汽车制造厂降低焊点不良率研究开题报告资料解读.doc

附件4：工程硕士学位论文（设计）开题报告工程硕士学位论文（设计）开题报告内容：学位论文（设计）选题名称及题目来源一、学位论文（设计）选题的目的和意义1 本选题研究领域历史、现状、发展趋势分析；2 前人在本选题研究领域中的工作成果简述。二、研究方案1 本选题研究的主要内容和重点；2 技术方案的分析、选择（技术路线，技术措施）；3 实施技术方案所需的条件（技术条件、试验条件）；4 存在的主要问题和技术关键；5 预期能够达到的研究目标(明确新见解及创新点)。三、研究计划进度表四、经费预算五、参考文献具体要求：一、学位论文（设计）开题报告应按照“工程硕士学位论文（设计）开题报告内容”，逐项撰写。二、学位论文（设计）开题报告撰写字数不得少于6000汉字。三、学位论文（设计）开题报告经指导教师（含企业指导教师）详细评阅通过后，由工程硕士研究生在指定的评审组会上接受质疑、评议。评议通过后，装订、归档。四、学位论文（设计）开题报告参考文献量不得少于25篇，外文文献不得少于5篇。五、“参考文献”著录按照GB7714-87文后参考文献著录规则执行。六、学位论文（设计）开题报告打印格式：1 打印用纸：A4。2 格式按照下面提供的模板打印并装订，正文为小四、宋体、1.5倍行距，其他标题格式与模板一致。北京理工大学研究生院工程硕士学位论文开题报告 年 级 工 程 领 域 姓 名 指 导 教 师 企业指导教师 二 年 月 日企业指导教师评阅意见： 签字： 年 月 日校指导教师评阅意见： 签字： 年 月 日工程硕士学位论文开题报告评审表硕士生姓名导师姓名企业导师学科、专业第 次开题论文选题题目名称汽车制造厂降低焊点不良率研究性质（）基础理论研究（ ）； 应用性研究（ ）类别（）企业项目（ ）； 部（省）项目（ ）； 国家项目（ ）；自拟项目（ ）。 是否兵器类项目（ ）评审组成员 姓 名 职 称 工作单位及职务 签 字评审意见（含：选题意义；实验条件；技术方案可行性；研究计划合理性等）成 绩评审组长签字： 年 月 日注：成绩以“合格”“不合格”记；评审组成员为高级职称人员。 学位论文题目名称：汽车制造厂降低焊点不良率研究题目来源：由于笔者所在的信昌三工场焊接车间焊点不良事故频发，笔者自2011年下半年进行统计，焊接车间的焊点重大不良事故共发生54起，平均每月发生重大焊点不良事故9次，其中，8月份的焊点不良数最高，其次是6月和9月，同时，在焊点不良事故中，下门框加强件两焊点开焊次数最多，共计35次，而发生在前门的螺母开焊和后背门的锁扣焊点凹事故分别位居第二和第三位，另外后背门的锁扣板焊点旁凹和左后门的斜框焊点靠外事故也是频繁发生，同时，还有左前门的上要部加强焊点开焊、左后门的锁扣焊点开焊等现象也有事故出现等等。这样的高发率值得对焊点不良问题进行深入研究，对焊接技术进行开拓性的创新。为了尽快恢复因焊点不良事故频发而使公司的声誉造成的影响，同时减少因焊点开焊再次焊接而造成的成本浪费，加强公司对不良事故发生的控制力，公司于2012年初开始实行品质管理，经过2012年上半年的努力与技术改进，截止到2012年7月，焊点重大不良事故共发生14次，比上个半年周期减少了40次。说明公司实行的品质管理措施是十分有效的。为了彻底降低由于焊点不良所造成的事故，笔者希望通过以所在车间的焊点不良事故的不良影响作为突破口，升入研究提高汽车制造厂焊点质量的方法，希望对我国汽车制造业焊点技术的发展提出创造性的建议。一、学位论文选题的目的和意义汽车工业是高新技术带动国民经济整体水平的重点产业。汽车主要是采用钢材、铝合金、铸铁等材料并通过铸造、锻压、焊接等加工方法完成的。其中，焊接是汽车零部件与车身制造中的一个关键环节，起着承上启下的特殊作用，车身的装焊质量直接决定着后工序的质量：车身的装配质量不良，不仅影响整车外观，还会导致漏雨、风噪、路噪和车门关闭障碍的发生。同时，汽车产品的车型众多、成形结构复杂、零部件生产专业化、标准化以及汽车制造在质量、效率、成本等方面的综合要求，都决定了汽车焊接加工是一个多学科、跨领域、技术集成性强的生产过程。在目前汽车零部件及白车身的制造中，主要的焊接方法有电阻点焊、CO2 气体保护焊、激光焊；另外也有采用氩弧焊、电子束焊等。焊接技术是汽车制造过程中的一项关键技术，汽车的车身及发动机、变速箱等零部件的生产，都离不开焊接技术的应用。近几年来，汽车工业在焊接新技术的应用及推广方面，起了积极的推动作用。