车身激光切割与焊接报告ppt课件.ppt

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1、汽车白车身零部件激光三维切割与搭接焊研究2010中国汽车车身技术国际研讨会车身零部件激光搭接焊的关键影响因素分析车身异种板材的激光搭接焊研究汽车白车身零部件三维激光切割研究绪论主要内容汽车白车身激光切割焊接单元总体布局设计车身激光搭接焊与电阻点焊性能比较分析结论背景及意义汽车作为我国国民经济的支柱产业对带动制造业整体技术水平提高的作用显著。目前汽车产品的市场需求是多品种小批量，并要求不断开发出新车型，使得制造模式步入按用户要求进行柔性加工的精益生产阶段，传统的加工工艺将不能满足新生产方式的要求。制造业领域出现的这种

2、柔性生产方式为激光制造提供了广阔的舞台。据统计，采用激光技术制造车身，可节省约2/3的样车新车身开发模具和约70%的夹具，使生产周期缩短50%，白车身重量减少20%，制造精度(形状、尺寸等)和白车身总体质量(强度、刚度等)显著提高。背景及意义三维激光切割技术：可以取代冲压工艺中的冲孔模和修边模，减少模具数量，节省模具设计和制造费用，缩短新车型开发周期；激光焊接技术：可以取代白车身焊装中的传统焊接工艺，减少车身材料消耗，减轻车身重量，提高车身强度和刚度，进而提高车身的安全性能。现代轿车车身大约有400～500个冲压件

3、，50多个分总成，将各冲压件和分总成按照一定的组合工序，分别在相应的焊装夹具上夹紧，用某种焊接方式将其焊接成完整的白车身白车身的制造特点白车身的激光制造工艺流程为：板材的激光拼焊，冲压拉伸成形，零部件的激光三维切割，双件、多件激光组焊，车身分总成及总成的激光焊接。整个工艺流程中包括三种类型的加工工艺，即：激光拼焊、激光三维切割和激光组焊。白车身的制造特点国际品牌的国产化车型：宝马、帕萨特、波罗、高尔夫、宝来、速腾、迈腾、新捷达途安、奥迪、东风标致、福克斯等。国内自主汽车品牌：华晨、奇瑞、吉利、比亚迪及海马等激光焊接

4、在车身上的应用激光焊接在车身上的应用激光切割在车身上的应用在生产线上，采用激光切割机器人或三维机床对已经冲压成型的部件进行在线立体切割。高效激光切割系统的应用，大幅度缩短了新车的研制时间和汽车的生产准备周期，使生产实现了自动化和柔性化，而且生产效率也得到了大幅度的提高。侧围总成侧围外板总成侧围内板总成侧围整体外板B柱加强板后门锁扣安装板前门铰链安装板侧围内板门槛加强块板仪表台固定支架仪表台横梁固定端前板引擎盖开启拉手车身激光切割焊接单元总体布局设计车身激光切割焊接单元总体布局设计车身车门的切割焊接布局车身侧围的切割

5、焊接布局车身激光切割焊接单元总体布局设计三维激光切割的难点虽说三维激光切割原理与二维激光切割在本质上是相同的，但是三维激光切割的切割机床、切割工件及数控编程要复杂得多，从而造成了三维激光切割中特有的几个难点，主要为以下三个方面：碰撞工件变形转角过烧在切割某些比较复杂的三维工件时，切割头为保证始终沿着切割轨迹的法线运动，在某些位置会与工件发生碰撞在三维激光切割中，某些转角处的曲率变化较大，或者在某段切割轨迹中会有几个转角连续出现，此时容易产生过烧现象，转角过烧是三维激光切割中一个较大的难点。有些冲压件由于冲压深度较深

6、，会产生较大的回弹现象，使得冲压件与数模有较大的偏差，实际的切割并不能按照软件模拟的程序进行。车身零部件三维激光切割研究碰撞问题的处理把切割头偏离一个角度β，即增加一个入射角避免与工件发生碰撞发生碰撞消除碰撞入射角变化对切割质量的影响入射角<20车身零部件三维激光切割研究法线密集法线修正后产生过烧消除过烧转角过烧问题的处理修改转角处的切割程序。不对切割路径产生影响的程序段删除，从而避免切割头在此处停留过长的时间，避免产生过多的热量在转角处采用特殊的工艺参数。在转角处添加多个工艺点，并手动修改各个工艺点的法线方向，

7、使各工艺点之间的法线平滑过渡，均匀转向，从而改变法线的密集程度车身零部件三维激光切割研究连续激光脉冲激光连续激光脉冲激光连续激光坡度缓：用连续激光，速度快坡度陡：用脉冲激光，速度慢穿孔和激光切割AD、CB爬坡段时，采用脉冲激光；加工E、F孔和AB段、CD段时，采用连续激光。车身零部件三维激光切割研究1.试验材料2.试验参数及质量评定特性3.试验工件及网格夹具三维激光切割工艺参数数值激光功率P=700w脉冲频率和占空比F=120Hz/D=50%切割速度v=1.2m/min辅助气体的种类和压力O2q=4bar焦点位置(

8、离焦量)∆f=-0.3mm车身零部件三维激光切割研究车身零部件三维激光切割研究①切缝宽度随激光功率的增加而明显增大。激光功率增加，工件表面得到的激光能量密度随之增加，传递给工件材料的热量增加，这就导致切口处更多的材料被熔化，形成的切缝宽度增大。②随着切割速度的增加切缝宽度明显变窄。切割速度的快慢影响到激光在工件上的作用时间，从而影响材料对激光能量的吸收。③随