PLC控制系統(tǒng)下的汽車車橋技術(shù)

劉長(zhǎng)潤(rùn)

汽車，整體結(jié)構(gòu)構(gòu)造中的車橋?qū)τ谄囆旭偟陌踩裕兄匾挠绊懀虼诵枰獞?yīng)用PLC控制系統(tǒng)，對(duì)車橋各個(gè)元件，進(jìn)行相應(yīng)的焊接處理，以此確保車橋的整體質(zhì)量。基于此，本文對(duì)PLC控制系統(tǒng)進(jìn)行了概述，之后分析了在該系統(tǒng)下應(yīng)用的車橋焊接技術(shù)，以期使得車橋的焊接作業(yè)更具可靠性。

【關(guān)鍵詞】PLC 汽車 車橋 焊接

汽車的底盤行駛系中，車橋?qū)儆谝粋€(gè)重要的組成部分，其在作用發(fā)揮的時(shí)候，會(huì)接收到來(lái)自多方面的壓力，且還需要承受著諸多的彎矩、扭矩。如果該汽車元件的焊接性能不佳，將會(huì)在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中，給汽車的駕駛?cè)藛T與汽車車體本身，造成嚴(yán)重的影響，以及安全事故，因此需要對(duì)車橋焊接工藝加強(qiáng)重視，并在PLC系統(tǒng)的控制下，最大化的提高車橋焊接的質(zhì)量，確保車橋在應(yīng)用中不會(huì)存在安全隱患。

1 PLC控制系統(tǒng)的分析

PLC控制系統(tǒng)，其在具體的設(shè)計(jì)中，重點(diǎn)需要把握好該控制系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)問(wèn)題。該程序是控制系統(tǒng)能夠順利運(yùn)行的關(guān)鍵。該系統(tǒng)的系統(tǒng)組成部分主要有：自動(dòng)的控制系統(tǒng)和主動(dòng)的控制系統(tǒng)。這兩個(gè)系統(tǒng)在運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中，是各自獨(dú)立進(jìn)行工作的，系統(tǒng)間不會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的互相干擾情況，且焊接的三個(gè)主要槍頭模式也不會(huì)出現(xiàn)焊接時(shí)的重疊情況。在控制下進(jìn)行焊接工作，如果其中的一個(gè)焊接接頭出現(xiàn)了嚴(yán)重的焊接故障問(wèn)題，另一側(cè)的焊接頭將會(huì)繼續(xù)進(jìn)行正常的作業(yè)，以此確保焊接的各項(xiàng)工作，不會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題，保證車橋焊接件的質(zhì)量不受影響。

該控制系統(tǒng)，其在發(fā)揮自動(dòng)化控制作用的過(guò)程中，運(yùn)行的原理為：車橋的焊接質(zhì)量對(duì)于車輛的駕駛安全而言，意義重大，尤其是后橋橋殼焊接的質(zhì)量，更是關(guān)鍵中的關(guān)鍵。因此在實(shí)際的焊接過(guò)程中使用的焊接設(shè)備，主要包含著焊機(jī)、控制柜、送絲機(jī)構(gòu)，以及焊槍運(yùn)動(dòng)行走機(jī)構(gòu)，這幾個(gè)重要部分。其中的焊機(jī)在作業(yè)時(shí)，使用的是二氧化碳?xì)怏w的自動(dòng)保護(hù)焊接法，在運(yùn)轉(zhuǎn)中PLC控制系統(tǒng)可以對(duì)焊接工藝的運(yùn)行情況，進(jìn)行控制和把握。操作人員，在實(shí)際的施工現(xiàn)場(chǎng)，在系統(tǒng)中輸入需要焊接的具體參數(shù)，以及焊接的狀態(tài)之后，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)輸入的內(nèi)容，以及系統(tǒng)本身的邏輯計(jì)算公式，進(jìn)行相應(yīng)的運(yùn)算，最終在命令執(zhí)行的過(guò)程中，對(duì)焊機(jī)作業(yè)的流程進(jìn)行科學(xué)、合理的控制。該控制系統(tǒng)在應(yīng)用中，具有著可控制性，以及通用性的特點(diǎn)，便于焊接作業(yè)人員的操作。該項(xiàng)系統(tǒng)控制下的車橋焊接的流程：首先需要啟動(dòng)自動(dòng)焊接指令，以此使得作業(yè)平臺(tái)，能夠進(jìn)行上升與固定。其次，在升降氣缸的作用下，焊接槍可以自動(dòng)的對(duì)需要焊接的元件部位進(jìn)行焊接處理。同時(shí)其在自動(dòng)化控制系統(tǒng)控制下的焊接槍，可以對(duì)焊接縫的位置，進(jìn)行擺動(dòng)性的焊接，以此有效的對(duì)較難焊接的焊接縫進(jìn)行焊接處理，避免此處出現(xiàn)焊接質(zhì)量問(wèn)題。最后，在焊接完畢之后，該系統(tǒng)將會(huì)在控制下，讓焊槍、工作臺(tái)、氣缸等焊接時(shí)涉及到的各類設(shè)備元件恢復(fù)至焊接前的水平，至此即就完整的進(jìn)行了一個(gè)循環(huán)的焊機(jī)處理。

