汽車白車身解決方案
一、白車身焊接介紹
在汽車制造過程中,焊裝作為汽車四大工藝之一,承擔(dān)著汽車白車身拼焊及車門裝配調(diào)整、質(zhì)量整修等任務(wù);而白車身是一個(gè)由百余種、甚至數(shù)百種沖壓件、凸焊總成件經(jīng)焊接、鉚接、機(jī)械聯(lián)結(jié)及粘接等方法聯(lián)結(jié)而成的大總成件。而白車身是一個(gè)由百余種、甚至數(shù)百種沖壓件、凸焊總成件經(jīng)焊接、鉚接、機(jī)械聯(lián)結(jié)及粘接等方法聯(lián)結(jié)而成的大總成件??梢哉f白車身的焊接質(zhì)量直接關(guān)乎整車的質(zhì)量和使用壽命。
二、行業(yè)痛點(diǎn)
汽車車身結(jié)構(gòu)復(fù)雜,車身部件以薄壁、曲面構(gòu)件為主,汽車車身焊接過程面臨車身材料變化、車身部件厚度不一、焊接軌跡及接頭形式多樣化等焊接難點(diǎn),同時(shí)對(duì)焊接質(zhì)量和焊接效率有很高的要求。
三、激光技術(shù)的廣泛應(yīng)用
激光焊接技術(shù)作為光機(jī)電一體化的先進(jìn)焊接技術(shù),與傳統(tǒng)的汽車車身焊接技術(shù)相比具有能量密度高、焊接速度快、焊接應(yīng)力及變形小、柔性好等優(yōu)勢(shì)。通過探索合適的焊接工藝參數(shù),激光焊接能保證汽車車身關(guān)鍵部件焊接的高疲勞強(qiáng)度和沖擊韌性,從而保證車身焊接質(zhì)量和使用壽命,滿足汽車對(duì)安全性能需求的日益提升。另外,激光焊接技術(shù)能適應(yīng)不同接頭形式、不同厚度以及不同材料類型的汽車車身部件焊接,滿足汽車車身制造過程的柔性化需求。到目前為止,世界上幾乎所有的著名汽車制造商都大量采用了激光拼焊技術(shù),所涉及的汽車結(jié)構(gòu)件包括車身側(cè)框架、車門內(nèi)板、擋風(fēng)玻璃窗框、輪罩板、底板、中間支柱等。華工激光可為客戶提供完整的汽車白車身系列激光智造方案,包含頂蓋激光焊接自動(dòng)化產(chǎn)線、后蓋激光焊、地板激光焊、側(cè)圍及車門激光焊等。
四、華工激光焊接技術(shù)
作為國(guó)內(nèi)首套汽車白車身激光焊接成套設(shè)備,華工激光“轎車車身頂蓋激光焊接柔性生產(chǎn)線”打破了國(guó)外企業(yè)在該領(lǐng)域的壟斷地位,填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白。經(jīng)過國(guó)家認(rèn)證取得了5大首創(chuàng)、7項(xiàng)超越、發(fā)明專利26項(xiàng)、實(shí)用新型39項(xiàng),中國(guó)汽車智能制造2015年國(guó)家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)的成績(jī)。
經(jīng)過多年技術(shù)攻關(guān),華工法利萊汽車白車身焊接系統(tǒng)加工精度高、質(zhì)量穩(wěn)定,可多種車型自動(dòng)識(shí)別,自動(dòng)抓取對(duì)應(yīng)夾具并調(diào)用相關(guān)程序進(jìn)行加工,實(shí)現(xiàn)白車身快速定位、激光釬焊、焊接與搬運(yùn)工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用等技術(shù)融為一體,焊接速度可達(dá)4.8米/分鐘。
