【技术实现步骤摘要】
本专利申请属于焊接，更具体地说，是涉及一种热冲压成形钢螺母焊力学性能快速高精度预测方法。
技术介绍
1、螺母焊由于自动化程度高、可大批量焊接、生产效率高、环境污染小等优点在各个行业中广泛应用，尤以汽车行业应用更多。对于某汽车企业某车型上一个热成形钢零件的螺母焊，每天需要焊接的螺母数量在6500个左右，而分离拉力小导致凸焊螺母装配过程中出现脱落现象。
2、在拥有许多优点的同时，螺母焊也存在一些亟需改善的问题。由于工艺形核尺寸狭小、整体电阻动态变化非线性、工艺参数波动性大、焊接参数变动瞬时性等特点，使得螺母焊焊接窗口较窄、工艺规范复制性差、预测精度低，给实际实验带来很大工作量。同时企业内部也存在焊接设备参数波动性大、工艺优化方向不明等问题。
3、为了改善上述问题，建立预测模型，减少实际实验量，本专利技术以热冲压成形钢板螺母焊工艺优化为研究对象，揭示焊接参数与螺母焊力学性能之间的复杂关系规律，提供准确的工艺优化方向，解决困扰企业工艺调节方向不明、参数复制性差等实际问题。
技术实现思路
1、本专利技术需要解决的技术问题是提供一种热冲压成形钢螺母焊力学性能快速高精度预测方法，该方法预测螺母焊分离拉力值，减少大量试验，实现对热冲压成形钢螺母焊力学性能的高精度准确预测，对汽车制造过程有重要的意义。
2、为了解决上述问题，本专利技术所采用的技术方案是：
3、一种热冲压成形钢螺母焊力学性能快速高精度预测方法，包括以下步骤：
4、s1、用酸洗
5、s2、在不同的焊接工艺参数条件下进行螺母焊试验，每组焊接工艺参数进行若干个试验，形成多个试样；
6、s3、已焊好的试样在拉伸试验机上进行螺母焊分离拉力试验；
7、s4、螺母焊分离拉力试验所得数据通过改进差分进化算法计算分离拉力预测值，得出分离拉力与焊接工艺参数之间的数学模型；
8、s5、得出数学模型后，基于绘图软件绘制三维切片图，用以分析分离拉力与焊接工艺参数的本质关系规律，从而展示出焊接工艺窗口的调整方向。
9、进一步，s1中，用酸洗或机械打磨方法将待焊构件表面处理干净，待焊构件选用热冲压成形钢1500hs或1800hs，待焊构件的规格为100mm×20mm×1.2mm；中心打直径为φ9mm的孔。
10、进一步，s2中，焊接工艺参数包括但不限于焊接电流、电极压力和焊接时间，每组焊接工艺参数进行三个试验。
11、进一步，s3中，已焊好的试样在拉伸试验机上进行螺母焊分离拉力试验。
12、进一步，s4中，改进差分进化算法具体为
13、s41、获取式(1)的回归模型，将焊接工艺参数代入式(1)中解得回归系数
14、
15、a0，ai，aij，xi，xj，bi，c0，均是回归系数；
16、x1为焊接电流，x2为焊接时间，x3为电极压力；
17、s42、得到回归方程：将焊接工艺参数焊接电流x1、焊接时间x2、电极压力x3和一个因变量y代入式(1)以后，得到分离拉力预测值与焊接工艺参数之间的数学模型，如式(2)所示
18、y(x1,x2,x3)＝a0+a1x1+a2x2+a3x3+a12x1x2+a13x1x3+a23x2x3+a11x12+a22x22+a33x32+b1x13+b2x23+b3x33+c0x1x2x3 (2)
19、式(2)中，因变量y(x1,x2,x3)为分离拉力预测值；
20、x1为焊接电流，x2为焊接时间，x3为电极压力；
21、a0，a1，a2，a3，a11，a12，a13，a22，a23，a33，b1，b2，b3，c0，均是回归系数；
22、s43、对得出的数学模型进行相关性检验；
23、s44、获得分离拉力的预测值。
24、进一步，s43中，“对得出的回归方程进行相关性检验”是指：
