汽车座椅调角器振镜扫描焊接系统设计与工艺研究

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1、分类号TH6密级公开UDC621编号10299Z1203033专业硕士学位论文汽车座椅调角器振镜扫描焊接系统设计与工艺研究ResearchonGalvanometerScanningLaserWeldingSystemandProcessofAutomotiveSeatRecliner指导老师冯爱新教授罗敬文高工作者姓名刘源申请学位级别硕士学科机械工程论文提交日期2015年4月论文答辩日期2015年6月学文授予单位和日期江苏大学2015年6月答辩委员会主席批阅人独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，

2、独立进行研究工作所取得的成果。除文中已注明引用的内容以外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果，也不包含为获得江苏大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：年月日学位论文版权使用授权书江苏大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆、中国学术期刊（光盘版）电子杂志社有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内

3、容相一致，允许论文被查阅和借阅，同时授权中国科学技术信息研究所将本论文编入《中国学位论文全文数据库》并向社会提供查询，授权中国学术期刊（光盘版）电子杂志社将本论文编入《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》并向社会提供查询。论文的公布（包括刊登）授权江苏大学研究生处办理。本学位论文属于不保密□。学位论文作者签名：指导教师签名：年月日年月日汽车座椅调角器振镜扫描焊接系统设计与工艺研究ResearchonGalvanometerScanningLaserWeldingSystemandProcessofAutomotiveSeatR

4、ecliner专业名称机械工程指导教师冯爱新教授罗敬文高工作者姓名刘源江苏大学二零一五年六月江苏大学专业学位硕士学位论文摘要我国已经连续多年汽车产销量全球第一，汽车也越来越广泛地走进普通家庭。座椅调角器作为主要承力部件连接座椅靠背和底座，不仅提供了乘客舒适的乘车体验，其焊接质量的优劣更直接关系到了乘客的人身安全。汽车座椅调角器的零件主要以空间结构为主，板材变薄但焊接强度要求更高，焊缝形状多样且分布离散，目前调角器焊接中广泛采用的气体保护焊、电阻焊、以及普通激光焊已不能完全满足其加工要求。本文针对这一市场困境，开展了以“绿色环

5、保、安全可靠、精密快速”为原则的汽车座椅调角器振镜扫描焊接系统与焊接工艺的研究，其主要研究内容如下：首先，开展了振镜扫描深熔焊理论研究。介绍了振镜的组成与工作原理，分析了激光深熔焊接的机理，探讨了深熔焊过程中等离子体行为对焊接质量的影响，研究了焊接功率、焊接速度、光斑尺寸和离焦量等工艺参数对激光深熔焊接强度和表面形貌的影响。其次，完成了汽车座椅调角器振镜扫描焊接系统设计。根据焊接要求，进行焊接安全房以及转台和夹具的整体设计，确定了系统的结构组成，研究了碟片激光器、振镜、焊接机器人、4D-WeldWatcher等关键单元的工作

6、原理和性能参数，做出了合理的设计选择。设计了整个焊接系统的PLC逻辑控制程序，完成了I/O模块数字量和模拟量的定义，编译了焊缝程序，优化了人机界面设计。最后，进行了座椅调角器振镜扫描叠焊工艺研究。选取加强板作为典型实例，分析零件结构，确定试验方案，利用单因素法进行短距离激光叠焊试验，研究了各工艺参数（扫描功率、扫描速度、离焦量）对焊缝表面形貌及熔池强度的影响，试验得出了当扫描功率为8000W，扫描速度为72mm/s和离焦量为+15mm时，既能获得较好焊缝形貌和焊接质量，又能保证经济效益最大化。在此基础上，开展扫描功率Ramp

7、ing缓升/缓降工艺研究。研究发现，当缓升功率为3200W或者4800W，缓升距离为4mm时，可以有效降低余高高度，阻止裂纹和气孔的产生；当缓降功率为3200W或者4800W，缓降距离为4mm和6mm时，可以有效减小收弧焊缝的凹坑深度，阻止裂纹的产生。I汽车座椅调角器振镜扫描焊接系统设计与工艺研究关键词：座椅调角器，深熔焊，焊接系统，振镜扫描II江苏大学专业学位硕士学位论文AbstractThenumberofourcountry’sautomotiveoutputandsaleshasbeennumberoneinthew

8、orldformanyyears,andautomotiveisbecomingmoreandmorecommonforordinaryfamilies.Reclinerbeingactedasthemainbearingcomponentoftheautomotiveseat,itcon