汽车焊接技术与焊接平台装备的发展趋势

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最后更新: 2017-08-14 16:01
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  焊接技术是汽车制造过程中的一项关键技术,汽车的白车身及发动机、变速箱等零部件的生产,都离不开铸铁平台焊接技术的应用。近几年来,汽车工业在焊接新技术的应用及推广方面,起了积极的推动作用。
  汽车行业目前所用的焊接方法,主要有电阻焊(点焊、凸焊为主,其他如缝焊等)、电弧焊(MIG/MAG焊、TIG焊、CO2焊等)以及激光焊等其他一些焊接方式。汽车焊接不同于其他产品焊接的主要工艺要求是:对焊接件的尺寸精度要求高,要求尽可能减少薄板件在焊前的精度偏差和焊后的热应力与变形,确保产品的装配精度和尺寸稳定性;对焊接接头的性能要求高,接头不仅要满足静态和动态的力学性能指标,而且还应有很好的抗低周疲劳性能和高周疲劳性能;对批量焊接生产品质要求高且一致性要好;对钳工平板焊接生产过程要求高节拍、高效率;对“零缺陷”的品质控制与保证,要求自动化焊接过程的监测与信息化管理。
  当前,汽车工业正在朝着环保低碳、节省能源、安全性、舒适性、多样化方向发展,要求汽车采用新能源、新结构、新材料和新工艺,对汽车焊装也提出了新的要求,汽车焊接技术,正在传统的材料连接概念与方法的基础上,迅速地延伸和拓展,并向先进的“精量化焊接制造”的方向发展。
  1、焊接机器人自动化柔性生产系统
  自动化柔性生产系统,是汽车焊接的发展趋势,划线平台工业机器人因其自动化和灵活性,在轿车生产中得到大规模使用,多品种、小批量、柔性化的汽车制造特点,很大程度上促进了焊接机器人的发展。在焊接设备方面,主要使用的是六自由度点焊机器人和弧焊机器人。机器人具有焊钳储存库,可根据焊装部位的不同要求或焊装产品的变更,自动从储存库抓换所需焊钳,传输装置则已发展为采用无人驾驶的更具柔性化的感应导向小车。在今后一段时间,焊缝跟踪技术、焊缝检测技术、远程编程技术的突破,将进一步扩展焊接机器人在汽车制造中的应用。
  2、先进制造技术在汽车焊接的应用
  FMS、CIMS、LP、AM、VM等先进制造技术的兴起,对汽车焊接提出了新的要求,MRP、MRP2等现代管理系统,也要求焊接工程向自动化、数字化、信息化方向发展。近年来,国内的汽车制造厂都非常重视焊接大理石平板自动化,如一汽引进的捷达车身焊装车间的13条生产线的自动化率达80%以上,各条线都由计算机控制,自动完成工件的传送和焊接。机器人的动作采用点到点的序步轨迹,具有很高的焊接自动化水平,既改善了工作条件,提高了产品品质和生产率,又降低了材料消耗。
  3、自动控制、计算机与信息技术的应用
  近30年来,自动控制技术在焊接电源(逆变电源、脉冲电源)、数字化焊机、焊接专机以及焊接机器人中,得到了充分应用,也可以说焊接平台设备性能的提高,主要依赖于自动控制技术的发展。随着计算机与信息技术的应用,促进了传统的焊接生产制造方式转变。基于虚拟现实建模的机器人焊接过程仿真技术,提供了关于工件、夹具和机器人焊枪姿态的三维信息,已大量地应用于焊接过程策划、工艺参数优化以及焊接夹具设计等各个环节,仿真技术也运用于焊缝质量的评估及焊后的应力与变形预测。在新车型设计阶段,还可以对多种材料的连接方式及疲劳性能、冲击性能等进行综合考虑,通过对接头的仿真,作出适用性评价。以计算机和信息技术为平台的焊接生产过程信息系统,对汽车焊接生产过程的品质分析与优化、企业的管理与决策,有着非常重要的意义。
  与国外的先进技术和设备相比,国内的汽车企业在焊接技术上,还是需要有很长的路要走。“十二五”期间乃至今后更长的时间内,要根据企业实际情况,主动去尝试使用新的焊接技术,比如中频技术、逆变和数字化新型焊机、自动化焊接工作站等,为企业的可持续发展和焊接技术发展,积累经验和人力资源。要主动与高校、科研院所联合研发一些新的焊接方法、焊接设备,或者在现有焊接方法上改进,或者吸收消化国外的先进焊接方法,积累焊接技术资源。要把握自动化焊接技术和人工焊接之间的平衡点,不要盲目追求自动化,也不要固步自封,以努力提高企业的能力和水平。要尝试使用新的材料和车身结构,跨行业互相学习设计模式和工艺方法。
  总之,通过大力开发高效节能的焊接新技术、新材料、新工艺和新设备、应用机器人技术,轻便灵巧的智能设备及计算机和信息技术,汽车工业必将取得更大的进步。
  泊头市精固诚量具机械有限公司(原泊头市精固诚量具机械厂)(http://www.8225588.com)是铸造、机械加工、大型机床配套的专业公司。公司主要经营产品有:钳工平台划线平板大理石平台焊接平板花岗石平台。我厂协助全国几大汽车行业建成试验室装备,检验平板及机床垫板、模具垫板。

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