汽车安全气囊集气盒的焊接工艺的制作方法

本发明涉及汽车零部件领域，具体涉及一种汽车安全气囊集气盒的焊接工艺。
背景技术：
：众所周知，安全气囊属于汽车安全性设备，对冲击具有有效的缓冲作用，事故发生时会吸收冲击对驾乘者产生的部分冲力，从而保护车内人员的生命安全。汽车安全气囊集气盒是安全气囊的外壳，其强度等性能直接影响到汽车的安全性，关系到人的生命安全。汽车安全气囊集气盒通常包括焊接集气盒本体的四道工序以及将支腿与集气盒本体焊接的工序。所述的四道工序具体为：第一工序：对集气盒本体侧面的长边处进行焊接；第二工序：对集气盒本体侧面的短边处进行焊接；第三工序：对集气盒本体另一侧面的短边处进行焊接；第四工序：对集气盒本体另一侧面的长边进行焊接。现有技术中的汽车安全气囊集气盒存在如下技术缺陷：(一)、汽车安全气囊集气盒的制备通常先用普通钢板制备集气盒本体和支腿，然后将本体和支腿焊接成集气盒，最后对集气盒进行整体镀锌。此种方法可采用常规的焊接技术来焊接集气盒，但对集气盒进行整体镀锌的成本高，导致集气盒的生产成本较高。为了降低生产成本，有业内人员直接采用镀锌板制备集气盒本体和支腿，然后再将镀锌的本体和支腿焊接成集气盒，但对镀锌板进行焊接时存在焊接强度不够、焊接不牢固、焊接位点易开裂且毛刺多等问题，严重影响汽车的安全性能。(二)、现有技术对支腿的强度要求比对集气盒本体的强度要求高，因此支腿的厚度通常大于集气盒本体的厚度。如果采用常规技术将较薄的集气盒本体焊接至较厚的支腿上，即支腿接触下电极而集气盒本体内侧接触上电极，则会导致焊点出现在集气盒本体内部，造成集气盒本体内部出现飞溅、毛刺或者裂纹，直接威胁到放置于集气盒本体内部的安全气囊的安全性。如果将较厚的镀锌支腿焊接至较薄的镀锌集气盒本体上，则无法焊接强度不够、焊接不牢固、焊接位点易开裂等问题。现有技术中还没有能解决上述问题的方法，因此，有必要研发一种汽车安全气囊集气盒的焊接工艺，保证集气盒本体和支腿的焊接强度，其焊点不开裂、光滑无毛刺，保证集气盒本体的内部光滑，从而保证汽车具有良好的安全性能就具有十分重要的意义。技术实现要素：本发明的第一个目的在于提供一种汽车安全气囊集气盒的焊接工艺，以克服现有技术中的缺陷，保证集气盒本体和支腿的焊接强度，其焊点不开裂、光滑无毛刺，保证集气盒本体的内部光滑，从而保证汽车具有良好的安全性能。为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：汽车安全气囊集气盒的焊接工艺，包括焊接集气盒本体的工序及支腿与集气盒本体焊接的工序，所述集气盒本体和支腿均采用镀锌板制备而成，所述支腿与集气盒本体焊接的工序包括第五工序：将左右两个支腿的焊接部位与集气盒本体的焊接端面进行焊接；所述第五工序中：支腿接触上电极，集气盒本体接触下电极，先对支腿上的焊接部位打凸包，然后采用平面电极头在打凸包的位置进行点焊；所述左支腿的两个第五焊点的焊接参数为：预压时间400±5周波，一次焊接时间160±5周波，一次焊接电流40±5KA，二次焊接时间170±5周波，二次焊接电流50±5KA，脉冲次数1，维持时间30±2周波。所述右支腿的两个第五焊点的焊接参数为：预压时间305±10周波，一次焊接时间180±5周波，一次焊接电流45±5KA，二次焊接时间185±5周波，二次焊接电流55±5KA，脉冲次数1，维持时间30±2周波。根据本发明，所述支腿与集气盒本体焊接的工序还包括：第六工序：将左支腿的第六焊接部位与集气盒本体的左侧面进行焊接；第七工序：将右支腿的第七焊接部位与集气盒本体的右侧面进行焊接。