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激光焊接技術(shù)在車身制造中的應(yīng)用

  整車制造的“四大工藝裝備”——整車裝配流水線、車身焊接和裝配生產(chǎn)線矛唤、噴涂生產(chǎn)線语验、沖壓生產(chǎn)線。其中轎車焊接裝配線幾乎全部依靠進(jìn)口屏疗。轎車車身自動(dòng)焊裝線疾就,整車自動(dòng)裝配線是我國汽車裝備最薄弱的環(huán)節(jié)之一。

  隨著先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展艺蝴, 實(shí)現(xiàn)焊接產(chǎn)品制造的自動(dòng)化猬腰、柔性化與智能化已成為必然趨勢。汽車車身主要靠焊接進(jìn)行連接猜敢,車輛產(chǎn)品的技術(shù)含量在一定程度上代表著一個(gè)國家的工業(yè)化水平姑荷。激光加工已成為現(xiàn)代汽車制造不可或缺的技術(shù),從國際上看缩擂,知名汽車公司都爭先恐后地在車身制造中應(yīng)用激光焊接技術(shù)鼠冕,以保證產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)品技術(shù)先進(jìn)性,在日益激烈的產(chǎn)品競爭中立于不敗之地胯盯。這種趨勢在國內(nèi)的合資企業(yè)中已得到體現(xiàn)懈费。美國、德國最早將高功率ND:YAG 固體激光器用于汽車鈑金件的切割和齒輪的焊接陨闹,使汽車改型的周期從5 年縮短到2年楞捂,激光焊接在汽車工業(yè)中已成為標(biāo)準(zhǔn)工藝。在車身裝配生產(chǎn)線上趋厉,五洲激光加工機(jī)或光纖傳輸?shù)募す饧庸は到y(tǒng)廣泛用于激光焊接寨闹。美國三大汽車集團(tuán)(通用、福特陶簿、克萊斯勒公司)欣骏、歐洲汽車制造公司(如:RENAULT\VOLVOAUDI BENZ BMW公司)生產(chǎn)線上采用激光焊接機(jī)器人,以通用汽車公司為例航十,其在線使用激光器達(dá)200 臺(tái)以上耽晦。德國大眾汽車有AudiA6 GolfA4Passat 等品牌的車頂均采用激光焊接。在白車身激光焊接領(lǐng)域的國外廠家有PSA,ABB,COMAU 等诊势,目前中國主要汽車廠家都采用了上述公司產(chǎn)品洲棍。但國產(chǎn)品牌汽車的車身大規(guī)模在線激光焊接還是空白,提高產(chǎn)品品質(zhì)荔闭,在國內(nèi)開展有關(guān)應(yīng)用研究工作助碰,掌握關(guān)鍵技術(shù)、工藝毒沥、形成自主研發(fā)婚乌、創(chuàng)新拗疯、生產(chǎn)能力,是大勢所趨中姜,也是國產(chǎn)品牌走向國際市場的基礎(chǔ)消玄。汽車白車身是由所有結(jié)構(gòu)件和大部分覆蓋件焊接在一起形成的一個(gè)焊接總成,是汽車的主要部分丢胚,其質(zhì)量對(duì)汽車整體功能有很大的影響翩瓜,一般可將其分為20 個(gè)大總成。采用激光焊接嗜桌,可以減少搭接寬度和一些加強(qiáng)部件奥溺,還可以壓縮車身結(jié)構(gòu)件本身的體積辞色,從而減少車身重量骨宠。激光焊接用于車頂外殼與框架焊接,傳動(dòng)轉(zhuǎn)換器蓋板的焊接相满,由CNC 控制层亿,其循環(huán)時(shí)間約為16 秒,實(shí)際焊接時(shí)間僅為3 秒立美,一天可連續(xù)運(yùn)行24 小時(shí)匿又。在線白車身焊接主要用于車身框架結(jié)構(gòu)的焊接,例如頂蓋與側(cè)面車身的焊接建蹄,傳統(tǒng)焊接方法的電阻電焊已經(jīng)逐漸被激光焊接所代替稿屏。用激光焊接技術(shù),可以提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)的靈活性饿严,降低制造技術(shù)成本滋冀,工件連接之間的接合面寬度可以減少,既降低了板材使用量也提高了車體的剛度缓墅,增加產(chǎn)品的競爭力凿食。激光焊接可以實(shí)現(xiàn)鋼材分子層面的結(jié)合,令兩塊鋼板結(jié)合成一整塊鋼板挑单,從而增加了結(jié)合強(qiáng)度馒俊,消除了板件之間的空隙,避免了摩擦唾莲。激光焊接還具有連續(xù)性避揍,傳統(tǒng)的電焊由多個(gè)焊點(diǎn)組成,會(huì)產(chǎn)生漏點(diǎn)瘩此,而激光焊接形成的焊縫牢固而連續(xù)蔓嚷,沒有焊點(diǎn)。尤其可以提高白車身的剛度和焊點(diǎn)疲勞椰陋,主要應(yīng)用部分分為頂蓋與側(cè)圍嫌松、底板與側(cè)圍以及門框等處。傳統(tǒng)的電焊存在車頂焊縫雨天漏水的問題,需要加裝橡膠密封條來解決漏水問題萎羔,而采用激光焊接技術(shù)則省去了橡膠密封條液走,同時(shí)省去了因裝配質(zhì)量不佳帶來的漏水問題。從制造商方面考慮贾陷,傳統(tǒng)的點(diǎn)焊需要將焊接的兩塊部件互相搭接的兩塊部件互相搭接缘眶,無形中增加了剛才的消耗量。另外髓废,電焊存在不連續(xù)性巷懈,板件的結(jié)合面積顯然沒有連續(xù)焊接的激光焊接多,從而降低了車身的剛度(相對(duì)于激光焊接)慌洪。激光焊接的其他好處是可以減少材料用量顶燕、提高尺寸精度與降低成本等。采用激光焊接工藝不僅能夠降低整車的制造成本冈爹、物流成本涌攻、整車重量、裝配公差枪蜕、油耗和廢品率鹊尤,而且可以減少外圍加強(qiáng)件數(shù)量,簡化裝配步驟农泊,同時(shí)使車輛的碰撞能力衣剂、沖壓成型率和抗腐能力提高。   


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