CN110587128A - 一种连接白车身开闭件内外板的方法 - Google Patents

一种连接白车身开闭件内外板的方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种连接白车身开闭件内外板的方法，首先将预装配好的开闭件内外板在焊接工位进行定位并夹紧，使开闭件内外板贴合良好；然后保持焊接工位上的闭件内外板不动，焊接机器人持激光焊接头，并采用一字线光学对焦系统完成激光束的对焦与离焦量的设定；最后采用激光焊接的方式对闭件内外板进行焊接，激光器产生的激光束由耦合光纤传送至激光焊接头，经准直和聚焦后，激光束传送至开闭件内外板的焊接位置贴合面处；所述焊接过程中，采用惰性气体对焊接熔池进行保护。本发明采用激光焊接连接开闭件内外板，取消涂折边胶、包边压合及单面焊接等工序，大幅简化开闭件生产流程、提高生产效率且降低生产成本。

Description

一种连接白车身开闭件内外板的方法
技术领域
本发明属于汽车制造技术中的车身连接技术领域，具体涉及一种连接白车身开闭件内外板的方法。
背景技术
随着汽车市场竞争越来越激烈，车辆价格不断下降，汽车厂商对车辆制造成本控制越来越严格，简化车辆生产流程、降低车辆制造成本已成为各大汽车厂商亟待解决的重大难题。
在现阶段汽车白车身生产制造过程中，白车身开闭件的生产流程主要包括以下几个部分：内板总成点焊、外板涂折边胶与减震胶、内外板总成包边压合以及内外板包边压合后单面焊接。上述现有的白车身开闭件的生产流程工序较多，工艺相对复杂，且存在生产设备投资高、设备占地面积大、生产节拍慢、设备调试周期长以及设备柔性差等缺陷。
发明内容
针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明提供了一种连接白车身开闭件内外板的方法，该方法简化了白车身开闭件生产流程，提高生产效率，减低生产成本。结合说明书附图，本发明的技术方案如下：
一种连接白车身开闭件内外板的方法，所述方法步骤如下：
步骤一：将预装配好的开闭件内板2与涂有减震胶的开闭件外板1在焊接工位进行定位并夹紧，使开闭件内板2与开闭件外板1的焊接位置贴合面贴合良好，其中，所述开闭件外板1的折边角度α为10°至60°；
步骤二：焊接工位上的闭件内板2与开闭件外板1保持不动，焊接机器人持激光焊接头，并采用一字线光学对焦系统完成激光束的对焦与离焦量的设定，其中，离焦量范围为0mm-12mm；
步骤三：采用激光焊接的方式对闭件内板2与开闭件外板1进行焊接，其中，激光器产生的激光束由耦合光纤传送至激光焊接头，经准直和聚焦后，激光束传送至开闭件内板2与开闭件外板1的焊接位置贴合面处，激光束的入射方向与焊接位置贴合面处外板的法线方向之间夹角β为30°至75°；
所述焊接过程中，采用氮气、氦气或氩气中的一种或多种混合气体对焊接熔池进行保护，气体流量5L/min～25L/min。
所述开闭件外板1和开闭件内板2为低合金镀锌钢板。
所述开闭件外板1和开闭件内板2之间采用搭接的贴合方式，开闭件外板1和开闭件内板2之间通过激光焊接形成的焊缝3为均匀且连续的角焊缝。
所述步骤1中，开闭件内板2与开闭件外板1的焊接位置贴合面之间的间隙不大于0.1mm。
所述步骤三中，采用的激光焊接方式为激光远程飞行焊，焊接过程如下：
激光束熔化开闭件内板2与开闭件外板1焊接位置贴合面处的两侧母材形成焊缝3，焊接功率为1kW～6kW，焊接速度为0.5m/min～5m/min。
