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,承擔著汽車白車身拼焊及車門裝配調整、質量整修等任務;而白車身是一個由百余種、甚至數百種沖壓件、凸焊總成件經焊接、鉚接、機械聯(lián)結及粘接等方法聯(lián)結而成的大總成件。而白車身是一個由百余種、甚至數百種沖壓件、凸焊總成件經焊接、鉚接、機械聯(lián)結及粘接等方法聯(lián)結而成的大總成件??梢哉f白車身的焊接質量直接關乎整車的質量和使用壽命。
二、行業(yè)痛點
汽車車身結構復雜,車身部件以薄壁、曲面構件為主,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,同時對焊接質量和焊接效率有很高的要求。
三、激光技術的廣泛應用
激光焊接技術作為光機電一體化的先進焊接技術,與傳統(tǒng)的汽車車身焊接技術相比具有能量密度高、焊接速度快、焊接應力及變形小、柔性好等優(yōu)勢。通過探索合適的焊接工藝參數,激光焊接能保證汽車車身關鍵部件焊接的高疲勞強度和沖擊韌性,從而保證車身焊接質量和使用壽命,滿足汽車對安全性能需求的日益提升。另外,激光焊接技術能適應不同接頭形式、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,所涉及的汽車結構件包括車身側框架、車門內板、擋風玻璃窗框、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化產線、后蓋激光焊、地板激光焊、側圍及車門激光焊等。
四、華工激光焊接技術
作為國內首套汽車白車身激光焊接成套設備,華工激光“轎車車身頂蓋激光焊接柔性生產線”打破了國外企業(yè)在該領域的壟斷地位,填補了國內空白。經過國家認證取得了5大首創(chuàng)、7項超越、發(fā)明專利26項、實用新型39項,中國汽車智能制造2015年國家科技進步一等獎的成績。
經過多年技術攻關,華工法利萊汽車白車身焊接系統(tǒng)加工精度高、質量穩(wěn)定,可多種車型自動識別,自動抓取對應夾具并調用相關程序進行加工,實現(xiàn)白車身快速定位、激光釬焊、焊接與搬運工業(yè)機器人應用等技術融為一體,焊接速度可達4.8米/分鐘。
比世界上同類型設備快30%,價格卻比國外同類型生產線低40%,車身剛度提高30%,能滿足在線生產的需要,大大提高了汽車焊接的速度和焊縫質量,使車身焊接生產線實現(xiàn)自動化和智能化,技術指標達到世界前沿。
作為國家重大科技專項,該設備已經成功應用于PSA全球武漢工廠多種中高端車型。截止2023年,華工激光合作主機廠40+,下線車型170+,整車激光應用國內第一,在各大主機廠已有50+條焊裝線,涉及焊裝主線、四門兩蓋線、地板線等。
五、頂蓋激光焊接自動化產線
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量。隨著激光焊接技術的發(fā)展,行業(yè)正逐步向激光焊接轉變。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,有效解決了傳統(tǒng)工藝的痛點。頂蓋激光焊接自動化產線進一步提高了生產效率,保證了焊接質量的一致性,減少了人工成本,同時提高了作業(yè)安全性。這種產線是提升汽車頂蓋焊接質量和效率的優(yōu)選方案。
焊接難點:
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時系統(tǒng)穩(wěn)定。
激光解決方案的優(yōu)勢:
1. 提供細致的焊接質量工藝控制;
2. 開發(fā)了標準化、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準體系;
4. 確保焊縫美觀,高于CMT、電子束,部分主機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)調試繁瑣、夾具定位不精確及變形難以控制等問題,影響生產效率和產品質量。隨著焊接工藝的進步,激光焊接以高效、精準、易集成的特點解決了這些難題。華工激光的后蓋激光焊接設備憑借豐富的集成調試經驗,滿足不同廠家標準,持續(xù)迭代優(yōu)化,確保了焊接質量,提升了生產效率,是汽車后蓋焊接的優(yōu)選解決方案。
焊接難點:
1. 無法完成系統(tǒng)的集成與控制(功能、安全、周期、維護);
2. 難以持續(xù)性進行焊接軌跡與姿態(tài)、焊接參數的調試;
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:
1. 具有國內主機廠鋁后蓋雙光束激光焊成功案例;
2. 具有多年的設備集成及調試經驗;
3. 能夠滿足不同廠家的標準體系;
4. 持續(xù)迭代進行鋁合金后蓋的調試。
七、地板激光焊
華工激光打造的長江汽車地板焊,促進我國中高端汽車的自主生產能力提升,地板激光焊接設備推動我國高端制造裝備的自主研發(fā)能力提升,多方面實現(xiàn)從無到有的突破。
焊接難點:
1. 難以完成工程集成設計;
2. 無法保證批量的焊接質量控制;
3. 與電阻焊相比,存在較高的零件重復精度。
激光解決方案的優(yōu)勢:
1. 成功集成神龍汽車(標致、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、側圍及車門激光焊
采用傳統(tǒng)工藝焊接的汽車側圍和車門常因裝配精度要求高、焊接變形難以控制、生產效率受限等問題而受限。激光焊接技術在這一領域的應用,以其高精度、小熱影響區(qū)、易于自動化集成的優(yōu)勢,有效解決了這些難題。側圍及車門激光焊接設備能夠實現(xiàn)側圍和車門的無縫連接,提升車身的整體剛性和美觀度,同時減少生產時間和成本。
焊接難點:
1. 側圍和車門的焊接對裝配精度有嚴格的要求,任何微小的誤差都可能導致焊接缺陷,影響車身結構的完整性和強度;
2. 由于側圍和車門通常由多層薄板材料構成,焊接過程中容易產生熱變形,這不僅影響外觀質量,還可能削弱結構強度;
3. 傳統(tǒng)焊接工藝步驟繁瑣,需要較多的人力和時間投入,尤其在焊接復雜形狀的部件時,生產效率較低;
4. 隨著汽車輕量化趨勢,新型高強度鋼材、鋁合金等材料的應用增多,這些材料對傳統(tǒng)焊接工藝提出了更高的挑戰(zhàn)。
激光解決方案的優(yōu)勢:
1. 能夠實現(xiàn)高精度的焊接,確保焊縫的一致性和質量,減少焊接缺陷,特別適用于側圍及車門這類對焊接質量要求極高的部件;
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,對于形狀復雜的側圍尤為重要;
3. 焊接速度快,自動化程度高,可以顯著提高生產效率,縮短生產周期,尤其適合大規(guī)模生產;
4. 激光焊接技術適用于多種材料,包括高強度鋼、鋁合金等,滿足現(xiàn)代汽車輕量化和高強度的需求;
5. 激光焊接是一種清潔的加工方式,不產生有害氣體和煙塵,改善了工作環(huán)境,降低了對操作人員的健康風險。
客戶收益
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加工效率高
切割速度快,產品生產周期短,快速成形切割 -
切割質量好
切縫窄、切割面光滑美觀,無掛渣、無毛刺、精度高 -
自動化程度高
可實現(xiàn)切割自動排樣、套料,數控系統(tǒng)操作簡便 -
生產成本降低
無需模具,無刀具磨損,材料浪費減少,人工成本降低