电动代步车车架设计技术方案
汽车工程学院 焊接S2016-1 姓名 学号
一、题目分析
电动代步车是电瓶、底盘、车身各总成安装的基础和关键承载部件，车架设计的好坏直接影响到电动代步车的安全性、舒适性和动力性，直接关系到整车性能。车架的设计关键在纵梁，本文介绍了在车架建模初期，运用传统的经典力学分析车架受力情况，简化各部分载荷，建立纵梁受力模型，初步求解此模型，然后将求解的过程部分程序化，最终求出纵梁的基本储存。从而为后面的有限元分析模型提供纵梁的尺寸依据，是有限元模型的建立更加精确，缩短有限元的周期，提高分析的精度，从而使车架的设计得到优化。
二、技术方案
1、技术要求
中管高度：中管主要根据骑车人的身高不同做出不同设计
2、焊接设备
试验中的KUKA机器人为6关节站立式机器人，最大负载16kg，重复定位精度±0.05mm，工作半径1790mm（如图2.3所示），主要特点有：①优异的坚固刚性结构，从而获得最佳的固定负载能力；②高精度位置监测系统，大功率伺服系统，使机器人具有高度动态特性和精度；③焊接摆动功能，多种摆动形式可供选择；④多层焊软件，打底焊接完成后，自动生成盖面焊轨迹；⑤多种轨迹运行方式，点到点运动，直线插补，圆弧插补及复杂的曲线插补运行．该系统采用主从控制技术，在同一个工件上两台机器人协同工作，在运动和焊接过程中，两机器人之间通过以太网相互通讯，自由协同工作，可以同时完成同样的焊接任务，也可以分别完成不同的焊接任务。全数字化焊机：本试验中采用福尼斯TPS5000全数字化焊机，该系列全数字化焊机是在逆变电源的基础上，结合计算机技术，采用数字信号处理器DSP(Digital Si--gn Processor)，通过微处理的精确运算来控制焊机的各项性能及工作过程，控制电路高度集成，其控制前所未有的精确、可靠，焊接性能卓越，焊接性能极好。Fronius的全数字化焊机TPS采用模块化设计，可实现焊机的软件升级，通过改变软件来拓展焊机功能，以满足各种不同的需要。
焊接机器人与焊接电源
KCP的键盘说明
图中的1至18分别为：运行方式选择开关，驱动装置接通，驱动装置关断，紧急关断按键，空间鼠标，右状态健，光标键，键盘，数字区，软键，你向启动按键，启动键，停机按键，选择窗口按键，ESC按键，左状态健、键和菜单键。 焊接机器人的控制原理是通过KCP进行手工示教，由计算机记录具体位置，再进行自动带电运行。但是在我们这次焊接系统中，由于要进行变坡口的马鞍形的切割。每个点的位置、姿态都要精确定义。因此不能用一般的示教方法简单地表示出需要的运行轨迹，而是要先用接下来设计的软件来计算出确定的点坐标，再上传至KUKA机器人中进行焊接。
3、焊接方法
左向焊法：焊缝浅而宽，飞溅稍大，保护效果稍差，不易焊偏，成型美观，适用于薄板、坡口打底焊。其他参数：
4、焊接材料
（1）焊丝
1.2mm药芯焊丝为试验用焊丝。
（2）焊枪（常用的是鹅颈式）
导电嘴：将焊接电流传送给焊丝。 喷嘴：向焊接区输送保护气体。
（3）坡口形状
不同型式的坡口具有不同的特点和最适用条件。经综合考虑选择带1mm钝边的V形坡口
5、焊前准备
（1）了解焊件形状、焊缝位置
（2） 测量坡口尺寸，清理坡口两侧20mm内的油污、水分、锈迹、油
漆等污物。
（3） 组焊工件应先检查其尺寸和位置是否正确，然后按定位焊要求
焊接定位焊缝。
（4） 试焊，焊接一块板厚相当的试板，看焊接规范是否为最佳。
6、焊接工艺
焊丝伸出长度（干伸长），是指导电嘴端头到焊丝末端的距离，如图3.1所示。它对机器人示教及焊接质量都有很大的影响。图中可知焊丝伸出长度L为：L=（10～12）D。其中L—焊丝伸出长度（mm）；D—焊丝直径（mm）。当焊丝伸出长度L增加时，焊丝的电阻将相应增大，焊丝上将产生较大电压降，焊接电源会通过降低电流加以补偿，导致焊丝熔化速率降低，电弧长度变短，从而使得焊缝窄而高，还将使焊丝的伸出指向性有很大偏差，导致焊缝成形较差。
焊丝伸出长度
7、焊接缺陷及防治方法
（1）未熔合与未焊透
原因：焊接规范大，焊接速度慢，横向摆动过快；焊件厚大但规范小，焊速快。
措施：注意熔池变化，采用合适的摆动方法，防止熔融金属超前，坡口焊时横向摆动应在两侧稍做停留。
（2）咬边
原因：焊接规范大，焊接速度快，焊枪角度不正确，运条不均匀，横向摆动时在两侧未做停留。
措施：选择适当的焊接规范
（3）气孔
原因：气体保护不当，电弧过长，焊速快，工件表面清理不彻底，焊丝受潮，收弧太快。
措施：检查气体保护效果，缩短弧长，降低焊速，彻底清理工件表面，不使用受潮焊丝，收弧做适当停留。
