專利名稱：一種獲取氣動焊鉗撓度的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及撓度計算方法，特別涉及一種獲取氣動焊鉗撓度的方法。
背景技術(shù)：
點焊在薄板焊接方面具有多方面的優(yōu)點，是汽車車身焊接中最常用的焊接方法。 汽車公司焊裝車間通常使用氣動焊鉗進行點焊操作。由于點焊是在大電流及一定壓力下進行的焊接方式，氣動焊鉗的電極臂應(yīng)該能夠滿足氣動焊鉗工作所需的剛度和強度，以確保電極臂在使用過程中既不斷裂，變形量又在可接受的范圍內(nèi)。經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致電極臂斷裂及變形的重要因素是點焊過程中電極臂承受剪切力，而發(fā)生的彎曲變形，具體是垂直于電極臂軸線方向的彎曲量，即氣動焊鉗電極臂的撓度。因此，氣動焊鉗撓度是否合乎要求，是衡量氣動焊鉗質(zhì)量的重要指標(biāo)之一。而在實際現(xiàn)場使用中，經(jīng)常會出現(xiàn)由于氣動焊鉗剛度不足，導(dǎo)致氣動焊鉗變形量大，進而導(dǎo)致氣動焊鉗電極中心不對中的現(xiàn)象，氣動焊鉗電極中心不對中將嚴(yán)重影響焊接質(zhì)量。因此，在選擇及制造氣動焊鉗前，判定氣動焊鉗電極臂撓度即氣動焊鉗剛度，是一項必要且重要的工作。但目前，還未有獲取氣動焊鉗撓度的方法。對氣動焊鉗質(zhì)量的判定及焊接質(zhì)量的控制存在較大的影響。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中由于缺少獲取氣動焊鉗撓度的方法，而導(dǎo)致無法控制焊接質(zhì)量的問題，本發(fā)明實施例提供了一種獲取氣動焊鉗撓度的方法。所述技術(shù)方案如下—種獲取氣動焊鉗撓度的方法，其特征在于，所述方法按照如下步驟進行操作步驟(1)，根據(jù)所述氣動焊鉗的結(jié)構(gòu)，計算所述氣動焊鉗的氣缸的輸出壓力；步驟( ，根據(jù)所述氣動焊鉗的實際規(guī)格，建立所述氣動焊鉗力學(xué)模型及所述氣動焊鉗受力分析圖；步驟(3)，根據(jù)步驟O)中所述氣動焊鉗的受力分析圖，計算出所述氣動焊鉗的電極臂所承受的剪切力；步驟，根據(jù)所述電極臂結(jié)構(gòu)，計算出所述電極臂的慣性矩；步驟(5)，根據(jù)步驟⑵中的受力分析圖，計算出所述電極臂的最大撓度。具體地，所述氣動焊鉗為C型氣動焊鉗，所述電極臂簡化為集中載荷作用在自由端的懸臂梁，所述電極臂最大撓度發(fā)生在所述電極臂與所述氣動焊鉗的電極桿的連接處。具體地，所述步驟(1)具體按照以下公式計算所述氣動焊鉗的氣缸的輸出壓力，F(xiàn)1為所述氣動焊鉗的氣缸的輸出壓力，D0為所述氣動焊鉗的氣缸的內(nèi)部直徑，
d0為所述氣動焊鉗的活塞桿的外直徑，P0為所述氣動焊鉗的氣缸的額定輸入壓強，a為所述氣動焊鉗的壓力損耗系數(shù)，一般a取95%。具體地，具體將所述步驟O)中的所述氣動焊鉗分解為桿、梁等彈性體力學(xué)模型， 其中，所述電極桿承受的正壓力F21及剪切力F2剪，所述電極桿主要承受壓應(yīng)力F21,產(chǎn)生拉伸變形，所述電極臂分解為梁，所述電極臂承受的正壓力F31及剪切力，所述電極臂主要承受剪應(yīng)力F3剪即Fp，產(chǎn)生彎曲變形。具體地，所述步驟C3)具體是根據(jù)所述步驟( 中的所述氣動焊鉗受力圖，以及所述電極臂與所述電極桿的夾角θ，按照下述公式計算出所述電極臂承受的剪切力，F(xiàn)p = F1=Kcos θ *cos θ其中，F(xiàn)p為剪切力，是導(dǎo)致所述電極臂產(chǎn)生彎曲的沿所述電極臂軸線垂直方向的力。具體地，所述步驟(4)中，所述電極臂的截面為空心圓環(huán)，根據(jù)所述電極臂的外直 SD1以及內(nèi)直徑Cl1，按以下公式計算出所述電極臂圓截面慣性矩I
權(quán)利要求
