大眾汽車(chē)18套激光系統焊接技術(shù),焊接機器人揭秘
- 2018-08-10 16:46:00
- 陸啟蒙 原創(chuàng )
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大眾富有盛譽(yù)的激光焊接工藝與傳統的焊接技術(shù)相比,激光焊接技術(shù)使不同鋼板之間的鏈接達到分子層面的結合;在焊接后,原不同的鋼板相當于一整塊鋼板。這一技術(shù)具有諸多優(yōu)勢,如焊接裝置與焊件無(wú)機械接觸,降低對工件的污染;加熱集中,能量密度大;熱影響區小,產(chǎn)生的熱變形和熱損傷少;焊縫美觀(guān),焊縫強度大;通過(guò)數控,
大眾富有盛譽(yù)的激光焊接工藝與傳統的焊接技術(shù)相比,激光焊接技術(shù)使不同鋼板之間的鏈接達到分子層面的結合;在焊接后,原不同的鋼板相當于一整塊鋼板。這一技術(shù)具有諸多優(yōu)勢,如焊接裝置與焊件無(wú)機械接觸,降低對工件的污染;加熱集中,能量密度大;熱影響區小,產(chǎn)生的熱變形和熱損傷少;焊縫美觀(guān),焊縫強度大;通過(guò)數控,能精確控制能量輸出,焊接速度快,生產(chǎn)率高等。它不僅給車(chē)身加工帶來(lái)了更高的精度和效率,同時(shí)也使車(chē)身的剛度及強度得到答復提升,車(chē)輛行駛舒適性、穩定性、振動(dòng)機噪音均得到明顯改善。
上海大眾已經(jīng)在各種車(chē)型上都廣泛采用了激光焊技術(shù),如途安,上海大眾在團車(chē)身車(chē)間配置了18套激光源和30套機器人,分別在車(chē)身骨架、側圍、前門(mén)、后門(mén)、后蓋等18個(gè)總成應用了機器人激光焊和機器人激光釬焊。途安車(chē)身有804條激光焊縫,焊縫總長(cháng)度達41165mm,眾多的激光焊接、激光釬焊、激光復合焊,大大提升了車(chē)身的整體剛度和車(chē)身質(zhì)量。
通過(guò)激光焊接技術(shù),車(chē)輛結合精度大大提高,減少了車(chē)身在運動(dòng)邢臺中的變形,提高了形式安全性和舒適性;車(chē)身的剛度和強度大幅提高,在提升車(chē)輛安全性的同時(shí),有能降低形式噪聲。
汽車(chē)工業(yè)中,激光技術(shù)主要用于車(chē)身拼焊、焊接和零件焊接。
激光拼焊是在車(chē)身設計制造中,根據車(chē)身不同的設計和性能要求,選擇不同規格的鋼板,通過(guò)激光截剪和拼裝技術(shù)完成車(chē)身某一部位的制造,例如前檔風(fēng)玻璃框架、車(chē)門(mén)內板、車(chē)身底板、中立柱等。激光拼焊具有減少零件和模具數量、減少點(diǎn)焊數目、優(yōu)化材料用量、降低零件重量、降低成本和提高尺寸精度等好處,目前已經(jīng)被許多大汽車(chē)制造商和配件供應商所采用。
激光焊接主要用于車(chē)身框架結構的焊接,例如頂蓋與側面車(chē)身的焊接,傳統焊接方法的電阻點(diǎn)焊已經(jīng)逐漸被激光焊接所代替。用激光焊接技術(shù),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(chē)體的剛度。激光焊接零部件,零件焊接部位幾乎沒(méi)有變形,焊接速度快,而且不需要焊后熱處理,目前激光焊接零部件已經(jīng)廣泛采用,常見(jiàn)于變速器齒輪、氣門(mén)挺桿、車(chē)門(mén)鉸鏈等。
