摩托车车把焊接系统及工艺浅谈
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【摘 要】通过简单对摩托车车把的结构分析，本文主要介绍了摩托车车把主要的焊接工艺过程，并对最佳夹具体设计方案的选择进行分析，为了保障摩托车车把焊接质量，对影响焊接质量的因素进行了分析，为后续提高车把焊接质量做出具体措施方面的改进奠定理论基础。
引言
进入新世纪以来，我国的制造业逐渐摆脱了粗放型的发展方式，在质量和效率方面向集约型，精密型方向发展，以高效、高速和智能化的焊接技术逐渐取代以人工操作为主的低效的传统焊接工艺。与此同时，随着人民生活水平的逐步提高，摩托车作为日常交通出行方式，以一个全新的面貌进入一般民众的家庭。其中，焊接技术作为摩托车车把的连接方式至关重要。高效安全的焊接技术对摩托车车把的批量生产，安全运行和使用寿命等方面尤为重要。摩托车车把不同于自行车等速度较慢的交通工具，在焊接和检验的过程中，车把的机械强度，连接紧密性和防震性等等都要照顾周全。因此，在现代化制造业的大背景下，探究摩托车车把的焊接系统及工艺对摩托车车把的高效安全生产和安全使用很关键。
1 摩托车车把基本结构
图1 摩托车车把简图
摩托车把手的基本结构由车把管、夹紧套、加强板、安装片、螺母、中心立柱等六个组成零部件经过相应工序焊接而成。六个主要部件相互间的连接方式以及焊接过程的完成质量决定了车把手的机械强度等一系列性能。现在我国这六个主要零部件需要经过三道工序才能完成装夹和焊接程序，并且加工的方式多以手工为主， 劳动效率低下，生产的产品质量不高，生产工序繁杂，因此探究高效的、高质的、安全的摩托车车把焊接系统和工艺很有必要。摩托车车把简图如上图1。
在摩托车转向及拐弯时，摩托车车把作为一个重要的部件，要承受一定的切向力和轴向力；在受到撞击时要有一定的机械强度来抵抗变形，以及在连接处要有一定的抗腐蚀性。因此在焊接之前，应该在开发设计阶段深入了解车把各方面的特性， 计算相应的机械强度，连接的强度和具体形式，以便从整体的角度去进行合理的设计和规划。本文通过对摩托车车把焊接系统及工艺的大体探讨， 明确了摩托车车把进行焊接系统及工艺设计的大体步骤和注意事项，为后续的研究和试验做好了坚实的理论基础。
2 摩托车车把焊接的主要工艺过程
零部件的表面状况对于焊接过程的效果有很大的影响。在焊接之前要对零部件外表面进行检查，确保没有裂纹、凹坑、腐蚀、断裂等比较大的缺陷。开始的过程，为了将车把管立柱和夹紧套这个核心部件焊接好，将检查过的焊接部件装入预定好的夹具，车把管作为最核心的部件，应该以精确的锥孔定位来保证位置的精确度，然后用气动夹紧装置将所有焊接部件进行夹紧加固，加紧套和车把管立柱之间焊接质量的好坏直接影响整个车把的机械强度。其次，注意加强板和手把管之间焊接的机械强度的加强。最后，将附属部件（安装片、前后支架、转向继电器）按次序完成焊接。对于焊接过程的具体技术要求是，要求所有焊缝的间隙不得大于1mm，少许焊渣的存在都会对后续的装配产生很大的影响，因此应该清除所有留有的焊渣；在焊接过程完结后，通过仔细观察所焊部位是否有漏焊、焊偏、烧偏等缺陷，来检验焊缝的质量是否达标，最后将不良焊缝标记下来以后检查备用。在实际过程中，有三个连接的地方是焊接的重点：夹紧套与车把管立柱之间的焊接，这个连接对于整个车把的机械强度影响最大；加强板和部件立管与手把管的焊接；以及车把管与安装片、前后支架、转向继电器之间的焊接。
3 最佳夹具体设计方案的选择
