轎車側(cè)圍外板成形方法比較激光拼焊板的優(yōu)勢 采用激光拼焊板有著巨大的優(yōu)勢秀存，可以給汽車制造業(yè)帶來顯著的經(jīng)濟(jì)效益捶码。

　　激光拼焊板的優(yōu)勢

　　采用激光拼焊板有著巨大的優(yōu)勢，可以給汽車制造業(yè)帶來顯著的經(jīng)濟(jì)效益或链，主要體現(xiàn)在：使整車零件數(shù)量大大減少惫恼，簡化了點(diǎn)焊工藝，提高了車身尺寸精度減少了質(zhì)量問題嚎衡，材料厚度的可變性保證了對重要位置的強(qiáng)化等方面垃燃。

　　東風(fēng)中型車駕駛室整體頂蓋采用激光拼焊板成功進(jìn)行生產(chǎn)的實例，東風(fēng)重型車分離成形后焊接的頂蓋總成示意圖袭仲。拼焊整體沖壓比分件沖壓取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益：模具投資由原先的490萬元減少到360萬元池膜；減少了設(shè)備占用面積和操作人員數(shù)量；零件重量由于搭接面的減少而降低了0.55kg箭基，材料利用率達(dá)到了相對最高的76.8%盘称，材料消耗減少了5.33kg/輛。

　　激光拼焊板的沖壓成形工藝性

　　拼焊板使用的技術(shù)問題芭甚，最主要的是由焊縫區(qū)組織變化所造成的成形性能下降和焊縫移動等因素引起的工裝制造難題兔阿。

　　1.拼焊板的沖壓成形性能

　　對拼焊板成形性能的研究表明：

　　（1）激光焊接后的焊接接頭部位強(qiáng)度比母材部分有一定程度的提高少煮，厚度比率的變化對強(qiáng)度的影響沒有材料等級比率變化影響大蜕逾，不同等級材料的焊接接頭強(qiáng)度主要取決于低強(qiáng)度等級的材料。

　「捅（2）焊接接頭部位成形性能比母材有一定程度的降低挑庶，隨拼焊厚度差異和強(qiáng)度差異的增加，成形性能降低软能。

　∮唷（3）對于不等厚拼焊板，拉伸方向與焊縫方向相同時查排，拼焊板塑性變形能力明顯降低凳枝，薄側(cè)比例越小則降低越多。

　“虾恕（4）拼焊板的拉伸破壞方式一般有兩種：一是當(dāng)焊縫與拉伸方向一致時岖瑰，由于焊縫的塑性比母材低，焊縫部位往往被拉斷砂代；二是當(dāng)焊縫與拉伸方向垂直時蹋订，薄側(cè)母材容易產(chǎn)生過量減薄而拉裂率挣。

　　此外，拼焊板在實際使用中不僅要關(guān)注其成形性能露戒，還要考慮到其不同的料厚差異對后續(xù)工序的影響难礼，如料厚差異較大或者性能差異較大的焊縫線應(yīng)避免穿過小孔沖壓位置（易導(dǎo)致小孔折彎或斷裂）等。

　　2.拼焊板的焊縫移動及其工藝對策

　　焊縫移動是拼焊板區(qū)別于普通整板生產(chǎn)的根本因素墩倔，也是產(chǎn)品設(shè)計及工藝分析是否成功的根本。根據(jù)拉延工藝?yán)碚摵拖嚓P(guān)的實驗論證可以得出以下結(jié)論：焊縫移動方向和移動距離主要取決于焊縫兩側(cè)材料強(qiáng)度比固脸、焊縫位置以及拉伸壓邊力分布等摇皿。

　　由于焊縫移動量只能減小而不能消除，這就需要在焊縫處不等厚模面?zhèn)纫欢ǚ秶鷥?nèi)設(shè)定料厚空開面典患∮厩叮空開面向料薄一側(cè)空開，壓料面區(qū)域空開相應(yīng)較大猾灰，凹模凸模對應(yīng)處相應(yīng)較小膊抄。

　　采用夾緊裝置可以明顯改善焊縫移動程度，使得焊縫移動量減少72.6%～84.9%萌小。實際的車身覆蓋件設(shè)計中膛逞，也可以在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)可能的情況下，在靠近焊縫處設(shè)計合理的加強(qiáng)筋等結(jié)構(gòu)狱心，通過模具結(jié)構(gòu)先成形焊縫部位從而控制焊縫的移動蟹幔。

　　除采取必要的工藝措施控制和減少焊縫移動之外，還應(yīng)該在焊縫移動區(qū)對模具結(jié)構(gòu)采用合金鑲塊等措施控制型面的磨損和拉毛音诫。

　　3.焊縫移動的CAE分析

　　隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展惨奕，已經(jīng)能夠應(yīng)用CAE手段對拼焊板的焊縫移動規(guī)律進(jìn)行更為準(zhǔn)確的分析，這為產(chǎn)品設(shè)計提供了合理的依據(jù)竭钝，也為制造工藝的合理化打下了堅實的基礎(chǔ)梨撞。中型車側(cè)圍內(nèi)板拼焊生產(chǎn)的CAE分析結(jié)果，它清晰的反映了各部位的焊縫移動量及整體拉延狀況等香罐。
 
