寶馬公司采用激光焊接的差動齒輪替代傳(chuan) 統的螺栓連接,新設計的齒輪主要用於(yu) 前後軸向齒輪齧合應用中。該設計帶來的主要優(you) 勢有以下幾點:降低了成本、減輕重量、更小的零件尺寸、降低噪音。
寶馬公司最初在2003年11月和Trumpf公司就該項目進行接觸,並由這兩(liang) 家公司進行聯合工藝開發,在2006年2月正式投入生產(chan) 。該差動齒輪使用TLC1000激光加工站以GGG60球墨鑄鐵和表麵硬化鋼為(wei) 材料進行填料焊接。激光在白車身焊接的應用
白車身是由所有結構件和大部分覆蓋件焊接在一起形成的一個(ge) 焊接總成,是汽車的主要部分,其質量對汽車整體(ti) 功能有很大的影響,一般可將其分為(wei) 20個(ge) 大總成。
舉(ju) 例來說,在德國大眾(zhong) ,激光在白車身的應用從(cong) 1993年開始,經過了10餘(yu) 年的發展,從(cong) 最開始僅(jin) 用於(yu) 車頂連接,到現在已經遍布白車身的各個(ge) 部分。從(cong) 車頂焊接的應用來看,大眾(zhong) 的帕薩特車型經曆了三個(ge) 發展階段,第一階段是電阻點焊,在車頂產(chan) 生了15mm寬的焊接帶,第二階段是采用角焊以及激光焊接的方式,產(chan) 生8mm寬的的焊接帶,第三階段采用激光硬釺焊進行角焊,帶來無縫的焊接效果。
遠程激光焊接為(wei) 何具有生產(chan) 力?
傳(chuan) 統的激光焊接會(hui) 消耗大量時間在係統或部件的行程及定位上,缺乏生產(chan) 效率。而使用掃描頭的激光遠程焊接不僅(jin) 顯著降低循環時間,而且幾乎完全消除了二次加工時間。在後蓋板的加工當中,激光焊接大大提升了生產(chan) 率,以德國大眾(zhong) 為(wei) 例,從(cong) 前采用電阻點焊,完成34個(ge) 焊點,需要使用4台機器人,5個(ge) 焊矩,焊接時間需要34.7秒。而采用了激光掃描頭進行遠程焊接後,完成34條焊縫隻需#p#分頁標題#e#1台機器人,一個(ge) 振鏡掃描頭,焊接時間縮短為(wei) 13秒。
下麵進一步比較了遠程焊接二級總成時不同焊接方式的效率差別(來源:BMW)
不同技術的效率比較:
電阻點焊:30s
傳(chuan) 統激光焊:23s
遠程激光焊:5s
白車身的另一大趨勢:材料混合
拚焊板是將幾塊不同材質、不同厚度、不同塗層的鋼材焊接成一塊整體(ti) 板,以滿足零部件不同部位對材料不同性能的要求。這樣製成的麵板結構能達到最合理的金屬組合。
以車門內(nei) 板為(wei) 例:為(wei) 了保證功能的需要,車門內(nei) 板的主體(ti) 必須有一定的柔性,而門板的前、後部需要有一定的強度。如果采用傳(chuan) 統的衝(chong) 壓成形方法就需要另外設計加強板,而采用拚焊技術,可先將三塊不同厚度的鋼板拚焊成一塊整板,即可衝(chong) 壓成形。
大眾(zhong) 汽車在GOLF5和PASSAT B6兩(liang) 款車型上將不同拉伸強度的材料在進行拚焊後整體(ti) 衝(chong) 壓,一方麵降低了車身的重量,另一方麵也降低了材料成本,使其產(chan) 品在市場上更具競爭(zheng) 力。
高強度鋼板的新切割方法
將高強度鋼用於(yu) 車身骨架,在保證車身強度和剛度的同時減輕重量,並帶來汽車車身的抗撞性能和抗凹性能的提高,由此顯著提高汽車的安全性。大眾(zhong) 汽車使用這種材料生產(chan) 新PASSAT白車身的多個(ge) 部件。對於(yu) 一些具有複雜輪廓的高強度鋼結構部件來說,無論從(cong) 技術角度還是經濟角度來說,機械衝(chong) 壓手段已經達到極限,而激光切割能帶來非常有效的加工。新PASSAT車型的隔板部分(位於(yu) 發動機艙和駕駛室之間,又稱防火牆#p#分頁標題#e#),材料為(wei) 22MnB5, 彈性極限約1700N/mm2。通過采用CO2激光器和5軸加工方式的TRUMPF TLC1005激光係統可高效完成該部件上11處的加工。
汽車內(nei) 飾件的應用
激光遠程焊接汽車座椅也是一項重要的應用,另外這種方式也改變了傳(chuan) 統的鈑金件設計,有效減輕了汽車內(nei) 部鈑金的重量。采取T形焊的鈑金件重量比采用傳(chuan) 統電阻焊的部件減少了1/3。此外,其他方麵的激光應用還包括對汽車內(nei) 飾件打標等等。
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