根据本发明，所述第六工序的焊接参数为：预压时间35±5周波，加压时间30±5周波，预热电流0KA，预热时间0周波，间隔3±1周波，缓升时间0周波，焊接电流185±5KA，焊接时间20±5周波，间隔0周波，缓降时间0周波，回火电流0KA，回火时间0周波，维持时间50±2周波，休止时间0周波，增压延时0周波，增压时间0周波，单次点焊。根据本发明，所述第七工序中的焊接参数为：预压时间70±5周波，缓升时间10±2周波，一次焊接时间15±5周波，一次焊接电流145±5KA，冷却时间0周波，二次焊接时间0周波，二次焊接电流0KA，缓降时间0周波，维持时间10±2周波，休止时间10±2周波。根据本发明，所述焊接集气盒本体的工序采用锥度式电极头进行点焊，所述锥度式电极头的锥度为40～60度。根据本发明，所述焊接集气盒本体的工序包括四道分工序，分别为：第一工序：对集气盒本体右侧面的长边处进行焊接；第二工序：对集气盒本体右侧面的短边处进行焊接；第三工序：对集气盒本体左侧面的短边处进行焊接；第四工序：对集气盒本体左侧面的长边处进行焊接；各分工序的焊接参数分别为：第一工序：预压时间70±5周波，加压时间50±5周波，第一次焊接：预热电流105±5KA，预热时间15±5周波，间隔5±1周波，缓升时间0周波；第二次焊接：焊接电流175±5KA，焊接时间15±5周波，间隔0周波，缓降0周波，回火电流0KA，回火时间0周波，维持时间10±2周波，休止时间0周波，增压延时0周波，增压时间0周波，单次点焊；第二工序：加压时间60±5周波，一次焊接电流20±5KA，一次焊接时间10±5周波，电流缓升时间0周波，冷却0周波，二次焊接电流40±5KA，二次焊接时间20±5周波，维持10±2周波，休止时间0周波；第三工序：预压时间170±5周波，锻压时间0周波，脉冲次数0，缓升时间3±1周波，一次焊接时间20±5周波，一次焊接电流45±5KA，一次上限0，一次下限0，二次焊接时间30±5周波，二次焊接电流60±5KA，二次上限0，二次下限0，三次时间0周波，三次电流5KA，三次上限0，三次下限0，一次冷却时间50±2周波，二次冷却时间0周波，缓降时间0周波，维持时间15±1周波，休止时间0周波；第四工序：预压时间75±5周波，加压时间35±5周波，第一次焊接：预热电流110±5KA，预热时间20±5周波，间隔3±1周波，缓升5±1周波；第二次焊接：焊接电流195±5KA，焊接时间10±5周波，间隔0周波，缓降时间0周波，回火电流0KA，回火时间0周波，维持时间25±2周波，休止时间0周波，增压延时0周波，增压时间0周波，单次点焊。根据本发明，所述焊接集气盒本体的工序及支腿与集气盒本体焊接的工序中采用的电极材料为氧化铝铜。根据本发明，所述支腿与集气盒本体焊接的工序采用双头焊接工艺同时焊接两个支腿的前后两排第五焊点。本发明的第二个目的在于提供采用上述焊接工艺焊接制备的汽车安全气囊集气盒，所述汽车安全气囊集气盒的焊点的深度为0.3～0.5mm，焊点的直径为6～7mm，焊接牢固点焊破坏点的直径大于5mm。本发明的第三个目的在于提供所述的焊接工艺在焊接镀锌板制备的零部件上的应用。与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明的汽车安全气囊集气盒的焊接工艺，采用反向焊接的技术结合特定的焊接参数，保证了镀锌的集气盒本体和支腿的焊接强度，其焊点不开裂、无毛刺，集气盒本体内部光滑，从而确保汽车具有高的安全性能，且提高了生产效率，降低了生产成本。附图说明图1为本发明的汽车安全气囊集气盒的结构示意图。