夹具体作为一个夹持固定机构，不光可以在夹具上安装定位器和夹紧机构，还可以在一定程度上来承担焊件的重力，将所要夹持的物体连接在一起并且承受一部分重力。根据具体的工件的尺寸以及夹紧机构的布置位置来选去相应形状和尺寸的夹具体，在有的情况下，还需考虑到定位器的位置和加工性质的特殊要求等因素。在摩托车车把的焊接系统和工艺中，要完成上述六大主要部件的夹紧和定位，需要我们综合考虑现实需要、焊接流程和夹持结构的要求，还有要充分全盘考虑现有的技术装配条件和物质条件，由具体零部件夹装的先后顺序来确定最优的夹具体设计方案。夹具体的位置要有充分的考虑，要求被夹持的工件的位置要精确，夹持的强度要适中，工件放置的位置要为焊接前后过程的轨迹预留有适当的空间，确保焊接过程顺利进行。同时，要求夹具体要有足够大的强度和韧度，能克服在焊接过程中可能出现的特殊恶劣工况。夹具体设计简图如图2。
选择最佳方案的技术要求原则：首先能够保证焊接过程中作业的顺利进行和安装，已固定的焊件能够随时拆卸；具有正常工作条件下的通风，通气条件等；具有一定的形变能力，方便相对位置改变而造成的补偿和调度；能够很方便的处理焊接过程中产生的固体残渣等废弃物。
图2 夹具体设计简图
5 影响车把焊接质量的主要因素
5.1 焊接夹具对车把焊接质量的影响
（1）焊接夹具的自定位精度决定着焊缝轨迹的精度，从这一点来看，焊接夹具的精度的大小可以决定焊接缺陷是否出现。
（2）在制造焊接夹具时，其自身的压夹可靠性和定位精度等都会严重影响焊接的质量，所以，保证焊接夹具自身的定位精度很重要。
依照焊接具体的流程，焊接工装夹具必须具备以下特点：
（1）整个夹具装置必须为操作者留有位置安全裕度，保证操作者的人身安全。
（2）整个夹具既可以整体划一，也可以分件取出，保证操作过程的灵活性。
（3）为适应现代化大生产的需要，需要采用标准化设计等。
（4）使用寿命期要经济，符合整体项目的投资额度，保证夹具具有良好的机械性能和刚性，夹紧工件的作用力要足够，能够准确定位。
（5）为焊枪按规定留有一定的安全余量，保证焊缝的完全融合，使焊缝能够满足相应的工业要求。
在此特点基础上，本工艺中采用气动夹紧方式来调节焊接工装夹具，由人工装卸工件和控制夹紧、放松完成动作。
5.2 焊接工艺参数的影响
总的来说，焊接电流、焊丝成分、送丝速度和保护气等四项主要工艺参数对车把焊接质量会产生主要的影响：
（1）焊接的电流大小在一定程度上反映了焊接过程中温度的大小。因此，过大的焊接电流，对应较高的温度，就会导致母材的温度过高，甚至会出现母材的严重烧蚀，严重时会出现母材焊穿；同理，过小的焊接电流，对应较低的温度，焊接过程中没有足够的热量传递给焊丝，焊丝因为受热不足，将不会完全熔化，导致没有足够的流体填满焊缝，最终焊缝成型差、部分结构未焊透、连接部分未熔合等焊接缺陷。
焊接时，流经焊接回路的电流，一般用安培（A）表示。根据不同焊丝直径电流的选用大致如下。
（2）焊丝的成分和质量对于焊接过程以及焊后焊缝性能的保持具有很大的影响。当焊丝和母材的材料性质具有一定的亲合性时，焊丝和母材共同形成的焊缝才具有很好的抗腐蚀性，一定的机械强度和韧性。其中，焊丝一般采用低碳，原因一方面是含碳量低时钢丝塑性好，焊丝拉拔比较容易，另一方面可降低还原性气体CO含量，减少飞溅或气孔，并可增高焊缝金属凝固时的温度，对仰焊有利。加入其他合金元素主要为保证焊缝的综合机械性能，同时对焊接工艺性能及去除杂质，也有一定作用。
（3）送丝速度取决于工人师傅的操作经验或者机器设定的具体的参数值大小。送丝速度过快或者过慢都会导致焊接过程的不稳定工况，对于焊缝的成型产生很大的影响。情况严重时，可能会出现断弧、甚至短路爆断引起向四周飞溅等危险状况。
（4）保护气体的类型、纯度以及在焊枪导流罩中的层流（或紊流）状态是影响车把焊接质量的重要因素之一。
6 结束语
本文中对摩托车车把的焊接系统及工艺进行了简单的概述，首先了解了我国焊接技术发展的背景，通过对摩托车车把基本结构的认识，明确了要完成工件的模型。车把焊接工艺的具体描述把实际流程分析的比较清楚，影响焊接质量的诸多因素为以后完善焊接工艺流程打好基础。
参考文献：
[1]谢非，王丽.弧焊机器人摩托车把焊接工艺研究.设计与研究，2010（18）.