　　中型車側(cè)圍內(nèi)板拼焊位置的確定及其對成本的影響

　　中型卡車駕駛室側(cè)圍示意圖卧波，分別由料厚0.75mm的側(cè)圍角板和料厚1.6mm的側(cè)圍內(nèi)板組成，分界線為圖示的彎延曲線穴吹。最初工藝為兩個零件分別成形再焊接成整體幽勒。按該方案相應(yīng)的沖壓排樣及材料利用效果如圖6所示「哿睿可以看出該方案的缺點(diǎn)是材料利用率極低啥容，分別為36.2%和43.9%，同時零件生產(chǎn)工藝性也較差顷霹∵浠荩考慮到兩件的裝配關(guān)系击吱，初步判斷如采用拼焊方式生產(chǎn)將有效改善產(chǎn)品工藝性和降低成本。
 
　　1.焊縫位置的選擇

　　激光拼焊產(chǎn)品的設(shè)計意圖能否通過工藝得到最好的實現(xiàn)馁胁，其關(guān)鍵的環(huán)節(jié)就在于拼焊焊縫的位置選擇是否成功帖与。焊縫位置的設(shè)定不僅要考慮產(chǎn)品功能和結(jié)構(gòu)的需要，還要從沖壓工藝性的要求六主、成本的要求等方面綜合考慮架看，三者有機(jī)結(jié)合才會得到最優(yōu)的設(shè)計結(jié)構(gòu)和整車質(zhì)量。

　　依據(jù)拉延理論和拼焊成形技術(shù)的研究成果等要求篱掌，可以得到以下選擇焊縫位置的基本原則：

　〗趿小（1）焊縫的選擇首先要滿足產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和功能的要求。
　」⑶稀（2）焊縫為直線誊预，且最好保證在完成工藝排樣后為方形板料拼焊。
　〗仙Α（3）焊縫應(yīng)避免穿越產(chǎn)生拉延效果很大的區(qū)域寡瘩，特別要防止焊縫平行穿越成形R區(qū)域。
　∏（4）由于不同料厚的沖裁間隙差異管书，要盡可能避免焊縫穿越小孔沖裁位置。
產(chǎn)品最初設(shè)計結(jié)構(gòu)為彎曲的折線截碴。以該曲線為焊縫是拼焊技術(shù)目前所不能滿足的在跳，同時該曲線在圖示A/B部位會由于拉延時焊縫的移動造成小孔處可能出現(xiàn)0.75mm、1.6mm兩種料厚隐岛，這容易導(dǎo)致小孔沖頭的彎曲或折斷猫妙，因而需要重新選擇焊縫位置。

　　按照焊縫設(shè)定原則（1）和（2）的要求首選的焊縫位置聚凹。該焊縫的主要缺點(diǎn)在于拉延時焊縫向厚料移動仍會使A孔出現(xiàn)不同料厚割坠，同時由于A處凸包起伏形狀較大，可能出現(xiàn)拉延開裂妒牙。結(jié)合A彼哼、C兩孔的位置關(guān)系將拼焊線調(diào)整至位置，基本滿足了相關(guān)各項要求湘今。
 
　　2.成本因素對焊縫位置的影響

　　東風(fēng)某車型側(cè)圍敢朱，初步設(shè)計階段的拼焊線如紅線所示。針對該方案的CAE分析結(jié)果為焊縫沿線嚴(yán)重開裂摩瞎。其主要原因在于處靠近R角拴签，變形劇烈。

　　考慮該件的造型特點(diǎn)磕糙，完全滿足工藝性的焊縫線劫陌，CAE效果良好折焙。對比兩條焊縫線可以看出，完全滿足工藝性的方案1.6mm厚料區(qū)明顯加大碱框，因而零件重量加大层漠、材料消耗也明顯增加，所以該方案也不是最佳的結(jié)果册灾。

　　能否類比的方式按設(shè)定拼焊線呢涨旨？若按照該方案實施，將最大限度符合產(chǎn)品要求并大大減少厚料區(qū)域拷拗，從而降低產(chǎn)品成本喧雹。

　　工藝分析最大的風(fēng)險是臺階和斜面區(qū)域可能出現(xiàn)焊縫區(qū)開裂（CAE分析也印證了這一結(jié)果），需要對該區(qū)做相應(yīng)設(shè)計更改于嚼。產(chǎn)品設(shè)計部門依據(jù)分析對相應(yīng)區(qū)域做了斜面變緩和過渡處理，經(jīng)過產(chǎn)品優(yōu)化后滿足產(chǎn)品裤爆、工藝处监、成本諸因素的CAE分析結(jié)果。
 
　　激光拼焊板作為一種新的工藝手段痢士，給車身制造帶來新的產(chǎn)品解決方案彪薛，并給質(zhì)量提高和成本降低帶來了新的機(jī)遇。同時由于其工藝實施的特殊性怠蹂，需要產(chǎn)品設(shè)計善延、沖壓工藝和模具制造等相關(guān)人員更為密切的配合，才能最終制造出既滿足結(jié)構(gòu)和性能要求城侧、工藝合理穩(wěn)定易遣、成本最低的合格產(chǎn)品。

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