图2为图1的左视图。图3为图1的右视图。图4为图1的仰视图。图5为强度试验中的几种母材断裂状态示意图(A-无断裂、B-剪切断裂、C-抜入式断裂、D-咬边式断裂)。图中：10-第一焊接部位、20-第一焊点、30-第二焊接部位、40-第二焊点、50-第三焊接部位、60-第三焊点、70-第四焊接部位、80-第四焊点、90-第五焊接部位、100-焊接端面、110-第五焊点、120-集气盒本体、130-支腿、131-左支腿、132-右支腿、140-第六焊接部位、150-第六焊点、160-第七焊接部位、170-第七焊点、180-第一定位孔、190-第二定位孔。具体实施方式以下结合具体实施例，对本发明做进一步说明。应理解，以下实施例仅用于说明本发明而非用于限制本发明的范围。本发明的汽车安全气囊集气盒的焊接工艺，包括焊接集气盒本体的工序及支腿与所述集气盒本体焊接的工序，所述集气盒本体120和支腿130均采用镀锌板制备而成。如图1和图4所示，所述支腿130包括左边支腿131和右边支腿132。实施例1、焊接集气盒本体的工序如图1和图4所示，所述的焊接集气盒本体的工序包括如下四道工序：第一工序：采用数字控制电阻机(1号机)对集气盒本体右侧面的长边处的第一焊接部位10进行焊接，形成三个第一焊点20。焊接条件为：预压时间70周波，加压时间50周波，一次焊接：预热电流105KA，预热时间15周波，间隔5周波，缓升时间0周波。二次焊接：焊接电流175KA，焊接时间15周波，间隔0周波，缓降0周波，回火电流0KA，回火时间0周波，维持时间10周波，休止时间0周波，增压延时0周波，增压时间0周波，单次点焊。上述工艺参数在一定范围内变化也能实现本发明的优异效果，如：预压时间70±5周波，加压时间50±5周波，一次焊接：预热电流105±5KA，预热时间15±5周波，间隔5±1周波，缓升时间0周波。二次焊接：焊接电流175±5KA，焊接时间15±5周波，间隔0周波，缓降0周波，回火电流0KA，回火时间0周波，维持时间10±2周波，休止时间0周波，增压延时0周波，增压时间0周波，单次点焊。第二工序：采用2号机(数字控制电阻机)对第一工序中的集气盒本体同一个侧面的短边处的第二焊接部位30进行焊接，形成两个第二焊点40。焊接条件为：加压时间60周波，一次焊接电流20KA，一次焊接时间10周波，电流缓升时间0周波，冷却0周波，二次焊接电流40KA，二次焊接时间20周波，维持10周波，休止时间0周波。上述工艺参数在一定范围内变化也能实现本发明的优异效果，如：加压时间60±5周波，一次焊接电流20±5KA，一次焊接时间10±5周波，电流缓升时间0周波，冷却0周波，二次焊接电流40±5KA，二次焊接时间20±5周波，维持10±2周波，休止时间0周波。第三工序：采用3号机(数字控制电阻机)对集气盒本体左侧面的短边处的第三焊接部位50进行焊接，形成两个第三焊点60。焊接条件为：预压时间170周波，锻压时间0周波，脉冲次数0，缓升时间3周波，一次焊接时间20周波，一次焊接电流45KA，一次上限0，一次下限0，二次焊接时间30周波，二次焊接电流60KA，二次上限0，二次下限0，三次时间0周波，三次电流5KA，三次上限0，三次下限0，一次冷却时间50周波，二次冷却时间0周波，缓降时间0周波，维持时间15周波，休止时间0周波。