25、相关系数r可表示变量之间的相关程度，可用相关系数r对得出的回归模型进行相关性检验。本专利技术计算出分离拉力预测值y和分离拉力实际值f的相关系数r，相关系数r通常在0～1之间，r越接近1则表明模型精度越高，即分离拉力预测值y和分离拉力实际值f越接近，相关系数r计算如下所示：
26、
27、式(3)中，y为分离拉力预测值，f为分离拉力实际值。
28、进一步，对热冲压成形钢螺母焊分离拉力预测精度≤±10％。
29、进一步，分离拉力预测值和分离拉力实际值最大差值0.07kn～0.15kn，最大误差7.6％～10％。
30、由于采用了上述技术方案，本专利技术取得的有益效果是：
31、本专利技术通过对焊接参数与分离拉力的非线性回归建模，揭示了焊接参数与焊接质量以及焊接参数之间交互作用的复杂关系规律，编写了数据分析程序，绘制出了三维切片图，用以分析分离拉力与焊接工艺参数的本质关系规律，图像化地揭示了分离拉力与焊接工艺参数之间的复杂关系，清晰、有效地展示了焊接工艺窗口的调整方向，减少了大量试验，该方法对热冲压成形钢螺母焊分离拉力预测精度≤±10％，显著降低企业成本、劳动强度和周期，有利于控制和提高焊接质量。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种热冲压成形钢螺母焊力学性能快速高精度预测方法，其特征在于包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种热冲压成形钢螺母焊力学性能快速高精度预测方法，其特征在于：S1中，用酸洗或机械打磨方法将待焊构件表面处理干净，待焊构件选用热冲压成形钢1500HS或1800HS，待焊构件的规格为100mm×20mm×1.2mm；中心打直径为φ9mm的孔。
3.根据权利要求1所述的一种热冲压成形钢螺母焊力学性能快速高精度预测方法，其特征在于：S2中，焊接工艺参数包括但不限于焊接电流、电极压力和焊接时间，每组焊接工艺参数进行三个试验。
4.根据权利要求1所述的一种热冲压成形钢螺母焊力学性能快速高精度预测方法，其特征在于：S3中，已焊好的试样在拉伸试验机上进行螺母焊分离拉力试验。
5.根据权利要求3所述的一种热冲压成形钢螺母焊力学性能快速高精度预测方法，其特征在于：S4中，改进差分进化算法具体为
6.根据权利要求5所述的一种热冲压成形钢螺母焊力学性能快速高精度预测方法，其特征在于：S43中，“对得出的回归方程进行相关性检验”是指
...【技术特征摘要】
1.一种热冲压成形钢螺母焊力学性能快速高精度预测方法，其特征在于包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种热冲压成形钢螺母焊力学性能快速高精度预测方法，其特征在于：s1中，用酸洗或机械打磨方法将待焊构件表面处理干净，待焊构件选用热冲压成形钢1500hs或1800hs，待焊构件的规格为100mm×20mm×1.2mm；中心打直径为φ9mm的孔。
3.根据权利要求1所述的一种热冲压成形钢螺母焊力学性能快速高精度预测方法，其特征在于：s2中，焊接工艺参数包括但不限于焊接电流、电极压力和焊接时间，每组焊接工艺参数进行三个试验。
4.根据权利要求1所述的一种热冲压成形钢螺母焊力学性能快速高精度预测方法，其特征在于：s3中，已焊...
【专利技术属性】
技术研发人员：孟根巴根，徐宽，王秋雨，孙巧梅，牟永胜，张赛娟，霍俊梅，张春花，刘志成，
申请(专利权)人：唐山钢铁集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。