周勇

摘 要：近些年來(lái)，汽車工業(yè)在我國(guó)取得了飛速發(fā)展，在汽車制造和設(shè)計(jì)研發(fā)過程當(dāng)中，每一項(xiàng)工作內(nèi)容都是至關(guān)重要的。汽車底盤設(shè)計(jì)與焊接在整個(gè)汽車制造過程當(dāng)中有著舉足輕重的地位。底盤設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)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(duì)汽車底盤結(jié)構(gòu)構(gòu)件的焊接與設(shè)計(jì)進(jìn)行具體分析。

關(guān)鍵詞：汽車底盤 構(gòu)件焊縫 設(shè)計(jì)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(guān)鍵應(yīng)用技術(shù)，是實(shí)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(lái)的痕跡。在汽車底盤結(jié)構(gòu)焊接過程中，焊縫將會(huì)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(jìn)行合理化設(shè)計(jì)與運(yùn)用將會(huì)對(duì)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(duì)于汽車來(lái)說，就簡(jiǎn)單以小汽車為例，一輛汽車除發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)和行駛系統(tǒng)。

汽車底盤的傳動(dòng)系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)將發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的能量進(jìn)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(dòng)的四輪，傳動(dòng)系統(tǒng)主要包括傳動(dòng)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(fù)責(zé)將發(fā)動(dòng)機(jī)傳輸過來(lái)的動(dòng)力通過行駛系統(tǒng)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換作用進(jìn)而促使輪胎產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力，驅(qū)動(dòng)汽車整體進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。行駛系統(tǒng)不單單包括對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力的轉(zhuǎn)換作用，同時(shí)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(dòng)。在確保汽車平穩(wěn)運(yùn)行方面有著至關(guān)重要的作用。

轉(zhuǎn)向系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)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(shí)所產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)力對(duì)于汽車底盤的影響作用。因?yàn)檗D(zhuǎn)向系統(tǒng)一般固定在車架上，在轉(zhuǎn)向瞬間會(huì)產(chǎn)生巨大的應(yīng)力生產(chǎn)廠家和相關(guān)企業(yè)要能夠重視到這一點(diǎn)，保證生產(chǎn)順利進(jìn)行和產(chǎn)品的穩(wěn)定運(yùn)行。

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

2 汽車底盤結(jié)構(gòu)件與焊接的概述

對(duì)于汽車底盤結(jié)構(gòu)件的構(gòu)造來(lái)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(duì)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(duì)其進(jìn)行技術(shù)支持，同樣需要一些高質(zhì)量的技術(shù)工人投入到一線工作當(dāng)中，畢竟汽車底盤結(jié)構(gòu)件的焊接是一項(xiàng)不容忽視的工作內(nèi)容。當(dāng)前汽車工業(yè)所運(yùn)用到的主要焊接工藝可大致分為：機(jī)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(dāng)中常用的方法。在汽車底盤焊接過程當(dāng)中又可根據(jù)汽車結(jié)構(gòu)進(jìn)行分類。例如，汽車的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)不相一致，可分為前驅(qū)，后驅(qū)和四驅(qū)。對(duì)于前驅(qū)車輛來(lái)說，關(guān)鍵的焊接技術(shù)主要體現(xiàn)在前端的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，車輛不僅需要對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的動(dòng)力進(jìn)行合理轉(zhuǎn)換同時(shí)又需要兼顧各個(gè)傳動(dòng)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(duì)于后驅(qū)車來(lái)說，后橋需要起到承載作用、傳動(dòng)作用以及緩解必要的震動(dòng)作用，在此過程當(dāng)中，更需要注重焊縫等方面的必要技術(shù)內(nèi)容，以避免產(chǎn)生較大的誤差和錯(cuò)誤。而對(duì)于四驅(qū)車，則需要兼顧以上兩者的內(nèi)容，對(duì)汽車底盤的硬件設(shè)施以及焊接質(zhì)量具有較高的要求，對(duì)于焊縫設(shè)計(jì)和質(zhì)量檢測(cè)需要更加高的要求和標(biāo)準(zhǔn)。