所述步骤三中，采用的激光焊接方式为激光远程填丝焊，焊接过程如下：
将焊丝送至开闭件内板2与开闭件外板1的焊接位置贴合面处并使送丝方向与激光束在同一平面，被激光束熔化的焊丝与开闭件内板2与开闭件外板1焊接位置贴合面处的两侧母材熔合形成焊缝3，焊接功率为1kW～6kW，焊接速度为0.5m/min～5m/min，送丝速度为0.5m/min～6m/min，焊丝直径为0.5mm～3mm，激光束和送丝方向之间夹角为15o～60o，焊丝端部距母材表面距离为1mm～3mm。
在步骤三中，焊接过程中，焊缝熔深大于0.1并小于0.5mm。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明所述连接白车身开闭件内外板的方法采用激光焊接连接开闭件内外板，与现有的内外板连接方法相比，本发明采用激光焊接连接开闭件内外板，并取消外板涂折边胶工序、内外板总成包边压合工序以及内外板包边压合后单面焊接工序，大幅简化了白车身开闭件生产流程、提高生产效率、降低设备投资、减小设备占地面积、缩短设备调试周期，且设备柔性高。
附图说明
图1为采用本发明所述方法连接的白车身开闭件内外板焊接结构示意图；
图中：
1-开闭件外板，2-开闭件内板，3-焊缝。
具体实施方式
为清楚、完整地描述本发明所述技术方案及其具体工作过程，结合说明书附图，本发明的具体实施方式如下：
实施例1：
本发明公开了一种连接白车身开闭件内外板的方法，如图1所示，所述方法用于将开闭件外板1与开闭件内板2进行连接，所述方法具体步骤如下：
步骤一：预装开闭件内外板至焊接工位并定位夹紧；
在本步骤中，先将开闭件内板2与开闭件外板1通过工装夹具进行预装配，所述开闭件内板2与开闭件外板1均采用低合金镀锌钢板，其中，所述开闭件外板1为镀锌钢板，开闭件外板1的板厚度为0.7mm，此外，开闭件外板1上涂有减震胶，且开闭件外板1的折边角度α为10°至60°，所述开闭件内板2镀锌钢板，开闭件内板2的板厚度为0.65mm；然后将预装配好的开闭件内板2与开闭件外板1转运至焊接夹具处，通过焊接夹具对预装配好的开闭件内板2与开闭件外板1在焊接工位进行定位并将其夹紧，所述开闭件内板2与开闭件外板1之间采用搭接的方式，进而使得开闭件外板1与开闭件内板2之间焊缝接头形式为搭接，且开闭件内板2与开闭件外板1的焊接位置贴合面贴合良好，开闭件外板1与开闭件内板2之间的间隙不大于0.1mm；
步骤二：对焦激光束并设定离焦量；
在本步骤中，焊接夹具以及已被焊接夹具定位并夹紧在开焊接工位上的闭件内板2与开闭件外板1保持不动，焊接机器人持激光焊接头，并采用一字线光学对焦系统完成激光束的对焦与离焦量的设定，其中，离焦量范围为0mm-12mm，本实施例中，所述离焦量设定为8mm；
步骤三：激光焊接开闭件内外板；
在本步骤中，激光器产生的激光束由耦合光纤传送至激光焊接头，经准直和聚焦后，激光束传送至开闭件内板2与开闭件外板1的焊接位置贴合面处，激光束的入射方向与焊接位置贴合面处外板的法线方向之间夹角β为30°至75°，本实施例中，所述激光束的入射方向与焊接位置贴合面处外板的法线方向之间夹角β为45°，本实施例中，激光焊接方式采用激光远程飞行焊：激光束熔化开闭件内板2与开闭件外板1焊接位置贴合面处的两侧母材形成焊缝3，焊接功率为1kW～6kW，焊接速度为0.5m/min～5m/min，本实施例中，所述焊接功率为1.5kW，所述焊接速度为3.6m/min；
