汽车制造中柔性焊接与装配技术的研究

汽车制造中柔性焊接与装配技术的研究

邓昌胜

广西建工集团建筑机械制造有限责任公司 广西壮族自治区 530200

摘要：焊接在汽车生产过程当中是一项非常重要的技术，也是一项至关重要的技术，不可或缺。目前在汽车生产的过程当中，已经全面化地应用，并且在未来的发展当中，汽车产业当中的自焊接自动化技术也可以更加地进步，取得更好的发展成绩。随着我国当前经济的发展及交通状况的改善，汽车的需求量在不断地增加，为了尽快的赶上国际的汽车发展水平，我国也需要对汽车生产中应用的各种工艺进行创新。焊接技术自动化的发展可以使得汽车制造自动化的发展取得一定的进步，而且还可以使得我国汽车的产量得到快速的增长，本文将对汽车工业当中所应用的一些焊接自动化技术进行深入的探讨，并且简要的说明焊接自动化技术的应用状况。

关键词：汽车制造；柔性焊接；装配技术

引言

汽车副车架的钣金厚度一般为2~4mm，主要采用CO2气体保护焊连接，与白车身薄钣电阻点焊相比较，其焊接变形比较大[1]59。同时副车架焊接后非常容易产生残余应力，导致副车架焊缝出现断裂等质量问题。如果在产品设计和夹具设计阶段没有考虑这种情况，将会导致副车架尺寸精度达不到设计要求，影响副车架总成的精度。因此，分析副车架焊接变形的原因和制定焊接变形的控制措施，在副车架焊接过程中有着非常重要的意义。

一、焊接技术原理

对于激光焊接技术而言，将其应用在汽车制造行业中可加快操作的速度，预防出现变形问题，具有非接触性的特点，可实现连续性的在线加工目的。从技术原理层面来讲，就是通过激光形成光束，具有波长单一的特点，使用化学能、电能等对液态介质、固态介质与气态介质等进行处理，在光学振荡器的作用下形成传播距离很长、波长差异性很小的光束，提高集中率的情况下形成功率较高的激光束，在金属材料表面形成一定的作用，使其可以最快速度达到沸点，实现金属汽化的最终目的。在金属材料表面产生蒸汽之后，会快速离开金属熔池表面，形成一定的应力作用，此时已经熔化的金属就会形成下凹的部分，继续进行加热处理之后形成细小的孔。在激光束开始移动之后，小孔前方已经熔化的金属部分，就会围绕着小孔向着后部分流动，冷却凝固之后形成焊缝。其中的激光功率密度，和焊缝的深度存在直接的联系，在高激光功率密度的状态下，熔深就会增加，焊缝的深度也会增宽，反之低激光功率密度的情况下，熔深较小，焊缝的宽度也会降低。

二、焊接自动化与传统焊接的应用对比

不可否认的是，我国对于焊接技术的应用已经具备了较多的经验，并且焊接技术自身也有比较长的应用历史，我国早在战国时期的时候就已经简单的应用了焊接的技术，传统的焊接技术主要就是指将工件在两个电极之间进行加压，之后电流通过时会产生一定的热量，焊接在这一时间就会出现局部熔化的状况，在后续进行断电冷却的时候，需要进行焊接的部分还需要持续的接受压力。从而使得焊接的部分能够形成相对来说比较稳定的接头。在这个工艺过程当中，可以被叫做电阻焊，电阻焊的种类相对来说比较多，按照接头的形式，还可以及时地对电阻焊进行有效的分类，电阻焊可以分为他接电阻焊以及对接的电阻焊，因为焊接的工艺方法之间的差异，还可以使得电阻焊分为点焊、凸焊以及对接电阻焊等等。对这些技术再次进行深入的分析，还可以发现电焊的焊接过程是有一定压力的，只有在压力的作用下，才能够完成，也必须要施加压力，并且在焊接的时候还不需要添加一些其他方面的材料，就是说可以直接进行不添加保护剂，这也是焊接技术所具备的优势。我国的劳动力成本在不断地增加，并且企业对于环保的要求也在提高，因此，企业需要在保证焊接质量的同时，确保环保的效果。近几年来，机器人技术已经成为了焊接自动化技术发展的主导技术，国内的焊接自动化装备投资的金额在逐渐地增大，但是在国外焊接自动化的发展水平要好于国内的自动化发展水平。

三、汽车紧固件装配概述

紧固件素有“工业之米”的美誉，在整车系统中也是最为常见的零件之一，其主要作用是保证机械结构的可靠连接。在汽车装配过程中，紧固件以螺纹连接、焊接、铆接等形式为主，装配操作看似简单但却涉及到了诸多产品特性及工艺要求。对于紧固件产品特性而言，一般涉及的参数为扭矩、转速、尺寸大小和材质等。对于紧固件的工艺特性而言，一般涉及取料、预装、紧固和检查等操作步骤。最终的装配要求是选取准确数量紧固件，并按照规定的顺序使用正确的参数去拧紧正确位置的紧固件。目前，整个过程中基本依赖人工识别的方法。随着对于紧固件装配质量要求不断提升，使得汽车主机厂迫切地寻求更智能更高效的手段来监控与记录紧固件的装配过程。前紧固件装配过程中亟待突破的方面是对于紧固顺序，紧固位置以及紧固数量的动态监控。而定位系统具有定位、测距以及计数等功能可以匹配紧固件装配过程的需求，同时紧固件标准化程度高，位置固定，路径明确的特点为定位系统提供了良好的工作条件。

五、汽车变速箱的装配概况

传统的汽车启动方式以内燃机为主，在行驶过程中，汽车的制动及车速有着一定的变化，但是汽车的转速波动较小，主要是通过传动系统中的变速系统来进行解决。汽车变速箱的主要功能有解决倒车难题、同一方向倒车、切换汽车行驶模式、完成汽车加速减速及车速与转矩、转速之间的相互适应，保障转换速度时的灵活多变。汽车制造过程中，汽车变速箱是其重要的组成部分，通过装配测量技术对其质量进行检测。中国重汽研究和开发的HW系列变速箱，主要的结构形式为主箱和副箱两段式[1-2]，主箱的结构为双中间轴，副箱的结构为行星传动，动力的传递需要主、副箱相互配合输出。目前我国重型汽车上经常安装的HW19712型号变速箱，提高了汽车运行平稳性与制动性，降低了汽车安全事故发生率。变速箱的装配主要包括输入输出轴的安装以及差速器总成安装等，其中变速箱的垫片在装配过程中显得尤为重要。想要提高汽车变速器的装配质量，就要选择科学合理的变速箱垫片，垫片的薄厚要符合实际的使用标准，否则就会对变速器的质量产生影响。垫片如果较厚散热的性能不好，可能出现烧毁的现象；垫片如果较薄齿轮的切合不好，汽车行驶中的噪音就会增加，同时还可能引发脱落，造成交通事故。HW系列变速箱在重型汽车中的应用，必须进行对齿，保障双中间轴齿轮与主轴齿轮的正确啮合，HW系列的变速箱垂直壳体对齿更加方便、快捷。

结束语：

综上所述，汽车制造行业中激光焊接技术的应用具有非常重要的作用，技术的应用价值较高，和传统技术相比之下能够缩短具体的焊接操作时间，从根源上提高整体的焊接水平、工作价值等，适合应用在汽车制造行业中。所以在汽车制造过程中相关的焊接部门应该着重采用激光焊接技术，完善有关的焊接技术应用标准和体系，确保激光焊接技术的全面应用。

参考文献：

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