上述工艺参数在一定范围内变化也能实现本发明的优异效果，如：预压时间170±5周波，锻压时间0周波，脉冲次数0，缓升时间3±1周波，一次焊接时间20±5周波，一次焊接电流45±5KA，一次上限0，一次下限0，二次焊接时间30±5周波，二次焊接电流60±5KA，二次上限0，二次下限0，三次时间0周波，三次电流5KA，三次上限0，三次下限0，一次冷却时间50±2周波，二次冷却时间0周波，缓降时间0周波，维持时间15±1周波，休止时间0周波。第四工序：采用4号机(数字控制电阻机)对第三工序中集气盒本体同一侧面的长边处的第四焊接部位70进行焊接，形成三个第四焊点80。焊接条件为：预压时间75周波，加压时间35周波；一次焊接：预热电流110KA，预热时间20周波，间隔3周波，缓升5周波；二次焊接：焊接电流195KA，焊接时间10周波，间隔0周波，缓降时间0周波，回火电流0KA，回火时间0周波，维持时间25周波，休止时间0周波，增压延时0周波，增压时间0周波，单次点焊。上述工艺参数在一定范围内变化也能实现本发明的优异效果，如：预压时间75±5周波，加压时间35±5周波，一次焊接：预热电流110±5KA，预热时间20±5周波，间隔3±1周波，缓升5±1周波；二次焊接：焊接电流195±5KA，焊接时间10±5周波，间隔0周波，缓降时间0周波，回火电流0KA，回火时间0周波，维持时间25±2周波，休止时间0周波，增压延时0周波，增压时间0周波，单次点焊。根据本发明，所述第一至第四工序采用锥度为45度的锥度式电极头进行点焊。根据本发明，所述第一工序至第四工序中采用的锥度式电极头在使用过程中会发发生磨损导致其锥度在40～60度范围变化，且随着使用时间的延长，电极头上附有含锌杂质会影响电极头的焊接效果，因此所述电极头最好是每点焊40次锉一次电极，每点焊300次更换一次电极。锥度式点焊保证了焊点大小在要求范围内，不会因焊点太小导致焊接强度不够，也不会因焊点太大，导致焊接部位出现开裂等现象。实施例2、支腿与所述集气盒本体焊接的工序如图4所示，所述的支腿与所述集气盒本体焊接的工序包括第五工序：采用数字控制电阻机(5号机)将左右两个支腿的第五焊接部位90与集气盒本体的焊接端面100进行焊接，形成前后两排第五焊点110。具体步骤如下：(1)定位：所述集气盒本体的焊接端面的中间具有对称的四个第一定位孔，通过固定件(例如定位销)穿过所述第一定位孔将所述集气盒本体固定在5号机的焊接位置；所述支腿的末端分别具有第二定位孔，通过固定件(例如定位销)穿过所述第二定位孔从而将所述支腿固定在5号机上，并将所述支腿的焊接部位与所述集气盒本体的焊接端面精确定位。(2)焊接：本实施例中支腿位于所述集气盒本体的上方，所述支腿接触上电极，集气盒本体接触下电极，即采用与现有技术不同的反向焊接的方式。采用材料为氧化铝铜的平面电极头点焊2次。由于第五焊接部位90较窄，因此要求焊接后焊点不能太大，否则易导致焊接部位开裂，降低集气盒的强度；焊点也不能太小，否则不能保证焊接的强度，第五工序的具体参数为：所述左支腿的两个第五焊点的焊接参数为：预压时间400周波，一次焊接时间160周波，一次焊接电流40KA，二次焊接时间170周波，二次焊接电流50KA，脉冲次数1，维持时间30周波。所述右支腿的两个第五焊点的焊接参数为：预压时间305周波，一次焊接时间180周波，一次焊接电流45KA，二次焊接时间185周波，二次焊接电流55KA，脉冲次数1，维持时间30周波。上述工艺参数可以在一定范围内变化，均能实现本发明的优异效果，如：所述左支腿的两个第五焊点的焊接参数为：预压时间400±5周波，一次焊接时间160±5周波，一次焊接电流40±5KA，二次焊接时间170±5周波，二次焊接电流50±5KA，脉冲次数1，维持时间30±2周波。