在上述焊接过程中采用氮气、氦气或氩气中的一种或几种混合惰性气体对焊接熔池进行保护，可有效避免裂纹、气孔等缺陷的产生，且焊接强度高，焊缝美观，其中，气体流量为5L/min～25L/min，本实施例中，采用氮气对焊接熔池进行保护，所述氮气气体流量为10L/min。
在上述焊接过程中，严格控制内板2焊缝熔深，焊缝熔深大于0.1并小于0.5mm；
在本步骤中，所述焊缝3为角焊缝，且通过激光焊接形成的焊缝3为连续焊缝，即所述焊缝3呈均匀、连续性分布，焊缝3处无明显的气孔、裂纹等缺陷，且焊缝3无明显余高，开闭件外表面面品评审结果符合质保要求。
实施例2：
本发明公开了一种连接白车身开闭件内外板的方法，如图1所示，所述方法用于将开闭件外板1与开闭件内板2进行连接，所述方法具体步骤如下：
步骤一：预装开闭件内外板至焊接工位并定位夹紧；
在本步骤中，先将开闭件内板2与开闭件外板1通过工装夹具进行预装配，所述开闭件内板2与开闭件外板1均采用低合金镀锌钢板，其中，所述开闭件外板1为镀锌钢板，开闭件外板1的板厚度为0.7mm，此外，开闭件外板1上涂有减震胶，且开闭件外板1的折边角度α为10°至60°，所述开闭件内板2镀锌钢板，开闭件内板2的板厚度为0.6mm；然后将预装配好的开闭件内板2与开闭件外板1转运至焊接夹具处，通过焊接夹具对预装配好的开闭件内板2与开闭件外板1在焊接工位进行定位并将其夹紧，所述开闭件内板2与开闭件外板1之间采用搭接的方式，进而使得开闭件外板1与开闭件内板2之间焊缝接头形式为搭接，且开闭件内板2与开闭件外板1的焊接位置贴合面贴合良好，开闭件外板1与开闭件内板2之间的间隙不大于0.1mm；
步骤二：对焦激光束并设定离焦量；
在本步骤中，焊接夹具以及已被焊接夹具定位并夹紧在开焊接工位上的闭件内板2与开闭件外板1保持不动，焊接机器人持激光焊接头，并采用一字线光学对焦系统完成激光束的对焦与离焦量的设定，其中，离焦量范围为0mm-12mm，本实施例中，所述离焦量设定为0mm；
步骤三：激光焊接开闭件内外板；
在本步骤中，激光器产生的激光束由耦合光纤传送至激光焊接头，经准直和聚焦后，激光束传送至开闭件内板2与开闭件外板1的焊接位置贴合面处，激光束的入射方向与焊接位置贴合面处外板的法线方向之间夹角β为30°至75°，本实施例中，所述激光束的入射方向与焊接位置贴合面处外板的法线方向之间夹角β为60°，本实施例中，激光焊接方式采用激光远程填丝焊：采用送丝装置将特定的焊丝送至开闭件内板2与开闭件外板1的焊接位置贴合面处并保证送丝方向与激光束在同一平面，被激光束熔化的焊丝与开闭件内板2与开闭件外板1焊接位置贴合面处的两侧母材熔合形成焊缝3；
采用上述激光远程填丝焊的焊接过程中，焊接功率为1kW～6kW，焊接速度为0.5m/min～5m/min，送丝速度0.5m/min～6m/min，焊丝直径0.5mm～3mm，激光束和送丝方向之间夹角15o～60o，焊丝端部距母材表面距离1mm～3mm，在本实施例中，激光焊接功率2kW，焊接速度3m/min，送丝速度1.5m/min，焊丝直径0.8mm，激光束和送丝方向之间夹角30°，焊丝端部离零件表面距离1mm。
