目前，輕量化是汽車領(lǐng)域的重要發(fā)展趨勢(shì)，整車廠需要高科技、高性價(jià)比的解決方案以滿足兼具輕量化和安全性的市場(chǎng)需求。輥壓成形工藝與傳統(tǒng)沖壓相比，具有高效、節(jié)材、環(huán)保、成本低等突出優(yōu)點(diǎn)，是汽車部件制造工藝方法之一。

白車身作為汽車的重要部件，占到總車重量的40%左右，因此白車身的減重優(yōu)化成為輕量化設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容。目前國際上新車型白車身開發(fā)設(shè)計(jì)，廣泛采用先進(jìn)高強(qiáng)度鋼板，其中有相當(dāng)部分的構(gòu)件，諸如前后保險(xiǎn)杠、門梁、框軌、車頂弓型架、車身的B柱及底盤等構(gòu)件，都是由輥壓成形制造方式完成的（圖1）。據(jù)統(tǒng)計(jì)采用輥壓工藝制造的汽車部件，大約為車重的10%左右。

圖一：白車身輥壓部件

如圖二防撞板是為實(shí)現(xiàn)汽車在受到側(cè)向撞擊后能維持駕駛室內(nèi)部空間，減少變形的零件。該零件是由雙相高強(qiáng)度熱鍍鋅鋼板經(jīng)輥壓成形后激光焊接而成，裝置在左右前車門。防撞板產(chǎn)品要求材料經(jīng)輥壓成形后進(jìn)行激光焊接，截面公差為±0.1mm，接縫要求緊貼，接縫點(diǎn)直線度≤0.2mm。

圖二：車門防撞板

在線激光焊接在新能源高強(qiáng)鋼電池托盤上也有廣泛的應(yīng)用。在新能源車上，動(dòng)力電池系統(tǒng)重量占整車18%-30%，而箱體質(zhì)量約占電池包總質(zhì)量的10%～20%。由于電池本身目前的技術(shù)限制，作為動(dòng)力系統(tǒng)最大的結(jié)構(gòu)件電池包托盤是工程師研究輕量化首當(dāng)其沖的目標(biāo)。電池托盤材料主要是高強(qiáng)鋼或鋁合金，但鋁合金托盤成本是鋼制托盤的2-3倍，從材料到成品的碳排量是鋼制托盤的5倍，因此越來越多的廠家開發(fā)先進(jìn)輕量化的高強(qiáng)鋼和熱成形鋼電池托盤代替鋁合金托盤，并采用輥壓成型、熱成形、激光焊接等先進(jìn)技術(shù)，在提高電池包及車身結(jié)構(gòu)安全性的前提下盡可能降低結(jié)構(gòu)的高度、節(jié)省空間，降低電池包自身重量。

如圖三是某品牌電池托盤下箱體，采用1500Mpa及以上超高強(qiáng)鋼的復(fù)雜閉口截形。其擁有多種超高強(qiáng)鋼輥軋電池包技術(shù)解決方案，包括輥壓、在線激光焊接的集成解決方案。方案中將創(chuàng)新的日字型截形，目字型截形和復(fù)雜的變形輥軋截形用于電池殼體。

圖三：電池托盤下箱體

圖四：電池托盤結(jié)構(gòu)件輥壓產(chǎn)線

汽車高強(qiáng)鋼部件輥壓生產(chǎn)線需要多種裝備工藝配合，其中在線激光焊接設(shè)備是閉口輥壓型鋼生產(chǎn)線上的關(guān)鍵設(shè)備工藝。大匠激光是國內(nèi)知名的高端激光裝備及智能制造解決方案供應(yīng)商，專注于提供汽車輕量化激光解決方案，其中自主研發(fā)的汽車高強(qiáng)鋼在線激光焊接設(shè)備是一款高性能、柔性化、自動(dòng)化的激光焊接設(shè)備（圖五）。一、高性能：該設(shè)備配置先進(jìn)激光器、焊接頭、數(shù)控系統(tǒng)、焊縫檢測(cè)系統(tǒng)等，擁有焊接光束質(zhì)量高、不易飛濺、熱影響小、焊接強(qiáng)度高金相組織好、焊道無需再處理、能耗低污染少等優(yōu)勢(shì)；二、柔性化：設(shè)備下部配有移動(dòng)地軌，可極大方便滿足用戶更換輥壓設(shè)備應(yīng)對(duì)不同產(chǎn)品生產(chǎn)需求；三、自動(dòng)化程度高：焊接頭固定在三軸（XYZ）模組上，通過焊縫監(jiān)控系統(tǒng)跟蹤輔助巡邊定位，可快速實(shí)時(shí)的將光斑對(duì)準(zhǔn)焊縫位置進(jìn)行精準(zhǔn)焊接。另外焊接頭控制系統(tǒng)與制管線系統(tǒng)控制聯(lián)動(dòng)，當(dāng)輥壓線啟動(dòng)時(shí)，焊接系統(tǒng)也會(huì)同步工作，方便操作人員進(jìn)行控制。

圖五：汽車高強(qiáng)鋼在線激光焊接設(shè)備

圖六：設(shè)備局部

轉(zhuǎn)自：大匠激光

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