內(nèi)容。根據(jù)相關研究表明，在正常行駛中的汽車突然受到制動產(chǎn)生作用時，車輛由于慣性會產(chǎn)生巨大的反向加速度，制動瞬間會對車輛自身的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生巨大的作用力，同時又是對汽車底盤性能和焊接工藝的必要考驗。

2 汽車底盤結(jié)構(gòu)件與焊接的概述

對于汽車底盤結(jié)構(gòu)件的構(gòu)造來說，內(nèi)容基本一致。但在具體入微的工作內(nèi)容方面不同的生產(chǎn)廠家和企業(yè)之間存在著較大的差異。汽車底盤的焊接工藝在一定程度上影響著車輛本身的安全質(zhì)量。對于車輛底盤的焊接過程，需要具有專業(yè)的高素養(yǎng)的人才對其進行技術支持，同樣需要一些高質(zhì)量的技術工人投入到一線工作當中，畢竟汽車底盤結(jié)構(gòu)件的焊接是一項不容忽視的工作內(nèi)容。當前汽車工業(yè)所運用到的主要焊接工藝可大致分為：機器焊接和電阻焊接。兩種焊接方式都是汽車生產(chǎn)工業(yè)當中常用的方法。在汽車底盤焊接過程當中又可根據(jù)汽車結(jié)構(gòu)進行分類。例如，汽車的驅(qū)動系統(tǒng)不相一致，可分為前驅(qū)，后驅(qū)和四驅(qū)。對于前驅(qū)車輛來說，關鍵的焊接技術主要體現(xiàn)在前端的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，車輛不僅需要對發(fā)動機產(chǎn)生的動力進行合理轉(zhuǎn)換同時又需要兼顧各個傳動結(jié)構(gòu)件的相互配合，最重要的是需要確保各部分的焊接質(zhì)量。而對于后驅(qū)車來說，后橋需要起到承載作用、傳動作用以及緩解必要的震動作用，在此過程當中，更需要注重焊縫等方面的必要技術內(nèi)容，以避免產(chǎn)生較大的誤差和錯誤。而對于四驅(qū)車，則需要兼顧以上兩者的內(nèi)容，對汽車底盤的硬件設施以及焊接質(zhì)量具有較高的要求，對于焊縫設計和質(zhì)量檢測需要更加高的要求和標準。

目前來說，對于國內(nèi)的汽車底盤焊縫設計等相關技術仍處于一個正在發(fā)展的階段，需要對相關數(shù)據(jù)內(nèi)容和參數(shù)進行細致化處理并不斷完善發(fā)展，才能夠進一步取得突破性進展。同時，隨著近年來汽車工業(yè)的迅速發(fā)展，汽車生產(chǎn)領域有同時誕生了眾多的新技術和新內(nèi)容，例如自動泊車系統(tǒng)、定速巡航系統(tǒng)、自動駕駛系統(tǒng)、應急避障系統(tǒng)等等相關內(nèi)容。在這些新技術誕生的同時，無形之中就對汽車底盤的設計和焊接工藝以及焊縫數(shù)據(jù)處理與設計帶來了更大的挑戰(zhàn)，需要汽車生產(chǎn)廠家對汽車底盤焊縫設計和相關工作人員進行更高質(zhì)量的要求。同樣值得慶祝的是，近年來，對于焊接技術和相關數(shù)據(jù)的研究與處理，國內(nèi)外各個先進技術水平的探究都取得了一定程度的發(fā)展，在汽車工業(yè)生產(chǎn)領域中同樣能夠得到廣泛的運用，為汽車底盤焊縫設計提供了有力的技術支持和幫助。

3 汽車底盤焊縫設計步驟

對于汽車底盤的焊縫，設計內(nèi)容主要包括以下幾個方面。首先需要對汽車寒風設計做出宏觀的規(guī)劃與安排建立起評價方法。然后根據(jù)評價內(nèi)容進一步確定對焊縫設計的檢驗過程。最后綜合以上兩方面進行合理化的布置和設計。

對于焊縫承載性能的評價，是汽車底盤焊縫設計中的重要組成內(nèi)容。其內(nèi)容具體可包括：①焊接熱過程與殘余應力測試②焊接溫度場和殘余應力模擬計算③拉伸破壞實驗④焊接殘余應力場與拉伸載荷合成計算⑤建立起焊縫設計評價方法。就以汽車后橋驅(qū)動部分為例進行以上內(nèi)容的相關簡述;首先根據(jù)焊接熱過程與殘余應力的測試測量出后橋中各個部分在熱過程中所展現(xiàn)出來的實驗數(shù)據(jù)和參數(shù)內(nèi)容進而初步確定后橋焊接質(zhì)量，其次，根據(jù)焊接過程中的溫度場和應力通過相關有限元技術和軟件對得出的參數(shù)內(nèi)容進行科學化處理和計算，在將實驗數(shù)據(jù)同標準實驗數(shù)據(jù)進行對比和分析，確保實驗數(shù)據(jù)與標準參數(shù)內(nèi)容在合理的誤差范圍之內(nèi)。然后對其進行拉伸破壞實驗，進一步考驗汽車底盤焊縫設計工藝的好壞。最后根據(jù)以上內(nèi)容確定出具體的實驗判據(jù)。建立起承載性能評價標準，綜合多方面考慮和重復實驗內(nèi)容逐步的篩選出性能最夠優(yōu)化、安全系數(shù)等級最高的方法。將安全系數(shù)帶入到特定的計算公式做最后一步的檢測內(nèi)容。以逐步完善汽車底盤焊縫設計工藝的發(fā)展，推進汽車工業(yè)生產(chǎn)的順利穩(wěn)步進行。提升國有汽車產(chǎn)業(yè)的市場競爭力。