所述右支腿的两个第五焊点的焊接参数为：预压时间305±10周波，一次焊接时间180±5周波，一次焊接电流45±5KA，二次焊接时间185±5周波，二次焊接电流55±5KA，脉冲次数1，维持时间30±2周波。进一步地，如图4所示，本发明的5号机采用双焊头同时焊接两个支腿的前排和后排的四个第五焊点，以使左右两个支腿在焊接时具有相同的胀大变形，保证其具有相同的安装精度。进一步地，所述第五工序中使用的电极头使用80次需锉一次电机，使用300次需更换一次电极。本实施例中所述镀锌板的材质为：HC340LKAD+Z140T＝1.2/2.0，所述支腿的镀锌板厚度为2.0mm±0.06，所述集气盒本体的镀锌板厚度为1.2mm±0.05。通过反向焊接技术，将较厚的支腿焊接至较薄的集气盒本体上，焊点在支腿上，从而保证集气盒内部光滑，保证安全气囊不会被划破；同时结合打凸包及特定的焊接参数，保证了焊接的强度，从而保证汽车的安全性。焊接前先用金相砂纸对需要焊接部位进行打磨，使焊接部位变得相对粗糙。上述焊接工艺中使用的电极头的材料均为氧化铝铜电极。电极头的材料也可以采用常规的铜电极，但当采用常规的铜电极时，电极使用寿命较短，一根铜电极焊接几个集气盒后，后续焊接的集气盒就会不合格，需要更换电极。频繁更换电极不仅造成生产效率低，产品合格率低，且导致生产成本增加。由于各工序中的工艺参数受到实际电压、电流的影响，因此各工序中的焊接参数需根据实际产品的破坏试验结果及实际电压电流参数适当调整，在本发明的参数范围内均能保证本发明的有益技术效果。根据本发明，所述的支腿与所述集气盒本体焊接的工序还包括第六工序和第七工序。第六工序：采用中频逆变点焊机(6号机，型号KA-HT-03-004)将左支腿131的第六焊接部位140与集气盒本体左侧面进行焊接，形成两个第六焊点150，如图2所示。焊接参数为：预压时间35周波，加压时间30周波，预热电流0KA，预热时间0周波，间隔3周波，缓升时间0周波，焊接电流185KA，焊接时间20周波，间隔0周波，缓降时间0周波，回火电流0KA，回火时间0周波，维持时间50周波，休止时间0周波，增压延时0周波，增压时间0周波，单次点焊。上述焊接参数可以在一定范围内变化，均能实现本发明的优异效果，如：预压时间35±5周波，加压时间30±5周波，预热电流0KA，预热时间0周波，间隔3±1周波，缓升时间0周波，焊接电流185±5KA，焊接时间20±5周波，间隔0周波，缓降时间0周波，回火电流0KA，回火时间0周波，维持时间50±2周波，休止时间0周波，增压延时0周波，增压时间0周波，单次点焊。第七工序：采用中频逆变点焊机(7号机，型号KA-HT-03-004)将右支腿132的第七焊接部位160与集气盒本体的右侧面进行焊接，形成两个第七焊点170，如图3所示。焊接参数为：预压时间70周波，缓升时间10周波，一次焊接时间15±5周波，一次焊接电流145±5KA，冷却时间0周波，二次焊接时间0周波，二次焊接电流0KA，缓降时间0周波，维持时间10±2周波，休止时间10±2周波。上述焊接参数在一定范围内变化，均能实现本发明的优异效果，如：预压时间70±5周波，缓升时间10±2周波，一次焊接时间15±5周波，一次焊接电流145±5KA，冷却时间0周波，二次焊接时间0周波，二次焊接电流0KA，缓降时间0周波，维持时间10±2周波，休止时间10±2周波。根据本发明，所述焊接工艺中使用的电极头的材料均为氧化铝铜电极。根据本发明，进行所述第6工序前，先在两支腿之间安装支腿定位件(例如定位卡板，图中未示出)以限定所述支腿之间的距离，然后进行焊接。