目前來(lái)說，對(duì)于國(guó)內(nèi)的汽車底盤焊縫設(shè)計(jì)等相關(guān)技術(shù)仍處于一個(gè)正在發(fā)展的階段，需要對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)內(nèi)容和參數(shù)進(jìn)行細(xì)致化處理并不斷完善發(fā)展，才能夠進(jìn)一步取得突破性進(jìn)展。同時(shí)，隨著近年來(lái)汽車工業(yè)的迅速發(fā)展，汽車生產(chǎn)領(lǐng)域有同時(shí)誕生了眾多的新技術(shù)和新內(nèi)容，例如自動(dòng)泊車系統(tǒng)、定速巡航系統(tǒng)、自動(dòng)駕駛系統(tǒng)、應(yīng)急避障系統(tǒng)等等相關(guān)內(nèi)容。在這些新技術(shù)誕生的同時(shí)，無(wú)形之中就對(duì)汽車底盤的設(shè)計(jì)和焊接工藝以及焊縫數(shù)據(jù)處理與設(shè)計(jì)帶來(lái)了更大的挑戰(zhàn)，需要汽車生產(chǎn)廠家對(duì)汽車底盤焊縫設(shè)計(jì)和相關(guān)工作人員進(jìn)行更高質(zhì)量的要求。同樣值得慶祝的是，近年來(lái)，對(duì)于焊接技術(shù)和相關(guān)數(shù)據(jù)的研究與處理，國(guó)內(nèi)外各個(gè)先進(jìn)技術(shù)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(lǐng)域中同樣能夠得到廣泛的運(yùn)用，為汽車底盤焊縫設(shè)計(jì)提供了有力的技術(shù)支持和幫助。

3 汽車底盤焊縫設(shè)計(jì)步驟

對(duì)于汽車底盤的焊縫，設(shè)計(jì)內(nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面。首先需要對(duì)汽車寒風(fēng)設(shè)計(jì)做出宏觀的規(guī)劃與安排建立起評(píng)價(jià)方法。然后根據(jù)評(píng)價(jià)內(nèi)容進(jìn)一步確定對(duì)焊縫設(shè)計(jì)的檢驗(yàn)過程。最后綜合以上兩方面進(jìn)行合理化的布置和設(shè)計(jì)。

對(duì)于焊縫承載性能的評(píng)價(jià)，是汽車底盤焊縫設(shè)計(jì)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(yīng)力測(cè)試②焊接溫度場(chǎng)和殘余應(yīng)力模擬計(jì)算③拉伸破壞實(shí)驗(yàn)④焊接殘余應(yīng)力場(chǎng)與拉伸載荷合成計(jì)算⑤建立起焊縫設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)方法。就以汽車后橋驅(qū)動(dòng)部分為例進(jìn)行以上內(nèi)容的相關(guān)簡(jiǎn)述;首先根據(jù)焊接熱過程與殘余應(yīng)力的測(cè)試測(cè)量出后橋中各個(gè)部分在熱過程中所展現(xiàn)出來(lái)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和參數(shù)內(nèi)容進(jìn)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(chǎng)和應(yīng)力通過相關(guān)有限元技術(shù)和軟件對(duì)得出的參數(shù)內(nèi)容進(jìn)行科學(xué)化處理和計(jì)算，在將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)同標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比和分析，確保實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)內(nèi)容在合理的誤差范圍之內(nèi)。然后對(duì)其進(jìn)行拉伸破壞實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步考驗(yàn)汽車底盤焊縫設(shè)計(jì)工藝的好壞。最后根據(jù)以上內(nèi)容確定出具體的實(shí)驗(yàn)判據(jù)。建立起承載性能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，綜合多方面考慮和重復(fù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容逐步的篩選出性能最夠優(yōu)化、安全系數(shù)等級(jí)最高的方法。將安全系數(shù)帶入到特定的計(jì)算公式做最后一步的檢測(cè)內(nèi)容。以逐步完善汽車底盤焊縫設(shè)計(jì)工藝的發(fā)展，推進(jìn)汽車工業(yè)生產(chǎn)的順利穩(wěn)步進(jìn)行。提升國(guó)有汽車產(chǎn)業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

