PLC控制系统下的汽车车桥技术

刘长润

汽车，整体结构构造中的车桥对于汽车行驶的安全性，有着重要的影响，因此需要应用PLC控制系统，对车桥各个元件，进行相应的焊接处理，以此确保车桥的整体质量。基于此，本文对PLC控制系统进行了概述，之后分析了在该系统下应用的车桥焊接技术，以期使得车桥的焊接作业更具可靠性。

【关键词】PLC 汽车 车桥 焊接

汽车的底盘行驶系中，车桥属于一个重要的组成部分，其在作用发挥的时候，会接收到来自多方面的压力，且还需要承受着诸多的弯矩、扭矩。如果该汽车元件的焊接性能不佳，将会在实际应用的过程中，给汽车的驾驶人员与汽车车体本身，造成严重的影响，以及安全事故，因此需要对车桥焊接工艺加强重视，并在PLC系统的控制下，最大化的提高车桥焊接的质量，确保车桥在应用中不会存在安全隐患。

1 PLC控制系统的分析

PLC控制系统，其在具体的设计中，重点需要把握好该控制系统的程序设计问题。该程序是控制系统能够顺利运行的关键。该系统的系统组成部分主要有：自动的控制系统和主动的控制系统。这两个系统在运转的过程中，是各自独立进行工作的，系统间不会出现严重的互相干扰情况，且焊接的三个主要枪头模式也不会出现焊接时的重叠情况。在控制下进行焊接工作，如果其中的一个焊接接头出现了严重的焊接故障问题，另一侧的焊接头将会继续进行正常的作业，以此确保焊接的各项工作，不会出现问题，保证车桥焊接件的质量不受影响。

该控制系统，其在发挥自动化控制作用的过程中，运行的原理为：车桥的焊接质量对于车辆的驾驶安全而言，意义重大，尤其是后桥桥壳焊接的质量，更是关键中的关键。因此在实际的焊接过程中使用的焊接设备，主要包含着焊机、控制柜、送丝机构，以及焊枪运动行走机构，这几个重要部分。其中的焊机在作业时，使用的是二氧化碳气体的自动保护焊接法，在运转中PLC控制系统可以对焊接工艺的运行情况，进行控制和把握。操作人员，在实际的施工现场，在系统中输入需要焊接的具体参数，以及焊接的状态之后，系统会根据输入的内容，以及系统本身的逻辑计算公式，进行相应的运算，最终在命令执行的过程中，对焊机作业的流程进行科学、合理的控制。该控制系统在应用中，具有着可控制性，以及通用性的特点，便于焊接作业人员的操作。该项系统控制下的车桥焊接的流程：首先需要启动自动焊接指令，以此使得作业平台，能够进行上升与固定。其次，在升降气缸的作用下，焊接枪可以自动的对需要焊接的元件部位进行焊接处理。同时其在自动化控制系统控制下的焊接枪，可以对焊接缝的位置，进行摆动性的焊接，以此有效的对较难焊接的焊接缝进行焊接处理，避免此处出现焊接质量问题。最后，在焊接完毕之后，该系统将会在控制下，让焊枪、工作台、气缸等焊接时涉及到的各类设备元件恢复至焊接前的水平，至此即就完整的进行了一个循环的焊机处理。

2 基于PLC控制系统的车桥焊接性、结构分析

2.1 车桥焊接性分析

在进行焊接作业的时候，主要使用的焊接材料为低碳钢材料，尤其是20钢。该种材料，在实际的应用中，可以对焊接过程中，容易出现的热裂纹情况，进行抑制，因此有着极佳的焊接性能。在目前的车桥焊接中，为了有效的提高焊接的效率，多应用的是二氧化碳的气体保护焊，以此来提高车桥焊接质量的。基于二氧化碳保护焊的焊接方法，由于焊接应用过程中的高效性，其目前已经被广泛的应用在车桥的焊接处理中。该种方法在实际的焊接操作中，电弧可以对焊接材料进行有效的穿透处理，较之于常规的焊接方法，该种焊条电弧有着极高生产效率。该项焊接方法，在具体焊接操作中，发挥主要作用的焊接工艺是短路过渡技术，且二氧化碳气体的价格低廉，焊接操作的步骤较为简单，因此在保证焊接质量的前提下，该法极大的降低了焊接作业的成本。同时，应用该焊接方法，对汽车车桥元件进行焊接处理的过程中，使用的辅助工具较少，有着极佳的抗锈能力。