1.一種獲取氣動焊鉗撓度的方法，其特征在于，所述方法按照如下步驟進行操作 步驟(1)，根據(jù)所述氣動焊鉗的結(jié)構(gòu)，計算所述氣動焊鉗的氣缸的輸出壓力；步驟O)，根據(jù)所述氣動焊鉗的實際規(guī)格，建立所述氣動焊鉗力學(xué)模型及所述氣動焊鉗受力分析圖；步驟(3)，根據(jù)步驟O)中所述氣動焊鉗的受力分析圖，計算出所述氣動焊鉗的電極臂所承受的剪切力；步驟G)，根據(jù)所述電極臂結(jié)構(gòu)，計算出所述電極臂的慣性矩； 步驟(5)，根據(jù)步驟O)中的受力分析圖，計算出所述電極臂的最大撓度。
2.如權(quán)利要求1所述獲取氣動焊鉗撓度的方法，其特征在于，所述氣動焊鉗為C型氣動焊鉗，所述電極臂簡化為集中載荷作用在自由端的懸臂梁，所述電極臂最大撓度發(fā)生在所述電極臂與所述氣動焊鉗的電極桿的連接處。
3.如權(quán)利要求2所述獲取氣動焊鉗撓度的方法，其特征在于，所述步驟(1)具體按照以下公式計算所述氣動焊鉗的氣缸的輸出壓力，
4.如權(quán)利要求3所述獲取氣動焊鉗撓度的方法，其特征在于，具體將所述步驟(2)中的所述氣動焊鉗分解為桿、梁等彈性體力學(xué)模型，其中，所述電極桿承受的正壓力F21及剪切力F2jl，所述電極桿主要承受壓應(yīng)力F21，產(chǎn)生拉伸變形，所述電極臂分解為梁，所述電極臂承受的正壓力F3正及剪切力F3剪，所述電極臂主要承受剪應(yīng)力F3剪即Fp，產(chǎn)生彎曲變形。
5.如權(quán)利要求4所述獲取氣動焊鉗撓度的方法，其特征在于，所述步驟C3)具體是根據(jù)所述步驟O)中的所述氣動焊鉗受力圖，以及所述電極臂與所述電極桿的夾角θ，按照下述公式計算出所述電極臂承受的剪切力，F(xiàn)p = F1^cos θ >l<cos θ其中，F(xiàn)p為剪切力F351，是導(dǎo)致所述電極臂產(chǎn)生彎曲的沿所述電極臂軸線垂直方向的力。
6.如權(quán)利要求5所述獲取氣動焊鉗撓度的方法，其特征在于，所述步驟(4)中，所述電極臂的截面為空心圓環(huán)，根據(jù)所述電極臂的外直SD1以及內(nèi)直徑Cl1,按以下公式計算出所述電極臂圓截面慣性矩I
7.如權(quán)利要求6所述獲取氣動焊鉗撓度的方法，其特征在于，所述步驟( 具體是根據(jù)所述步驟中的受力分析圖，計算所述電極臂的最大撓度，所述電極臂簡化為集中載荷作用在自由端的懸臂梁，所述電極臂最大撓度發(fā)生在所述電極臂與所述電極桿的連接處，其撓度的計算公式如下
8.如權(quán)利要求1-7任一項權(quán)利要求所述獲取氣動焊鉗撓度的方法，其特征在于，所述方法還包括步驟(6)，步驟(6)具體為根據(jù)實際的所述氣動焊鉗撓度要求，計算出撓度換算，并比較評價所述氣動焊鉗撓度是否合格的步驟。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種獲取氣動焊鉗撓度的方法，屬于工程制造技術(shù)領(lǐng)域。所述方法按照如下步驟進行計算出氣動焊鉗氣缸的輸出壓力；建立氣動焊鉗力學(xué)模型及氣動焊鉗受力分析圖；計算電極臂承受的剪切力；計算出電極臂圓截面慣性矩I；計算電極臂的最大撓度。本發(fā)明實施例提供一種獲取氣動焊鉗的撓度方法，能夠簡便的預(yù)知所述氣動焊鉗變形量，進而可以根據(jù)該變形量調(diào)整氣動焊鉗制造規(guī)格參數(shù)，亦可綜合所述氣動焊鉗質(zhì)量、所述氣動焊鉗規(guī)格及其所述氣動焊鉗焊接空間、與所述氣動焊鉗制造成本，尋求最佳的組合方案，解決現(xiàn)有技術(shù)中由于無法判定氣動焊鉗的剛度，而導(dǎo)致嚴(yán)重影響焊接質(zhì)量的問題。
文檔編號G01M5/00GK102279083SQ20111016723
公開日2011年12月14日 申請日期2011年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月21日
發(fā)明者孫宏旭, 張亮, 羅燈遠(yuǎn), 胡睿, 袁會利 申請人:奇瑞汽車股份有限公司