在確保以上工作正常運(yùn)行和開展的同時(shí)，也需要注重焊縫設(shè)計(jì)基本策略的穩(wěn)定運(yùn)行，安全有效的開展焊縫熱過程實(shí)驗(yàn)和殘余應(yīng)力測(cè)量實(shí)驗(yàn)。完備實(shí)驗(yàn)過程中所需要運(yùn)用到的各種機(jī)械設(shè)備熟練掌握各種機(jī)械設(shè)備的操作方法。在具體的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行過程當(dāng)中，要善于運(yùn)用小孔法，其對(duì)汽車底盤結(jié)構(gòu)件的破壞程度較小、操作內(nèi)容較為簡(jiǎn)便且成本低廉，能夠最有效地達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益最大化。此外，同樣需要注重焊縫優(yōu)化設(shè)計(jì)內(nèi)容，其具體工作內(nèi)容可體現(xiàn)在對(duì)焊接之后的檢測(cè)與完善，在后期出現(xiàn)的焊接變形等情況能夠及時(shí)的做出調(diào)整和應(yīng)對(duì)，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(cè)及時(shí)調(diào)整焊縫設(shè)計(jì)工藝，促進(jìn)相關(guān)技術(shù)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(dāng)今時(shí)代，只要是工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展，就會(huì)多多少少的對(duì)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(shí)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(gè)部門和各個(gè)領(lǐng)域。才能夠進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)汽車工業(yè)生產(chǎn)的穩(wěn)步推進(jìn)。在汽車底盤焊接與焊縫設(shè)計(jì)過程與實(shí)驗(yàn)中。將綠色環(huán)保理念嵌入到生產(chǎn)部門，必要的實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)同時(shí)進(jìn)行，對(duì)具體部門的生產(chǎn)技術(shù)給予必要的更新和改革，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。

自動(dòng)數(shù)字化發(fā)展。在今后的汽車工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域當(dāng)中，由于新技術(shù)和新理念的不斷完善發(fā)展，各種數(shù)據(jù)參數(shù)和設(shè)計(jì)理念層出不窮面對(duì)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(shè)計(jì)中的各種數(shù)據(jù)和參數(shù)進(jìn)行科學(xué)化和有效化處理并加以分析。通過數(shù)字化技術(shù)和自動(dòng)化生產(chǎn)適應(yīng)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(shí)際效率。

虛擬技術(shù)模型化發(fā)展。在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域當(dāng)中，并不是每一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)和測(cè)驗(yàn)工作都需要具體的實(shí)物進(jìn)行開展，對(duì)一些投入成本大、資源耗用高以及存在著一定安全風(fēng)險(xiǎn)的工作內(nèi)容時(shí)，就需要提前運(yùn)用數(shù)字虛擬技術(shù)對(duì)即將開展的工作內(nèi)容進(jìn)行虛擬化的模擬和展示，分析具體工作利弊和實(shí)際情況，以便在真正開展實(shí)際測(cè)驗(yàn)工作時(shí)將損失降到最小化。同時(shí)又可以提前分析和掌握各個(gè)結(jié)構(gòu)件的實(shí)際情況，有助于相關(guān)技術(shù)人員及時(shí)的對(duì)工業(yè)生產(chǎn)做出應(yīng)對(duì)性解決。利用虛擬模型展示技術(shù)一定程度上降低了焊縫設(shè)計(jì)工作中失誤的發(fā)生概率，同時(shí)又能縮短生產(chǎn)周期，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。因此可見虛擬技術(shù)模型化發(fā)展，在汽車工業(yè)特別是汽車一盤焊縫設(shè)計(jì)工作中有著不可磨滅的影響作用。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，汽車底盤的焊接在汽車工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中有著舉足輕重的地位。同時(shí)一項(xiàng)典型的焊接構(gòu)件，在具體的工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中需要專業(yè)技術(shù)人員認(rèn)真把握每一項(xiàng)檢測(cè)內(nèi)容和設(shè)計(jì)，積極采用先進(jìn)的焊縫設(shè)計(jì)工藝和方法。以逐步的解決汽車工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中所面臨的種種問題。在推進(jìn)汽車工業(yè)生產(chǎn)的同時(shí)，更要注重優(yōu)良的發(fā)展觀念促進(jìn)企業(yè)長(zhǎng)久穩(wěn)定的運(yùn)行，進(jìn)一步確立起行之有效的焊縫設(shè)計(jì)工藝，促進(jìn)汽車制造業(yè)的更好發(fā)展。

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