2.2 焊接结构的分析

汽车结构的行驶系部分，主要包括着车架、悬架、驱动车桥（图1）部分，将各个部分连接在一起之后，在其两端的位置处，安装汽车车轮，即可实现汽车的运转。在这几个部分的焊接处理之后，即可使得车桥能够充分的发挥出承载车身重量，以及载荷的作用，在这个结构的焊接处理中，需要对焊接接头的应力情况，进行重点的把握，避免在焊接处理中，由于该处的焊接应力不够，导致出现焊接结构的完整性被破坏的情况。同时，在结构的焊接处理中，需要在其中进行应力应变有限元模拟分析。在该分析之下的结构焊接，焊接人员能够对车桥的具体负载情况，进行有效的把握，之后在焊接中，能够依据负载情况，高质量的进行焊接处理。此外，该结构的焊接，其存在着一个急冷、急热的变化过程，常常会在焊接结束后的焊接部位处，存在着一定的残余应力情况，最终会导致车桥结构在焊接结束中，一体化的结构中还留存着不能够自行釋放的应力，使得车桥在应用中，出现安全隐患问题。

3 在PLC控制下的车桥焊接工艺、焊接接头性能的分析

3.1 应用的焊接工艺分析

在该项系统控制之下对车桥进行的焊接施工工艺，首先需要对车桥的材料，进行把握，最好选用低碳钢，该种材料具有着良好的焊接性能；其次需要在焊接中应用基于二氧化碳保护焊的焊接工艺法，该法可以在自动化系统的控制下，实现高质量的焊接处理，还可以将控制系统本身具备的控制效果好、反应快、精细化程度高的特点，最大化的进行呈现，更加便捷了焊接施工工艺的开展。在二氧化碳气体保护焊法焊接处理过程中，还需要对系统控制下的焊接起弧、稳弧等焊接的流程进行把握，在确保焊接工艺精度的情况下，再进行焊接处理。最后，在焊接的过程中，把握好焊接工装架夹，可以根据实际的需求情况，对该设备装置进行改进，使得在焊接过程中，能够对涉及到的工件，进行有效的加固处理，以此在对焊接缝的摆动式的焊接处理中，确保不会出现焊缝的焊接缺陷问题。还需要在焊接处理中，对焊接工艺涉及的相关参数进行确定，以此在精确度极高参数的规范下，保证焊接焊件的质量，确保车桥结构的焊接不会出现问题。其具体的参数如表1所示：此外，在焊接施工工艺进行的过程中，需要对焊接过程中，其结构中产生的残余的应力情况，进行有效的把握，及时将其释放出去，保证焊接的质量安全。endprint

3.2 焊接接头的性能分析

在实际的焊接结束之后，需要对车桥焊接件的质量、性能，进行相应的分析。首先，需要进行硬度的测试分析。在该项内容的分析研究中，由于车桥焊接之后，具有着良好的刚度，以及韧性，因此难以有效的将其进行拉伸后，再进行硬度的测试，但是应用的材料本身在拉伸试验中，可知硬度与刚度之间存在着材料的强度值，是硬度的3.5倍多，因此我們可以对焊接件的接头，进行试验，最终根据已知的数据，分析得出抗拉数据。之后对具体的硬度分布图，进行综合性的分析，可知焊接件的最大硬度值在焊接头位置处，之后是焊接缝，以及焊接的材料本身。但是对各自的硬度值进行分析后，可知虽然存在着一定的硬度的差异性，但是分布的较为均匀，之后再将得出的硬度值，乘以3.5，即可得到焊接件最终的硬度性能。其次，需要对焊接件材料的显微组织，进行分析，最终得出该焊接件接头的力学性能情况。在对车桥的结构进行焊接处理时，材料的显微组织，对于接头的实际性能，有着极大的影响，极佳的显微组织将会使得焊接件在焊接处理的过程中，不会出现严重的变形问题。在该内容研究中形成的金相图片。其结果显示材料，多呈现为p+f的组织形态。该种形态的材料，属于轧制组织。因此材料在经过焊接工艺处理之后，材料的力学性能较好，可以有效的提高汽车的车桥质量，使得车桥可以在运行过程中满足各类应力、荷载承受的需要。

4 结束语

由于车桥的质量，对于汽车的整体质量，有着极大的影响，因此在对车桥的焊接处理中，需要应用PLC自动化控制系统，对于焊接的全过程进行全面的把握，之后再使用基于二氧化碳气体保护焊的方法，对车桥的材料，进行整体的焊接处理，以此可以最大化对焊接的流程进行控制，使得焊接工艺可以在设置合理的参数条件下，进行具体的焊接处理。该种在自动化控制系统控制作用之下的车桥焊接作业过程，较之于以往单一的应用气体保护焊焊接而言，具有着极大的优越性，极大的改善以往焊接中应用继电保护系统进行焊接的种种弊端问题，使得焊接的质量更加可靠，也极大的简化了焊接的过程，降低了焊接过程中造成的诸多的误差情况，提高了焊件的使用寿命，减少了焊接缺陷问题，因此应用效果十分理想。

参考文献

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作者单位

65191部队 辽宁省铁岭市 112000endprint