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激光拼焊生产线规划设计及应用

导读: 本文分析了激光拼焊产品及其特点,探讨了在激光拼焊生产线设计中的主要问题:工艺流程、生产规划、生产线布局及激光拼焊质量控制等,给出了相应的对策,并在实际生产线设计中加以应用。

  本文分析了激光拼焊产品及其特点,探讨了在激光拼焊生产线设计中的主要问题:工艺流程、生产规划、生产线布局及激光拼焊质量控制等,给出了相应的对策,并在实际生产线设计中加以应用。

  激光拼焊产品是随着国际汽车工业的迅速发展、减轻汽车重量、降低油耗,生产更加环保、安全的汽车环境及时代要求而出现的一类新型焊接产品。很多复杂汽车零部件都要求焊接成形,尤其汽车车身的拼焊,更具有优势。但同时焊接产品的尺寸精度要求也非常高。激光拼焊生产线的规划与设计直接影响产品质量、生产效率和整个生产系统的效益。激光拼焊生产线的规划是对激光拼焊产品生产过程中各生产要素,包括人力、资源、装备和信息等进行整体的、全面的、有效的分析和优化,使其能够形成高质量、低成本和高效率的综合技术系统。集成了计算机模拟及仿真技术、最优化技术、管理技术的激光拼焊生产线规划和设计方法将成为焊接制造业向新型工业化转变的关键技术和研究重点。

  1 激光拼焊及其特点

  激光拼焊是将几块不同材质、不同厚度、不同涂层的钢材或铝材焊接成一块整体板,以满足零部件对材料性能的不同要求。钢板经激光拼焊后,不需进行其它机械加工,即可一次冲压成型,这样制成的拼焊板结构能达到最合理的金属组合。激光拼焊主要有以下特点:

  1)焊缝处的热应变值较低,热影响区小,拼焊板保留良好的材料成形性能;

  2)焊缝较狭窄且平整,消除成形过程的不利影响,避免了破坏工具、模具的危险;

  3)焊接生产效率高,易于实现高度自动化。

  在激光拼焊产品的制造过程中,除了要求保证焊缝的力学性能和几何尺寸等传统焊接工艺和技术指标外,还对激光拼焊板各道工序的形位尺寸和制造精度也明确了更严格的技术指标;同时对激光拼焊生产线的生产效率和批量焊接产品的合格率同样也提出了非常高的要求。

  图1 激光拼焊板结构变化特征

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