现代汽车车身制造新技术
摘要:本文教要介绍了
POLO 车身生产所使用的新的制造技术。
关键词:激光焊
机器人应用 涂胶技术 压铆技术 FIS 镀锌板焊接
Abstract: This paper describes the new technologies in the manufacturing car body of
“POLO”.
Key words: laser welding ;welding robo
t;
painting glue ;
press rivet; FIS; welding the
galvanized steel plate
随着市场竞争的加剧和用户对于汽车性能要求的提高,现代汽车制造技术已经有了飞跃式的发展,本
文以
POLO 两厢和三厢车中应用的制造技术为例简要介绍一下车身制造技术的最新进展情况,希望与国内
同仁相互交流,共同促进中国汽车工业的发展。
1 激光焊应用
激光焊接技术是一项集光学、机械制造、电器自动控制等多项技术于一体的复杂工艺技术,它具有众多
传统焊接方法无法比拟的显著优点:
①激光束功率密度很高,速度快,效率高。②激光焊缝窄,热影响区
很小,由此产生的热变形和热损伤少,焊缝强度大,工件变形很小。
③焊接装置与焊接零件无机械接触,
可降低对工件的污染。
④方便进行异种金属焊接。⑤激光焊缝组织均匀,晶粒很小,气孔少,夹杂缺陷少,
因而在力学性能、抗蚀性能和电磁学性能上都要优于常规焊接方法。
⑥能精确控制能量输出。⑦零件设计时,
焊接边缘减小,大大节约板材并减轻了车身重量。
1.1
激光焊接基本原理简介
根据所采用的激光介质,可区分为:固体激光器,液体激光器和气体激光器。固体激光器发出的激光可
以通过光缆进行传输,所以更适合工业应用。固体激光器,采用
Nd:YAG(钇铝石榴石,参入了钕)作为
激光介质。
由激光灯发出的灯光直接或通过反射器反射到激光棒上,激发YAG棒中的钕,激光棒便开始发射光
线。光线经过谐振器
“振荡”,获得良好的平行性,成为激光光束。激光通过输出镜从激光器中射出,由光速
导向镜组控制其走向,然后聚焦到工件上。
在激光焊接过程中,当激光束触及金属材料时,其热量通过热传导传输到工件表面及表面以下更深处。
在激光热源的作用下,材料熔化、蒸发,并穿透工件的厚度方向形成狭长空洞,随着激光焊接的进行,小
孔沿两工件间的接缝移动,进而形成焊缝。激光焊接的显著特征是热影响区小,以及功率密度高。
1.2
激光焊在车身上的主要应用
激光焊及激光钎焊由于其焊缝外形美观、穿透力强、热影响区小、母材烧损少、焊接强度高、效率高等优
点,近年来在轿车制造企业得到了广泛应用。激光焊目前不仅仅应用于单件成形中,在车身的总成中也大
量应用。在PassatB5车型中,激光焊技术首次成功应用于前后纵梁等冲压单件。它采用不同板厚材
料对接后再冲压成形,从而达到了不同承载不同板厚的设计要求,同时又由于零件一次冲压成形免去了多
个冲压零件拼焊所造成的积累误差,大大提高了零件的尺寸精度。另外,由于减少了部分车身拼焊而降低
了制造成本,所以在一定程度降低了车身重量。在POLO中前后纵梁、B柱、前地板、四门内板等零件都采
用了不同板厚材料激光焊后一次冲压成形的技术。在车身总成焊接中主要应用激光焊和激光钎焊,在B5
白车身上,激光焊首次成功应用于PassatB5车顶与侧围的拼焊,取代了通常的电焊及铜钎焊,从
而解决了车顶漏水的问题,提高了车身制造精度,并大大节省了返工时间;激光钎焊技术成功应用于后盖