具体步骤为：定位卡板的两端具有定位凸起，所述定位凸起穿过所述第一定位孔180和第二定位孔190从而限定所述支腿之间的距离。然后采用6号机将一个支腿与集气盒本体一个侧面的接触处进行焊接。由于定位卡板的限定作用，支腿在焊接后不会发生向外胀大的现象。然后采用7号机将另一个支腿与集气盒本体的另一个侧面的接触处进行焊接。由于定位卡板的限定作用，支腿也不会发生向外胀大的现象，从而保证了两支腿之间的距离，保证了集气盒在汽车上的安装精度。经检测，上述焊接工艺形成的焊点的深度为0.3～0.5mm，焊点的直径6～7mm。经过点焊破坏试验，焊接牢固点焊破坏点(焊核)的直径大于5mm。经目测及手感触，上述焊接工艺制备的集气盒表面光洁、无油污，焊点为均匀的圆形，点焊处无划痕、裂纹、变形及飞溅物，毛刺高度≤0.2mm且集气盒本体内部光滑无毛刺，不需要额外进行打磨就能保证安全气囊不会划破，极大地提高了汽车的安全性。同时，本发明的焊接工艺焊接汽车安全气囊集气盒时，采用1号机至7号机组成的流水线工艺，极大地提高了生产效率，降低了生产成本。上述实施例1-3涉及的七道焊接工序针对于本发明的集气盒，当集气盒本体及支腿的形式发生适当的变化时，本发明的焊接工艺仍然适用。例如，支腿只与集气盒的焊接端面焊接，不与集气盒本体的侧面焊接时，可省去第六和第七工序。实施例3、强度试验从上述实施例制备的同批次1000件集气盒中随机抽取4件(分别为1号件、2号件、3号件和4号件)进行强度试验。采用现有技术生产的集气盒(对比件)在相同的条件下进行强度试验，对比件采用铜电极，焊接工艺为现有技术中常规的焊接镀锌板的技术。测试标准：本体撕破，将样品用台钳固定，用试验专用绞钳卷曲焊点处直至断裂，观察焊点处的断裂形式并测量焊核直径。强度试验中焊点处可能出现的断裂形式如图5所示。其中无断裂或者剪切断裂形式为不合格，拔入式断裂或者咬边式断裂为合格，合格样品的焊核直径需达到5.0～6.0mm。试验结果如表1所示：表1强度试验结果样品件号焊核直径外观检测强度试验结果1号件5.5咬边式断裂合格2号件5.8咬边式断裂合格3号件5.9咬边式断裂合格4号件5.7咬边式断裂合格5号件6.0咬边式断裂合格对比件4.8剪切断裂不合格由表1可以看出，随机选择的四个集气盒的强度试验合格率高达100％，说明本发明的焊接工艺制备的集气盒的强度完全符合生产要求。实施例4、中性盐雾(NSS)试验从上述实施例制备的同批次1000件集气盒中随机抽取2件进行中性盐雾(NSS)试验，测试标准为：GB/T10125～2012，具体测试条件：测试设备Q～Fog可程式盐雾试验箱，型号：Q～FOG/CCT1100，盐溶液浓度：(50±5)g/LNaCl，试验箱温度：(32±2)℃，盐雾沉降率：(1.0～2.0)ml/(80cm2.h)，沉降盐液pH值(25℃±2℃)：6.5～7.2，暴露时间：72小时，测试结果如表2所示：表2中性盐雾(NSS)试验结果由表2的试验结果可以看出，根据本发明的焊接工艺制备的集气盒符合中性盐雾试验标准要求，可广泛应用于汽车工业。本发明的焊接工艺能够直接焊接镀锌板制备的零部件，能够保证其焊接强度，焊点无飞溅、毛刺，焊点外形美观，尤其是将较厚的镀锌板焊接至较薄的镀锌板上，非常适合于汽车安全气囊集气盒的焊接，能够满足汽车安全性能的要求，可广泛应用于汽车工业。以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对该发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。当前第1页1 2 3