目前,新的激光焊接有激光混合焊接技術(shù)、雙焦點(diǎn)激光焊接技術(shù)兩種。激光焊接運用于汽車(chē)可以降低車(chē)身重量、提高車(chē)身的裝配精度、增加車(chē)身的剛度、降低汽車(chē)車(chē)身制造過(guò)程中的沖壓和裝配成本,減少車(chē)身零件的數目同時(shí)將其整體化是非常必要的。
談到汽車(chē)行業(yè)運用激光焊接技術(shù),我們最先想到的就是德國人,德國人最先把激光焊接技術(shù)運用于汽車(chē)。我們以寶馬和大眾為例可以看到,在20世紀90年代中期,BMW公司利用激光焊接機器人完成了BMW 5系列轎車(chē)的第一條焊縫,焊縫總長(cháng)度達12m。到2003年7月,激光焊接機器人焊縫的總長(cháng)度累計達到150萬(wàn)米。在新的激光焊接技術(shù)方案上,德國大眾Touran轎車(chē)就是一個(gè)很好的例證。在這一新型轎車(chē)中,激光焊點(diǎn)的數量達到了1400個(gè)、焊縫的總長(cháng)度達70m。同時(shí),奧迪也采用了激光焊接技術(shù)來(lái)焊接車(chē)身。在舒適、美觀(guān)的敞蓬轎車(chē)的生產(chǎn)中,VW公司的技術(shù)人員與奧地利的焊接專(zhuān)家Fronius公司合作研制開(kāi)發(fā)了一種激光混合焊接技術(shù)。在高級敞蓬轎車(chē)的車(chē)門(mén)上,激光混合焊接焊縫的長(cháng)度達到了35.7m,是純激光焊接焊縫長(cháng)度的3倍。
在中國上市的一汽大眾生產(chǎn)的緊湊車(chē)型Sagitar,又叫速騰,即使是“小車(chē)”,可是速騰的激光焊接卻達到了30多米長(cháng)。高爾夫的焊接長(cháng)度方面,激光焊接也長(cháng)達52.5m,Polo的全車(chē)身激光焊接總長(cháng)度也達到6591mm。
在激光混合焊接技術(shù)上,德國大眾的材料專(zhuān)家認為:與純激光焊接技術(shù)相比,利用激光混合焊接技術(shù)可大大提高板金件縫隙的連接能力。從而使得VW公司可以更加充分地利用激光高速焊接時(shí)電弧焊接的工藝穩定性,大眾的Phaeton D1所有車(chē)門(mén)都采用激光-MIG復合焊。
另一個(gè)應用實(shí)例是BMW 5系列的寶馬轎車(chē)的鋁合金隔板采用這種激光混合焊接技術(shù)與內高壓變形加工的鋁合金支架焊接在一起。在雙焦點(diǎn)激光焊接技術(shù)上BMW公司采用了雙焦點(diǎn)激光焊接技術(shù)。因為該技術(shù)在鋁合金材料的焊接過(guò)程中有很好的性能,因此廣泛應用于BMW公司的大批量生產(chǎn)過(guò)程中。
采用激光焊接的車(chē)身提高了車(chē)身30%多的鋼度,從而提升了車(chē)身的安全性;同時(shí)也減輕了車(chē)身重量,還可以達到省油的目的;焊接的精度也大大得到了提高。這些,都幫助降低了汽車(chē)的生產(chǎn)成本,最終還是消費者受益,正所謂“科技以人為本”。
目前,在國外,德國大眾公司在A(yíng)udi A6、Golf A4、Passat等品牌的車(chē)頂均采用激光焊接,寶馬、通用公司在車(chē)架頂部也采用激光焊接,通用、豐田、福特、寶馬 、菲亞特、奔馳、大眾公司均采用激光拼焊板技術(shù),美國三大汽車(chē)公司、德國奔馳公司則采用激光焊接傳動(dòng)部件,大眾公司 、通用公司 、奔馳公司 、日產(chǎn)公司應用了激光切割技術(shù),菲亞特和豐田公司用激光涂覆發(fā)動(dòng)機排氣閥,大眾公司發(fā)動(dòng)機凸輪軸實(shí)現激光表面硬化處理。
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