焊接技术在汽车制造中的应用.pdf

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焊接技术在汽车制造中的应用——访中国机械工程学会副理事长兼秘书长宋天虎先生朋：汽车工业是我国的支柱产业朋：汽车制造中的焊接技术有什汽车制造业的需求对焊接技术的巨大牵引以及焊接技术对汽车制造业的重要支撑作用构成了基础制造技术与相关产业之间依存与互动的发展史和不断进步的动力之一，存圈民经济发展中占有重要的地位。焊接技术很早就已在汽车制造L}1有所应用，这是否说明它对汽车制造有着重要的支撑作用?来天虎先生：是的。汽车重量的65％以r是钢、铝合金、铸铁等材料组成。通过铸造、锻压、焊接等加工方法完成零件的加工。其中，焊接加工是汽车车体与零部件制造链中的一个关键环节，与冲压、涂装和成车装配等构成了汽车制造的四大主要生产部门。汽车的发动机、变速箱、车桥、车架、车身、车厢等六大总成都离不开焊接技术的应用。备种焊接方法“覆盖”了从白车身、车架、底盘到悬挂系统、制动系统、转向器、离合器，变速器直至车轮轮圈等部件的成形加工。各类已有的焊接单元技术和工艺方法，如电阻焊、气体保护焊、螺栓焊、钎焊、摩擦焊、高能束焊等都得到应用。例如，住1辆Passat车身上有电阻焊焊点5892个；螺栓焊206仆MIG焊焊缝累计2397mm等。么特点?宋天虎先生：存以“钢结构”为宋天虎：1963年毕业于天津大学机械系焊接专业。教授级高工，国家有突出贡献的中青年专家。中国机械工程学会副理事长兼秘书长，中国焊接协会副理事长。曾从事焊接工艺、材料及装备研究和科技管理多年，在焊接生产过程机械化与自动化和水下焊接等方面有精深的研究24航空翩造技术-2004年箱3期
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小仅要椭足静态和动态的力学懒时目朋：针对汽车产品“更轻、更安主的汽车车身及主要支撑部件的焊接加工中，形成了汽车制造与焊接技术特有的结合点：(1)对焊接产品有高的尺寸要求。为了保证产品的装配精度和R寸稳定性，要求尽可能减少薄板冲J玉组合部件在焊后的热应力与变形。(2)对焊缝接头有高的性能要求。标，而月．有苛刻的低周疲劳性能要(3)对批量化焊接生产有高品质的要求。以机器人为核心的白动化焊接生产方式代替手工焊接操作方式，以确保焊接产品的一致性。(4)对焊接生产过程高节拍、高效率的要求。提出了高效化焊接方法与工艺的应用，同时也进一步提高了焊接接头的质量。(5)对“零缺陷”、“零次品”的质量控制与保证，提出了自动化焊接过程的监测与信息化管理的要求。促进了以计算机、信息技术为平台的焊接制造过程质量控制系统的应用。(6)对汽车的车身及零部件任结构与功能L的要求，使汽车用新材料及其相应的焊接新方法、新工艺与新的焊接材料成为当前汽车业与制造、lk多学科交叉与攻关的热点。全、性能更好凡成本更低”的发展目标，汽车焊接技术的发展方向是否有所拓展呢?目前在汽车制造中应用了哪些焊接技术?宋天虎先生：焊接技术正从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。该技术在汽车制造巾比较突出(1)焊接机器人技术的应用。汽车制造的批量化、高效率和对产品质量一致性的要求，使机器人生产方式在汽车焊接巾获得r大量应用。据2001年的统计，全国共有备类焊接机器人1040台，而汽车制造和汽车零部件生产企业中的焊接机器人占全部焊接机器人的76％，成为工、Jk机器人的最主要用产。甲-在70年代末，上海电焊机厂与[：海电动工具研究所合作研制出4轴直角坐标焊接机械手，成功地应用于上海牌轿车底盘的焊接。在我匡I的汽车制造企业中，最甲^引进焊接机器人的是长春“一汽”，自1KUKA公司先后引进了3台点焊机器人，曾用于当时“红旗牌”轿车的车身焊接和“解放牌”车身顶盖的焊接。20世纪90年代以后，焊接机器人的数量增加很快，如一汽的“捷达”车身焊装车间，l3条生产线的自动化率达80％以上，在焊接中应用了R30型极坐标机器人和G60型关节式机器人共6l台；上海“汇众”白1993年至今已使用的焊接机器人共1台，其中弧焊机器人120余台，以机器人焊接为主的十产线有11条，机器人焊接工作站73个。机器人MIG／MAG焊接[作量占75％以上，为L海大众、r海通州汽车公司提供后桥、副车架、摇臂、悬架、减振器等轿车底盘零件。在机器人应用较普遍的日本，在1988～1997年的lO年间，汽车制造中的焊接机器人已达50022台，其中弧焊和点焊机器人的数量分别为28235台和21787台。在美国、德国等汽车行业，机器人焊接及自动化率均已超过了钢结构行业、建筑行业和造船行业等其他行业。以此亦反映出汽车焊接生产所具有的柔性化、集成化的制造特征。(2)激光等高能束加工技术的应汽车工业是激光加工技术应用最多的领域之一。激光焊接具有热影响区小、变形小、成形好、生产率高等诸多优点。在汽车制造中激光技术最早应用干Audi100的底板焊接，对板厚为0．9mm、