在確保以上工作正常運行和開展的同時，也需要注重焊縫設計基本策略的穩(wěn)定運行，安全有效的開展焊縫熱過程實驗和殘余應力測量實驗。完備實驗過程中所需要運用到的各種機械設備熟練掌握各種機械設備的操作方法。在具體的實驗進行過程當中，要善于運用小孔法，其對汽車底盤結(jié)構(gòu)件的破壞程度較小、操作內(nèi)容較為簡便且成本低廉，能夠最有效地達到經(jīng)濟效益最大化。此外，同樣需要注重焊縫優(yōu)化設計內(nèi)容，其具體工作內(nèi)容可體現(xiàn)在對焊接之后的檢測與完善，在后期出現(xiàn)的焊接變形等情況能夠及時的做出調(diào)整和應對，多方面考慮焊接操作內(nèi)容與過程、優(yōu)化焊接結(jié)構(gòu)內(nèi)容根據(jù)后期數(shù)據(jù)檢測及時調(diào)整焊縫設計工藝，促進相關技術內(nèi)容完善發(fā)展。

4 汽車底盤焊接發(fā)展的分析

節(jié)能環(huán)保發(fā)展。在當今時代，只要是工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展，就會多多少少的對自然環(huán)境產(chǎn)生一定的影響。在汽車工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展過程中不僅需要逐步提高汽車的安全穩(wěn)定參數(shù)，同時也需要注重生產(chǎn)廠家的污染排放。能夠?qū)⒕G色環(huán)保理念深入大企業(yè)生產(chǎn)的各個部門和各個領域。才能夠進一步實現(xiàn)汽車工業(yè)生產(chǎn)的穩(wěn)步推進。在汽車底盤焊接與焊縫設計過程與實驗中。將綠色環(huán)保理念嵌入到生產(chǎn)部門，必要的實驗和設計同時進行，對具體部門的生產(chǎn)技術給予必要的更新和改革，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。

自動數(shù)字化發(fā)展。在今后的汽車工業(yè)生產(chǎn)領域當中，由于新技術和新理念的不斷完善發(fā)展，各種數(shù)據(jù)參數(shù)和設計理念層出不窮面對如此龐大的數(shù)據(jù)參數(shù)就需要汽車工業(yè)生產(chǎn)部門能夠?qū)ζ嚨妆P焊縫設計中的各種數(shù)據(jù)和參數(shù)進行科學化和有效化處理并加以分析。通過數(shù)字化技術和自動化生產(chǎn)適應快節(jié)奏的生產(chǎn)模式，減少生產(chǎn)過程中不必要的損失，提升汽車生產(chǎn)工業(yè)的實際效率。

虛擬技術模型化發(fā)展。在工業(yè)生產(chǎn)領域當中，并不是每一項實驗和測驗工作都需要具體的實物進行開展，對一些投入成本大、資源耗用高以及存在著一定安全風險的工作內(nèi)容時，就需要提前運用數(shù)字虛擬技術對即將開展的工作內(nèi)容進行虛擬化的模擬和展示，分析具體工作利弊和實際情況，以便在真正開展實際測驗工作時將損失降到最小化。同時又可以提前分析和掌握各個結(jié)構(gòu)件的實際情況，有助于相關技術人員及時的對工業(yè)生產(chǎn)做出應對性解決。利用虛擬模型展示技術一定程度上降低了焊縫設計工作中失誤的發(fā)生概率，同時又能縮短生產(chǎn)周期，提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。因此可見虛擬技術模型化發(fā)展，在汽車工業(yè)特別是汽車一盤焊縫設計工作中有著不可磨滅的影響作用。

5 結(jié)束語

綜上所述，汽車底盤的焊接在汽車工業(yè)生產(chǎn)當中有著舉足輕重的地位。同時一項典型的焊接構(gòu)件，在具體的工業(yè)生產(chǎn)當中需要專業(yè)技術人員認真把握每一項檢測內(nèi)容和設計，積極采用先進的焊縫設計工藝和方法。以逐步的解決汽車工業(yè)生產(chǎn)當中所面臨的種種問題。在推進汽車工業(yè)生產(chǎn)的同時，更要注重優(yōu)良的發(fā)展觀念促進企業(yè)長久穩(wěn)定的運行，進一步確立起行之有效的焊縫設計工藝，促進汽車制造業(yè)的更好發(fā)展。

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