比世界上同類型設(shè)備快30%,價(jià)格卻比國(guó)外同類型生產(chǎn)線低40%,車身剛度提高30%,能滿足在線生產(chǎn)的需要,大大提高了汽車焊接的速度和焊縫質(zhì)量,使車身焊接生產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和智能化,技術(shù)指標(biāo)達(dá)到世界前沿。
作為國(guó)家重大科技專項(xiàng),該設(shè)備已經(jīng)成功應(yīng)用于PSA全球武漢工廠多種中高端車型。截止2023年,華工激光合作主機(jī)廠40+,下線車型170+,整車激光應(yīng)用國(guó)內(nèi)第一,在各大主機(jī)廠已有50+條焊裝線,涉及焊裝主線、四門兩蓋線、地板線等。
五、頂蓋激光焊接自動(dòng)化產(chǎn)線
采用傳統(tǒng)工藝焊接的汽車頂蓋面臨焊接變形、接縫不均、生產(chǎn)效率低下等問題,這些問題直接影響到車體的密封性和外觀質(zhì)量。隨著激光焊接技術(shù)的發(fā)展,行業(yè)正逐步向激光焊接轉(zhuǎn)變。激光焊接頂蓋以其高精度、小熱影響區(qū)、快速焊接和美觀焊縫的優(yōu)勢(shì),有效解決了傳統(tǒng)工藝的痛點(diǎn)。頂蓋激光焊接自動(dòng)化產(chǎn)線進(jìn)一步提高了生產(chǎn)效率,保證了焊接質(zhì)量的一致性,減少了人工成本,同時(shí)提高了作業(yè)安全性。這種產(chǎn)線是提升汽車頂蓋焊接質(zhì)量和效率的優(yōu)選方案。
焊接難點(diǎn):
1. 在一定的車身偏差存在情況下難以保持焊縫一致性;
2. 無法保證焊縫外形美觀,焊縫均勻、寬窄均勻;
3. 無法保證大批量生產(chǎn)時(shí)系統(tǒng)穩(wěn)定。
激光解決方案的優(yōu)勢(shì):
1. 提供細(xì)致的焊接質(zhì)量工藝控制;
2. 開發(fā)了標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的激光焊接組件(激光房等);
3. 能夠滿足不同廠家的標(biāo)準(zhǔn)體系;
4. 確保焊縫美觀,高于CMT、電子束,部分主機(jī)廠接受直接做外觀油漆。
六、后蓋激光焊
采用傳統(tǒng)工藝焊接的汽車后蓋常遇到系統(tǒng)集成困難、焊接軌跡和姿態(tài)調(diào)試繁瑣、夾具定位不精確及變形難以控制等問題,影響生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。隨著焊接工藝的進(jìn)步,激光焊接以高效、精準(zhǔn)、易集成的特點(diǎn)解決了這些難題。華工激光的后蓋激光焊接設(shè)備憑借豐富的集成調(diào)試經(jīng)驗(yàn),滿足不同廠家標(biāo)準(zhǔn),持續(xù)迭代優(yōu)化,確保了焊接質(zhì)量,提升了生產(chǎn)效率,是汽車后蓋焊接的優(yōu)選解決方案。
焊接難點(diǎn):
1. 無法完成系統(tǒng)的集成與控制(功能、安全、周期、維護(hù));
2. 難以持續(xù)性進(jìn)行焊接軌跡與姿態(tài)、焊接參數(shù)的調(diào)試;
3. 無法保證夾具的定位與焊接變形控制。
激光解決方案的優(yōu)勢(shì):
1. 具有國(guó)內(nèi)主機(jī)廠鋁后蓋雙光束激光焊成功案例;
2. 具有多年的設(shè)備集成及調(diào)試經(jīng)驗(yàn);
3. 能夠滿足不同廠家的標(biāo)準(zhǔn)體系;
4. 持續(xù)迭代進(jìn)行鋁合金后蓋的調(diào)試。
七、地板激光焊