2 基于PLC控制系統(tǒng)的車橋焊接性、結(jié)構(gòu)分析

2.1 車橋焊接性分析

在進(jìn)行焊接作業(yè)的時(shí)候，主要使用的焊接材料為低碳鋼材料，尤其是20鋼。該種材料，在實(shí)際的應(yīng)用中，可以對(duì)焊接過(guò)程中，容易出現(xiàn)的熱裂紋情況，進(jìn)行抑制，因此有著極佳的焊接性能。在目前的車橋焊接中，為了有效的提高焊接的效率，多應(yīng)用的是二氧化碳的氣體保護(hù)焊，以此來(lái)提高車橋焊接質(zhì)量的。基于二氧化碳保護(hù)焊的焊接方法，由于焊接應(yīng)用過(guò)程中的高效性，其目前已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用在車橋的焊接處理中。該種方法在實(shí)際的焊接操作中，電弧可以對(duì)焊接材料進(jìn)行有效的穿透處理，較之于常規(guī)的焊接方法，該種焊條電弧有著極高生產(chǎn)效率。該項(xiàng)焊接方法，在具體焊接操作中，發(fā)揮主要作用的焊接工藝是短路過(guò)渡技術(shù)，且二氧化碳?xì)怏w的價(jià)格低廉，焊接操作的步驟較為簡(jiǎn)單，因此在保證焊接質(zhì)量的前提下，該法極大的降低了焊接作業(yè)的成本。同時(shí)，應(yīng)用該焊接方法，對(duì)汽車車橋元件進(jìn)行焊接處理的過(guò)程中，使用的輔助工具較少，有著極佳的抗銹能力。

2.2 焊接結(jié)構(gòu)的分析

汽車結(jié)構(gòu)的行駛系部分，主要包括著車架、懸架、驅(qū)動(dòng)車橋（圖1）部分，將各個(gè)部分連接在一起之后，在其兩端的位置處，安裝汽車車輪，即可實(shí)現(xiàn)汽車的運(yùn)轉(zhuǎn)。在這幾個(gè)部分的焊接處理之后，即可使得車橋能夠充分的發(fā)揮出承載車身重量，以及載荷的作用，在這個(gè)結(jié)構(gòu)的焊接處理中，需要對(duì)焊接接頭的應(yīng)力情況，進(jìn)行重點(diǎn)的把握，避免在焊接處理中，由于該處的焊接應(yīng)力不夠，導(dǎo)致出現(xiàn)焊接結(jié)構(gòu)的完整性被破壞的情況。同時(shí)，在結(jié)構(gòu)的焊接處理中，需要在其中進(jìn)行應(yīng)力應(yīng)變有限元模擬分析。在該分析之下的結(jié)構(gòu)焊接，焊接人員能夠?qū)嚇虻木唧w負(fù)載情況，進(jìn)行有效的把握，之后在焊接中，能夠依據(jù)負(fù)載情況，高質(zhì)量的進(jìn)行焊接處理。此外，該結(jié)構(gòu)的焊接，其存在著一個(gè)急冷、急熱的變化過(guò)程，常常會(huì)在焊接結(jié)束后的焊接部位處，存在著一定的殘余應(yīng)力情況，最終會(huì)導(dǎo)致車橋結(jié)構(gòu)在焊接結(jié)束中，一體化的結(jié)構(gòu)中還留存著不能夠自行釋放的應(yīng)力，使得車橋在應(yīng)用中，出現(xiàn)安全隱患問(wèn)題。

