一束光,一分鐘,可以完成的汽車制造有哪些?

一束光,一分鐘,可以完成的汽車制造有哪些?

50秒內完成單件汽車B柱切割

1分鐘內完成1輛4.8米長的汽車白車身焊接

以及雙工位、高精度、模塊化等柔性特點

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智能制造浪潮下,隨著全球汽車市場需求的擴大,在汽車智能化進程加速推進的同時,以激光技術為代表的先進制造技術也在不斷推動汽車制造業的更新換代,賦予汽車工業轉型更多可能性。

目前,在汽車生產制造中,車身零部件約50%--70%可應用激光加工,激光加工技術與裝備已成為國際汽車制造的發展方向。

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某廠商展示的汽車白車身焊裝生產線應用案例

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知名合資品牌汽車主機廠,焊裝車間新建柔性自動化主線生產線,可最多實現9款不同車型共線生產。包括尾門鉸鏈自動輸送及安裝,螺母自動擰緊;頂蓋自動上件及定點,頂蓋激光焊自動化焊接,車頂焊縫自動打磨;后輪罩在線滾邊等新工藝。結合常規自動點焊&螺柱焊,自動弧焊等生產工藝,建造全新高效柔性、安全可靠的自動化生產模式。

汽車精密制造領域


1.打標、焊接、切割等激光先進制造技術

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汽車輪轂全自動激光打碼追溯       汽車噴油嘴激光切割

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安全氣囊點火器、觸發器激光焊接

2.精密激光加工技術在汽車制造中的高端應用


主要體現在以下方面: 

(1)汽車安全氣囊內膽激光焊接設備 
氣囊爆發是由一個氣體發生器控制,爆發時發生氧化反應,生成大量氣體,產生爆發。因此,氣囊內膽的密封性要求非常高,同時在內膽加工過程中,需要避免過熱現象,激光焊接是非常適宜的加工手段。 

(2)汽車保險杠激光焊接設備 
汽車保險杠是異形件,采用傳統的沖壓方式非常復雜,并且零件容易產生變形和應力,采用激光方式,不需要復雜的夾具系統,無加工應力,切口無變形,更適合后期加工和安裝。 

(3)汽車齒輪激光焊接設備 
激光焊接齒輪無需在真空中進行,可避免焊接變形,焊接后的齒輪無需再精加工,齒輪焊接既可減少零件數量,又能提高齒輪質量,降低齒輪的制造成本。 

(4)汽車后備箱激光焊接設備 
激光焊主要針對具有焊接復雜成形或焊縫切線方向急劇改變的焊接,焊接成形表面光滑。另外,MlG釬焊難以形成平滑焊縫,污染較大。采用激光釬焊則焊接速度高,焊縫成形好,質量穩定,鍍鋅層燒損少,而且變形小。 
應用案例:大眾、寶馬激光系統焊接技術

大眾的激光焊接工藝與傳統的焊接技術相比,激光焊接技術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。這一技術具有諸多優勢,如焊接裝置與焊件無機械接觸,降低對工件的污染;加熱集中,能量密度大;熱影響區小,產生的熱變形和熱損傷少;焊縫美觀,焊縫強度大;通過數控,能精確控制能量輸出,焊接速度快,生產率高等。它不僅給車身加工帶來了更高的精度和效率,同時也使車身的剛度及強度得到答復提升,車輛行駛舒適性、穩定性、振動機噪音均得到明顯改善。 

上海大眾已經在各種車型上都廣泛采用了激光焊技術,如途安,上海大眾在團車身車間配置了18套激光源和30套機器人,分別在車身骨架、側圍、前門、后門、后蓋等18個總成應用了機器人激光焊和機器人激光釬焊。途安車身有804條激光焊縫,焊縫總長度達41165mm,眾多的激光焊接、激光釬焊、激光復合焊,大大提升了車身的整體剛度和車身質量。 

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談到汽車行業運用激光焊接技術,我們最先想到的就是德國人,德國人最先把激光焊接技術運用于汽車。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系列轎車的第一條焊縫,焊縫總長度達12m。到2003年7月,激光焊接焊縫的總長度累計達到150萬米。在新的激光焊接技術方案上,德國大眾Touran轎車就是一個很好的例證。在這一新型轎車中,激光焊點的數量達到了1400個、焊縫的總長度達70m。同時,奧迪也采用了激光焊接技術來焊接車身。在舒適、美觀的敞蓬轎車的生產中,VW公司的技術人員與奧地利的焊接專家Fronius公司合作研制開發了一種激光混合焊接技術。在高級敞蓬轎車的車門上,激光混合焊接焊縫的長度達到了35.7m,是純激光焊接焊縫長度的3倍。

在中國上市的一汽大眾生產的緊湊車型Sagitar,又叫速騰,即使是“小車”,可是速騰的激光焊接卻達到了30多米長。高爾夫的焊接長度方面,激光焊接也長達52.5m,Polo的全車身激光焊接總長度也達到6591mm。

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在激光混合焊接技術上,德國大眾的材料專家認為:與純激光焊接技術相比,利用激光混合焊接技術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電弧焊接的工藝穩定性,大眾的Phaeton D1所有車門都采用激光-MIG復合焊。

另一個應用實例是BMW 5系列的寶馬轎車的鋁合金隔板采用這種激光混合焊接技術與內高壓變形加工的鋁合金支架焊接在一起。在雙焦點激光焊接技術上BMW公司采用了雙焦點激光焊接技術。因為該技術在鋁合金材料的焊接過程中有很好的性能,因此廣泛應用于BMW公司的大批量生產過程中。 

采用激光焊接的車身提高了車身30%多的鋼度,從而提升了車身的安全性;同時也減輕了車身重量,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,都幫助降低了汽車的生產成本,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Audi A6、Golf A4、Passat等品牌的車頂均采用激光焊接,寶馬、通用公司在車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,美國三大汽車公司、德國奔馳公司則采用激光焊接傳動部件,大眾公司 、通用公司 、奔馳公司 、日產公司應用了激光切割技術,菲亞特和豐田公司用激光涂覆發動機排氣閥,大眾公司發動機凸輪軸實現激光表面硬化處理。

汽車工藝師發布,參考資料來源:OFweek激光網、華工激光等

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