在上述焊接过程中采用氮气、氦气或氩气中的一种或几种混合惰性气体对焊接熔池进行保护，可有效避免裂纹、气孔等缺陷的产生，且焊接强度高，焊缝美观，其中，气体流量为5L/min～25L/min，本实施例中，采用氮气对焊接熔池进行保护，所述氮气的气体流量为15L/min。
在上述焊接过程中，严格控制焊缝熔深大于0.1mm并小于0.5mm；
在本步骤中，所述焊缝3为角焊缝，且通过激光焊接形成的焊缝3为联系焊缝，即所述焊缝3呈均匀、连续性分布，焊缝3处无明显的气孔、裂纹等缺陷，且焊缝3无明显余高，开闭件外表面面品评审结果符合质保要求。

Claims (7)

1.一种连接白车身开闭件内外板的方法，其特征在于：
所述方法步骤如下：
步骤一：将预装配好的开闭件内板(2)与涂有减震胶的开闭件外板(1)在焊接工位进行定位并夹紧，使开闭件内板(2)与开闭件外板(1)的焊接位置贴合面贴合良好，其中，所述开闭件外板(1)的折边角度α为10°至60°；
步骤二：焊接工位上的闭件内板(2)与开闭件外板(1)保持不动，焊接机器人持激光焊接头，并采用一字线光学对焦系统完成激光束的对焦与离焦量的设定，其中，离焦量范围为0mm-12mm；
步骤三：采用激光焊接的方式对闭件内板(2)与开闭件外板(1)进行焊接，其中，激光器产生的激光束由耦合光纤传送至激光焊接头，经准直和聚焦后，激光束传送至开闭件内板(2)与开闭件外板(1)的焊接位置贴合面处，激光束的入射方向与焊接位置贴合面处外板的法线方向之间夹角β为30°至75°；
所述焊接过程中，采用氮气、氦气或氩气中的一种或多种混合气体对焊接熔池进行保护，气体流量5L/min～25L/min。
2.如权利要求1所述一种连接白车身开闭件内外板的方法，其特征在于：
所述开闭件外板(1)和开闭件内板(2)为低合金镀锌钢板。
3.如权利要求1所述一种连接白车身开闭件内外板的方法，其特征在于：
所述开闭件外板(1)和开闭件内板(2)之间采用搭接的贴合方式，开闭件外板(1)和开闭件内板(2)之间通过激光焊接形成的焊缝(3)为均匀且连续的角焊缝。
4.如权利要求1所述一种连接白车身开闭件内外板的方法，其特征在于：
所述步骤1中，开闭件内板(2)与开闭件外板(1)的焊接位置贴合面之间的间隙不大于0.1mm。
5.如权利要求1所述一种连接白车身开闭件内外板的方法，其特征在于：
所述步骤三中，采用的激光焊接方式为激光远程飞行焊，焊接过程如下：
激光束熔化开闭件内板(2)与开闭件外板(1)焊接位置贴合面处的两侧母材形成焊缝(3)，焊接功率为1kW～6kW，焊接速度为0.5m/min～5m/min。
6.如权利要求1所述一种连接白车身开闭件内外板的方法，其特征在于：
所述步骤三中，采用的激光焊接方式为激光远程填丝焊，焊接过程如下：
将焊丝送至开闭件内板(2)与开闭件外板(1)的焊接位置贴合面处并使送丝方向与激光束在同一平面，被激光束熔化的焊丝与开闭件内板(2)与开闭件外板1焊接位置贴合面处的两侧母材熔合形成焊缝(3)，焊接功率为1kW～6kW，焊接速度为0.5m/min～5m/min，送丝速度为0.5m/min～6m/min，焊丝直径为0.5mm～3mm，激光束和送丝方向之间夹角为15°～60°，焊丝端部距母材表面距离为1mm～3mm。
7.如权利要求1、5或6所述一种连接白车身开闭件内外板的方法，其特征在于：
在步骤三中，焊接过程中，焊缝熔深大于0.1并小于0.5mm。
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