汽车行业目前所用的焊接方法，主要有电阻焊（点焊、凸焊为主，其他如缝焊等）、电弧焊（MIG/MAG焊、TIG 焊、CO焊等）以及激光焊等其他一些焊接方式。汽车焊接不同于其他产品焊接的主要工艺要求是：对焊接件的尺寸精度要求高，要求尽可能减少薄板件在焊前的精度偏差和焊后的热应力与变形，确保产品的装配精度和尺寸稳定性；对焊接接头的性能要求高，接头不仅要满足静态和动态的力学性能指标，而且还应有很好的抗低周疲劳性能和高周疲劳性能；对批量焊接生产品质要求高且一致性要好；对焊接生产过程要求高节拍、高效率；对“零缺陷”的品质控制与保证，要求自动化焊接过程的监测与信息化管理。 当前，汽车工业正在朝着环保低碳、节省能源、安全性、舒适性、多样化方向发展，要求汽车采用新能源、新结构、新材料和新工艺，对汽车焊装也提出了新的要求，汽车焊接技术，正在传统的材料连接概念与方法的基础上，迅速地延伸和拓展，并向先进的“精量化焊接制造”的方向发展。二、本选题研究领域历史、现状、发展趋势分析(一)电阻焊接国内外研究现状 电阻焊是一个牵涉到电学、传热、冶金和力学的复杂过程，其中包括焊接时的电磁、传热过程、金属的熔化和凝固、冷却时的相变、焊接应力与变形等。要得到一个高质量的焊接接头必须要控制这些因素。自1984年Nied建立的最初有限元点焊分析模型开始，至今已有不少点焊的有限元模型出现，并为实际生产提供了理论依据。随着有限元数值模拟方法在电阻焊研究领域的深入应用，近年来国际上在此领域上的研究主要集中在以下三方面：采用电热力耦合有限元模拟方法电阻点焊过程是一个存在电、热、力学和冶金现象相互作用的复杂过程，这一过程包括电场问题、热传导问题和热弹塑性变形问题，所以必须考虑所有这些问题的相互作用和耦合效应，有压力引起的工件电极以及工件工件界面之间的接触状态的变化，以及热变形在这些相互作用中起重要的影响，严格的说求解这样的耦合问题，应该同时求解电场热场和力场。因此，近年来对于电阻点焊的有限元分析从原先互相孤立的电场、热场和力场分析逐步发展为电热力耦合分析，例如：美国学者Sun,X.用电热力耦合有限元模拟点焊过程熔核生长及热分布，研究了带有中间过渡材料的铝合金与钢板的电阻点焊，模拟结果经实验验证：该模型可用于电极选择阶段，以减小焊接变形和改善焊接质量；韩国学者Cha，B.W.通过对304不锈钢电阻点焊过程的电热力分析得出焊后的残余应力以及影响残余应力的点焊参数；Feng,Z.等学者开发了一种用以模拟电阻点焊过程和性能的集成模型，它将点焊中的基本物理现象和载荷条件结合起来，这种方法由工艺模型、微观模型及结构模型三部分组成，它可以综合评价在电热力作用下的点焊接头性能；日本学者De,A在铝合金电阻点焊的研究中，采用电热力耦合的有限元模型，预测了在不同焊接电流、焊接时间、电极力作用下的熔核直径、熔深、电极与板的接触直径等，经验证：这种模型对于离线检测焊接参数对焊点尺寸的影响非常有用。（二）国内汽车焊接技术应用研究20世纪80年代中期，随着改革开放的进行，使国内的汽车生产厂家有机会了解到国外先进的汽车焊接技术，并将一部分技术应用到了生产中，特别是一汽利用CA141换型改造的机会，将国外汽车上的成熟技术用到了我们的产品上来，如将铆接螺母全部改为焊接螺母，降低了整车的振动和噪声；车轮轮惘焊接引进了国外的液压伺服式闪光对焊机，大大降低了废品率。较大总成的焊接采用了流水线生产，如车头焊接采用往复杆式生产线。自动点焊机、一氧化碳自动焊机、旋弧焊机、氢弧焊工艺等均用于载货车生产，国内大焊机厂开发的多点焊机质量更加稳定，这些对提高汽车生产能力、减轻工人劳动强度都起到了很大作用。1995年初，作为合资企业控股方的华晨金杯公司提出企业管理要与国际接轨，华晨金杯公司先后采取了一系列重大举措，并斥巨资引进了国外先进的企业管理技术和管理模式，采用TPS丰田生产方式与MRPll制造资源电脑管理系统，使金杯客车公司整体素质得到迅速提高，实现66种车型，4个系列在一条生产线上混流生产方式。在生产方式上逐步实现自动焊接技术。可以说，20世纪90年代以来的技术引进及生产设备、工艺装备的引进使汽车行业实现了轿车生产的规模化起步，对保证产品质量!实现平稳生产起到了重要作用。（三）焊接技术在汽车工业中的广泛应用研究 在汽车工业迅速发展的同时，焊接技术也随之在不断改进和发展中，焊接工艺是汽车制造技术中最有代表性的3大工艺之一。中国汽车工业己经走过了50年的发展历程，可以说中国的汽车焊接技术也伴随着中国汽车工业走过了50年。