近年來,隨著科學(xué)技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步,以激光技術(shù)為代表的先進(jìn)制造技術(shù)正不斷推動汽車制造業(yè)的更新?lián)Q代和創(chuàng)新突破 ,其在汽車加工中的應(yīng)用也愈發(fā)廣泛。
相較于傳統(tǒng)制造技術(shù),激光技術(shù)因其彰顯的非接觸式加工、高精度、高靈活性 、高效率、高自動化和適應(yīng)性強等諸多優(yōu)點,在切割、焊接、打標(biāo)及表面處理等領(lǐng)域大放異彩。
本文針對汽車品種發(fā) 展多樣化更新快,汽車板需求從規(guī)模化向定制化生產(chǎn)轉(zhuǎn)化,重點介紹汽車板激光高速落料,白車身激光在線焊接以及 汽車零部件焊接在汽車應(yīng)用等方面的現(xiàn)狀和趨勢。
眾所周知,激光切割未來的核心發(fā)展趨勢主要包括高精度、高速度、高功率、大厚度、寬幅面,以及三維切割和特種 材料切割等幾個方面。
當(dāng)前在激光切割領(lǐng)域,光纖激光切割凸顯出一系列優(yōu)勢:功率不斷提升、加工板材的厚度持續(xù) 增加,并且切割速度亦越來越快(可達(dá)100m/min),這不僅大幅縮短了生產(chǎn)準(zhǔn)備周期,同時使車間生產(chǎn)實現(xiàn)了高度 的柔性化,加工面積減小了一半。
相較傳統(tǒng)的機械加工方式,激光加工的費用減少了50%。
如今,汽車板的用量需求愈發(fā)強勁,汽車工業(yè)的高速發(fā)展也對更多更專業(yè)的汽車板落料生產(chǎn)線提出訴求,汽車板需求 要從規(guī)?;蚨ㄖ苹a(chǎn)轉(zhuǎn)化。這其中,關(guān)鍵是需要采用激光技術(shù)來加工汽車板。
如若采用現(xiàn)有的機械加工方式,單臺設(shè)備價格約7000多萬,單套模具的開模費用約220萬,而機械開模時間大概要1-2 個月。同時設(shè)計上面臨著挑戰(zhàn):復(fù)雜形狀難以落料成型。
隨著高性能光纖技術(shù)的持續(xù)發(fā)展,不斷推動了新型汽車板下料生產(chǎn)線的問世。
白車身在線焊接
汽車白車身的焊接被視為汽車生產(chǎn)流程中的一個重要環(huán)節(jié),白車身的焊接質(zhì)量直接關(guān)乎整車的質(zhì)量和使用壽命。
由于 激光焊接具有非接觸加工、能量密度高、變形小、熱影響區(qū)窄、焊接速度高、易實現(xiàn)自動控制、無后續(xù)加工等優(yōu)點, 相較于傳統(tǒng)的焊接方式,采用白車身激光焊接大幅提升了汽車制造效率,并降低其生產(chǎn)成本。
武漢華工激光工程有限責(zé)任公司攜手神龍汽車以及其他一些戰(zhàn)略合作伙伴共同開發(fā)出一系列汽車板拼焊系統(tǒng),譬如: 汽車板頂部的焊接系統(tǒng),能在13秒時間內(nèi)完成1.4米長度的焊縫焊接;當(dāng)不同車型進(jìn)行柔性混流生產(chǎn)時,生產(chǎn)線車型 自動切換時間小于40秒
又如:車身焊接成形的生產(chǎn)線,其由2種車身地板夾具、1套車身傳輸系統(tǒng) 、1套車 身升降裝置、8個點焊機器人、16套機器人抓手網(wǎng)架夾具以及16個定位鎖緊裝置等元素組成。此外,頂蓋激光焊接生 產(chǎn)線則由兩個機器人單元、光纖激光器、送絲機、焊接頭、激光防護房和地板夾具組成。頂蓋夾具與機器人之間包含 快換裝置,可迅速實現(xiàn)多車型工裝切換。
從焊接工藝研究看,以下幾方面是需不斷加大研發(fā)力度的領(lǐng)域:焊接過程的穩(wěn)定性控制、焊縫缺陷控制、焊縫形狀與 組織控制、復(fù)雜結(jié)構(gòu)焊接過程控制和激光焊接新技術(shù)。