華工激光打造的長(zhǎng)江汽車地板焊,促進(jìn)我國(guó)中高端汽車的自主生產(chǎn)能力提升,地板激光焊接設(shè)備推動(dòng)我國(guó)高端制造裝備的自主研發(fā)能力提升,多方面實(shí)現(xiàn)從無到有的突破。
焊接難點(diǎn):
1. 難以完成工程集成設(shè)計(jì);
2. 無法保證批量的焊接質(zhì)量控制;
3. 與電阻焊相比,存在較高的零件重復(fù)精度。
激光解決方案的優(yōu)勢(shì):
1. 成功集成神龍汽車(標(biāo)致、雪鐵龍)3條地板激光熔焊線;
2. 以建立成熟的集成系統(tǒng);
3. 具備完善的工藝保障體系,解決客戶后顧之憂。
八、側(cè)圍及車門激光焊
采用傳統(tǒng)工藝焊接的汽車側(cè)圍和車門常因裝配精度要求高、焊接變形難以控制、生產(chǎn)效率受限等問題而受限。激光焊接技術(shù)在這一領(lǐng)域的應(yīng)用,以其高精度、小熱影響區(qū)、易于自動(dòng)化集成的優(yōu)勢(shì),有效解決了這些難題。側(cè)圍及車門激光焊接設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)側(cè)圍和車門的無縫連接,提升車身的整體剛性和美觀度,同時(shí)減少生產(chǎn)時(shí)間和成本。
焊接難點(diǎn):
1. 側(cè)圍和車門的焊接對(duì)裝配精度有嚴(yán)格的要求,任何微小的誤差都可能導(dǎo)致焊接缺陷,影響車身結(jié)構(gòu)的完整性和強(qiáng)度;
2. 由于側(cè)圍和車門通常由多層薄板材料構(gòu)成,焊接過程中容易產(chǎn)生熱變形,這不僅影響外觀質(zhì)量,還可能削弱結(jié)構(gòu)強(qiáng)度;
3. 傳統(tǒng)焊接工藝步驟繁瑣,需要較多的人力和時(shí)間投入,尤其在焊接復(fù)雜形狀的部件時(shí),生產(chǎn)效率較低;
4. 隨著汽車輕量化趨勢(shì),新型高強(qiáng)度鋼材、鋁合金等材料的應(yīng)用增多,這些材料對(duì)傳統(tǒng)焊接工藝提出了更高的挑戰(zhàn)。
激光解決方案的優(yōu)勢(shì):
1. 能夠?qū)崿F(xiàn)高精度的焊接,確保焊縫的一致性和質(zhì)量,減少焊接缺陷,特別適用于側(cè)圍及車門這類對(duì)焊接質(zhì)量要求極高的部件;
2. 激光焊接的熱影響區(qū)域小,可以有效控制焊接變形,保持材料的原有性能,對(duì)于形狀復(fù)雜的側(cè)圍尤為重要;
3. 焊接速度快,自動(dòng)化程度高,可以顯著提高生產(chǎn)效率,縮短生產(chǎn)周期,尤其適合大規(guī)模生產(chǎn);
4. 激光焊接技術(shù)適用于多種材料,包括高強(qiáng)度鋼、鋁合金等,滿足現(xiàn)代汽車輕量化和高強(qiáng)度的需求;
5. 激光焊接是一種清潔的加工方式,不產(chǎn)生有害氣體和煙塵,改善了工作環(huán)境,降低了對(duì)操作人員的健康風(fēng)險(xiǎn)。
客戶收益
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加工效率高
切割速度快,產(chǎn)品生產(chǎn)周期短,快速成形切割 -
切割質(zhì)量好
切縫窄、切割面光滑美觀,無掛渣、無毛刺、精度高 -
自動(dòng)化程度高
可實(shí)現(xiàn)切割自動(dòng)排樣、套料,數(shù)控系統(tǒng)操作簡(jiǎn)便 -
生產(chǎn)成本降低
無需模具,無刀具磨損,材料浪費(fèi)減少,人工成本降低