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[激光拼焊板] 不等料厚钢板激光拼焊技术方案研究

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发表于 2020-4-14 09:26:05 | 显示全部楼层 |阅读模式

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不等料厚钢板激光拼焊技术方案研究

李 磊,李炳炎
奇瑞汽车股份有限公司(安徽芜湖 241009)
中国汽车材料网【摘要】激光拼焊板已广泛应用于汽车制造业,针对不等料厚板料激光拼焊钢板在车身上实际实施,从开发成本、质量、自动化以及风险性等角度,对目前正使用的技术方案进行探究。
关键词:激光拼焊;不等料厚钢板;技术方案;开发投入

1 引言
       在汽车制造行业中,如何降低生产成本、提高生产效率,使企业更具有竞争优势,是各汽车厂家都在研究探索的问题。比如在车身上采用不等料厚激光拼焊钢板冲压件,来减少冲压件数量、模具工序数、焊接焊点数量;从而提高了生产效率,提高了车身强度,降低车身质量,提高燃油经济性。

2 轿车前后门(四门)内板两种不等料厚拼焊技术方案对比和分析

目前国内各汽车主机厂使用的不等料厚激光拼焊钢板基本都由专业激光拼焊厂家提供,在考虑开发成本的同时,激光拼焊厂家只愿意提供方形拼焊钢板。而对于像轿车车门内板这类形状复杂的冲压件,方形激光拼焊钢板很难直接实现冲压工艺需求,主机厂还需要开发落料模生产出落料片来更好的实现冲压工艺。本文以汽车左右后门内板为例,对比分析两种方案的利弊优缺点。

方案1:通过普通剪切工艺,各自生产出厚钢板和薄钢板,将厚钢板和薄钢板进行激光拼焊,再开发落料模生产出落料片(见图1)。

(1)落料模落料阶段。由于左右后门内板为完全镜像,但激光拼焊后钢板料厚不等,存在料厚落差,以致在单一料厚上可以实现左右件通用的落料模在料厚不等的激光拼焊钢板上不可以通用(见图2)。从而左右件需各开发一套落料模,才可以满足左右件落料片需求,增加了模具工装的开发投入。

(2)激光拼焊阶段。由于激光拼焊厂家提供的为方形拼焊钢板,因而无法实现开卷自动化模具落料生产,只有采用人工落料模生产落料片;由此导致落料片人工堆放,但不易堆放整齐,对后续冲压模具生产实现自动化有很大的困难。

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图1 拼焊方案一

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图2 方案一落料模落料阶段

方案二:根据冲压工艺需求形状,将厚钢板和薄钢板在激光拼焊前分别开发开卷落料模生产出落料片,再将厚钢板和薄钢板进行激光拼焊(见图3)。

(1)落料模落料阶段。由于左右后门内板为完全镜像,拼焊前的左右门内板厚钢板和薄钢板落料片可以共用。所以只需要开发单边(厚钢板和薄钢板各自开发一副)开卷落料模生产出落料片即可满足左右件料片需求(见图4)。

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图3 拼焊方案二

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图4 方案二落料模具落料阶段

(2)激光拼焊阶段。由于厚钢板和薄钢板分别为模具直接开卷落料生产,拼焊厂家在进行激光拼焊时,根据左右件的镜像料厚方向区别,拼焊出左右件落料片并可直接用于后续冲压模具生产。


3 两种方案综合对比

(1)质量方面。方案一需要人工落料,落料片易划伤,同时受到厚钢板和薄钢板料厚差影响,所生产的落料片不易堆放整齐。方案二采用自动化开卷落料模生产落料片,激光拼焊后直接用于冲压生产,落料片质量可以保障。

(2)经济成本方面。方案一和方案二均需要开发两副模具。方案一为左右两边各开发一副落料模,方案二是将单边的落料片根据激光拼焊前的工艺形状将厚钢板和薄钢板分开开发落料模。相对于方案一模具尺寸和吨位上要小很多,实际模具开发费用上方案二更为经济。

3)生产工艺方面。方案一采用人工操作模具生产落料片,生产效率较低,且在堆放补齐时,后续模具实现自动化生产存在一定的困难;方案二在拼焊前已经开卷落料片,拼焊后可以直接实现后续模具自动化生产。


4 结束语

综上所述,方案二在落料片质量、开发成本、自动化等方面都要优于方案一。所以具体选用哪种技术方案,汽车厂可根据自身条件择优论定。对于未来激光焊接技术来说,还有着极大的提升空间,激光拼焊钢板的在车身上使用也越来越多,而更为经济有效的技术方案也将层出不穷。如何提高汽车车身制造业技术水平,还需要不懈的努力。



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