3 在PLC控制下的車橋焊接工藝、焊接接頭性能的分析

3.1 應(yīng)用的焊接工藝分析

在該項(xiàng)系統(tǒng)控制之下對(duì)車橋進(jìn)行的焊接施工工藝，首先需要對(duì)車橋的材料，進(jìn)行把握，最好選用低碳鋼，該種材料具有著良好的焊接性能；其次需要在焊接中應(yīng)用基于二氧化碳保護(hù)焊的焊接工藝法，該法可以在自動(dòng)化系統(tǒng)的控制下，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的焊接處理，還可以將控制系統(tǒng)本身具備的控制效果好、反應(yīng)快、精細(xì)化程度高的特點(diǎn)，最大化的進(jìn)行呈現(xiàn)，更加便捷了焊接施工工藝的開(kāi)展。在二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊法焊接處理過(guò)程中，還需要對(duì)系統(tǒng)控制下的焊接起弧、穩(wěn)弧等焊接的流程進(jìn)行把握，在確保焊接工藝精度的情況下，再進(jìn)行焊接處理。最后，在焊接的過(guò)程中，把握好焊接工裝架夾，可以根據(jù)實(shí)際的需求情況，對(duì)該設(shè)備裝置進(jìn)行改進(jìn)，使得在焊接過(guò)程中，能夠?qū)ι婕暗降墓ぜM(jìn)行有效的加固處理，以此在對(duì)焊接縫的擺動(dòng)式的焊接處理中，確保不會(huì)出現(xiàn)焊縫的焊接缺陷問(wèn)題。還需要在焊接處理中，對(duì)焊接工藝涉及的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行確定，以此在精確度極高參數(shù)的規(guī)范下，保證焊接焊件的質(zhì)量，確保車橋結(jié)構(gòu)的焊接不會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。其具體的參數(shù)如表1所示：此外，在焊接施工工藝進(jìn)行的過(guò)程中，需要對(duì)焊接過(guò)程中，其結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生的殘余的應(yīng)力情況，進(jìn)行有效的把握，及時(shí)將其釋放出去，保證焊接的質(zhì)量安全。endprint

3.2 焊接接頭的性能分析

在實(shí)際的焊接結(jié)束之后，需要對(duì)車橋焊接件的質(zhì)量、性能，進(jìn)行相應(yīng)的分析。首先，需要進(jìn)行硬度的測(cè)試分析。在該項(xiàng)內(nèi)容的分析研究中，由于車橋焊接之后，具有著良好的剛度，以及韌性，因此難以有效的將其進(jìn)行拉伸后，再進(jìn)行硬度的測(cè)試，但是應(yīng)用的材料本身在拉伸試驗(yàn)中，可知硬度與剛度之間存在著材料的強(qiáng)度值，是硬度的3.5倍多，因此我們可以對(duì)焊接件的接頭，進(jìn)行試驗(yàn)，最終根據(jù)已知的數(shù)據(jù)，分析得出抗拉數(shù)據(jù)。之后對(duì)具體的硬度分布圖，進(jìn)行綜合性的分析，可知焊接件的最大硬度值在焊接頭位置處，之后是焊接縫，以及焊接的材料本身。但是對(duì)各自的硬度值進(jìn)行分析后，可知雖然存在著一定的硬度的差異性，但是分布的較為均勻，之后再將得出的硬度值，乘以3.5，即可得到焊接件最終的硬度性能。其次，需要對(duì)焊接件材料的顯微組織，進(jìn)行分析，最終得出該焊接件接頭的力學(xué)性能情況。在對(duì)車橋的結(jié)構(gòu)進(jìn)行焊接處理時(shí)，材料的顯微組織，對(duì)于接頭的實(shí)際性能，有著極大的影響，極佳的顯微組織將會(huì)使得焊接件在焊接處理的過(guò)程中，不會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的變形問(wèn)題。在該內(nèi)容研究中形成的金相圖片。其結(jié)果顯示材料，多呈現(xiàn)為p+f的組織形態(tài)。該種形態(tài)的材料，屬于軋制組織。因此材料在經(jīng)過(guò)焊接工藝處理之后，材料的力學(xué)性能較好，可以有效的提高汽車的車橋質(zhì)量，使得車橋可以在運(yùn)行過(guò)程中滿足各類應(yīng)力、荷載承受的需要。

4 結(jié)束語(yǔ)

由于車橋的質(zhì)量，對(duì)于汽車的整體質(zhì)量，有著極大的影響，因此在對(duì)車橋的焊接處理中，需要應(yīng)用PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)，對(duì)于焊接的全過(guò)程進(jìn)行全面的把握，之后再使用基于二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊的方法，對(duì)車橋的材料，進(jìn)行整體的焊接處理，以此可以最大化對(duì)焊接的流程進(jìn)行控制，使得焊接工藝可以在設(shè)置合理的參數(shù)條件下，進(jìn)行具體的焊接處理。該種在自動(dòng)化控制系統(tǒng)控制作用之下的車橋焊接作業(yè)過(guò)程，較之于以往單一的應(yīng)用氣體保護(hù)焊焊接而言，具有著極大的優(yōu)越性，極大的改善以往焊接中應(yīng)用繼電保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行焊接的種種弊端問(wèn)題，使得焊接的質(zhì)量更加可靠，也極大的簡(jiǎn)化了焊接的過(guò)程，降低了焊接過(guò)程中造成的諸多的誤差情況，提高了焊件的使用壽命，減少了焊接缺陷問(wèn)題，因此應(yīng)用效果十分理想。

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作者單位

65191部隊(duì) 遼寧省鐵嶺市 112000endprint