50年中,中国汽车工业从无到有,逐渐走向国际化，中国己经超过法国成为世界第4大汽车生产国。汽车工业的高速发展对焊接技术提出了新的要，汽车焊接技术也从落后、自主开发、技术引进到整线引进,逐渐接近国际先进水平。现代焊接已成为工业生产各部门的一项重要的共性技术和加工方法，广泛应用于机械制造与修理。车辆制造等。在汽车制造和维修，特别是汽车板金修理作业中，焊接是必不可少的一种工艺。板金修理作业、板金零件制配作业的大部分都需用焊接工艺来完成。如手工电弧焊，可用于断裂零件的焊接及磨损零件焊补等。其特点是操作灵活，适应性强，焊接速度快、强度高，零件变形小。气焊在汽车镀金修理中应用较多，如车身!蒙皮的焊接和挖补等。气体保护焊，焊接质量较高，成本低，生产率高，抗锈能力强，焊缝含氢量低，抗裂性好，特别是采用细丝焊接时，对薄板的焊接不易烧穿，焊后变形小，而且可进行各种位置的焊接，它已成为客车!轿车修理中不可缺少的设备。钎焊工艺，用以焊修散热器、汽油箱、装饰板金、轿车车身缺陷等。点焊，用于焊接薄板类零件。另外，汽车上各种壳体类零件和基础件，多采用铸铁、铝合金等材料制成，在修理中均需要较高的焊接技术进行焊补。因此，焊接技术是汽车修理，特别是汽车板金修理必不可缺的基本操作技术。随着中国汽车工业的迅猛发展,对汽车焊接装备提出了新的要求，其特点是，规模越来越大，带来对汽车装焊设备的需求量将大幅增加，国内现有的汽车焊接装备和焊接设备行业规模远远不能满足；生产纲领高、生产节拍短，要求汽车装焊设备向高度自动化方向发展，传统的手工操作将逐步被机器人所替代；车身品种多、换代快，要求汽车焊接装备更新快，并能尽量实现柔性化生产，机器人焊接!涂胶!搬运等组成柔性生产系统；焊接质量高，由于车身镀层板比例越来越大，则要求焊接设备，向智能化控制焊接过程及参数方向发展,提高焊接质量；随着汽车向中高档发展，整车工程的推广，要求对车身几何尺寸控制精度更严，随之而来各汽车制造公司花大量的人力和资金建立，车身几何尺寸控制系统，对装焊设备的设计制造以及调试验收，如何控制车身部件的几何尺寸精度，提出了更高的要求。三、研究方案1. 本选题研究的主要内容和重点本文第一部分介绍了汽车焊接技术研究的背景和意义，对于目前汽车焊接技术的国内外研究进行了详细的阐述，希望对本文的探究指明方向和借鉴。第二部分介绍了汽车焊接技术的应用现状，详细介绍了目前在我国汽车制造领域中广泛应用的集中焊接技术，并分析了各种焊接技术的优势和劣势。第三部分主要介绍了目前我国汽车制造行业中，对于焊接焊点不良的主要表现，以作者所在的信昌三工场焊接系发生的焊点不良事故为例，说明发生焊点不良现象的主要因素。第四部分介绍了电阻焊接技术的工作原理，工作机理及特性，焊接过程中的集中效应，运用工业工程的方法进行分析，对焊接设备选择、焊接参数设定、焊接电流条件及电流补偿、标准作业的遵守，员工的标准作业培训等方面进行分析，指出电阻焊接技术对于降低汽车焊接工作焊点不良的作用。 第五部分对我国汽车制造行业焊点不良现象的提出了具体的意见和建议。2技术方案的分析和选择研究意义研究背景 问题提出对我国汽车制造行业焊点不良现象的提出了具体的意见和建议QFD的工业工程分析方法技术优势工作效用工作原理电阻焊接技术的引用信昌三工场焊接系发生的焊点不良事故3. 实施技术方案所需的条件 实施本技术方案需要大量的数据计算。4. 存在的主要问题和技术关键本文是以作者所在的信昌三工厂焊接系车间2011年7月到2012年6月发生的焊点不良事故为背景，从小的突破口出发，来研究汽车制造业焊点不良的问题，可能在研究过程中对于其他领域有所忽略或考虑不周。本文的技术关键是在研究激光焊接技术时对数据进行的统计分析处理5. 预期能够达到的研究目标 本文通过对汽车焊点不良事故的原因分析，引进激光焊接技术，说明激光焊接技术在汽车制造业中的优势，同建议引入标准化作业流程，对制造材料的选用也进行了全面的建议，希望对我国的汽车制造行业焊接技术提出有效的建议，使汽车制造产业由于焊点不良而造成的成本浪费降到最低，最大程度的实现企业利润最大化，提少企业的形象声誉。四、 研究计划进度表五、经费预算六、参考文献1 李文忠，高保雷，邵丹.浅析汽车车身的焊接工艺设计汽车工艺与材料，2006,2:17-282 Larry Jeffus. 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