白车身激光切割焊接生产线的布局设计及切割工艺研究

发布时间：2017-03-20 04:05

  本文关键词：白车身激光切割焊接生产线的布局设计及切割工艺研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】： 激光加工技术已广泛应用于汽车白车身制造,激光切割与焊接逐渐成为标准的加工工艺。三维激光切割技术可以取代冲压工艺中的冲孔模和修边模,不仅减少了模具的数量,节省模具的设计和制造费用,而且大大缩短了新车型的开发周期,激光焊接技术可以取代白车身焊装中的电阻点焊工艺,不仅可以减少车身材料消耗,减轻车身重量,而且大大提高了车身的强度和刚度,提高了车身的安全性。本文主要对白车身激光切割焊接生产线的总体布局进行了初步设计,并对生产线切割单元中的三维激光切割工艺进行了试验研究。 首先,对本生产线的的研究对象—车门进行了结构和工艺分析,对两种焊接方法进行了介绍;对本生产线的切割单元和焊接单元的主要设备分别进行了选型,同时基于生产线的柔性及安全性考虑,对本生产线的总体布局进行了总体设计。 其次,论述了激光切割原理及主要的切割方式,列举了区别于二维激光切割而影响三维激光切割的三个重要因素,重力、空间曲率半径及工件散热情况的影响,并作了简要说明;阐述了三维激光切割的主要编程方法及其流程;提出了三维激光切割的三个主要难点,即切割头碰撞、工件变形、转角过烧,并给出了解决这些难点的主要方法。 最后,对三维激光切割的工艺进行了深入的研究,设计了正交试验,选取了影响三维激光切割质量的几个主要因素,即切割型式、激光功率、切割速度、辅助气体类型及压力,并选取了切缝宽度、切割面粗糙度、表面挂渣作为激光切割质量的评定参数。通过试验数据的处理和分析,总结出了工艺参数对切割质量的影响规律,为解决转角过烧问题提供了有效的方法。
【关键词】：白车身 生产线 三维激光切割 工艺 质量
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：TG665
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-14
• 第1章 绪论14-25
• 1.1 激光加工概况14-15
• 1.2 激光加工技术在汽车工业中的应用15-18
• 1.3 白车身焊接生产线和三维激光切割技术的研究现状18-23
• 1.3.1 国外概况18-20
• 1.3.2 国内概况20-23
• 1.4 课题的研究背景和意义23
• 1.5 本文的主要研究内容23-25
• 第2章 激光切割焊接生产线的设备选型及布局设计25-45
• 2.1 工件工艺分析25-30
• 2.1.1 工件结构分析25-26
• 2.1.2 焊接工艺分析26-28
• 2.1.3 车身结构改型的探讨28-30
• 2.2 生产线的主要设备选型30-39
• 2.2.1 激光切割单元30-34
• 2.2.2 激光焊接单元34-39
• 2.3 生产线的总体布局设计39-44
• 2.3.1 车身焊装线的基本形式40-41
• 2.3.2 激光切割焊接生产线的布局设计41-44
• 2.4 本章小结44-45
• 第3章 三维激光切割的理论研究45-57
• 3.1 激光切割原理45-47
• 3.2 激光切割的主要方式47-48
• 3.3 三维激光切割的重要影响因素48-50
• 3.4 三维激光切割的数控编程技术50-52
• 3.4.1 示教编程50-51
• 3.4.2 离线自动编程51-52
• 3.5 三维激光切割的难点52-56
• 3.5.1 碰撞问题的处理53-54
• 3.5.2 工件变形问题的处理54-55
• 3.5.3 转角过烧问题的处理55-56
• 3.6 本章小结56-57
• 第4章 试验条件和试验方案57-62
• 4.1 试验条件57-59
• 4.1.1 激光器57-58
• 4.1.2 三维五轴激光切割机床58
• 4.1.3 切割材料的性质58
• 4.1.4 夹具58-59
• 4.2 试验方案59-61
• 4.2.1 正交试验设计59-60
• 4.2.2 其它参数选择60-61
• 4.3 本章小结61-62
• 第5章 试验结果及分析62-73
• 5.1 三维激光切割质量的评定62-64
• 5.2 连续激光切割试验分析64-67
• 5.3 脉冲激光切割试验分析67-70
• 5.4 高强度钢板与高强度镀锌钢板的切割试验分析70-71
• 5.5 本章小结71-73
• 总结与展望73-75
• 参考文献75-79
• 致谢79-80
• 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录80-81
• 附录B 车身覆盖件三维激光切割程序81-83

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 郭建;兰天亮;陈康;;激光切割钣金件时的工件变形分析方法[J];激光杂志;2011年01期

2 曾昭阳;王笑香;;工艺参数对激光切割工艺质量的影响[J];科技促进发展(应用版);2012年02期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 梅丽芳;汽车白车身零部件激光三维切割与搭接焊研究[D];湖南大学;2010年

中国硕士学位论文全文数据库 前5条

1 陈建明;汽车白车身激光焊接生产线控制系统设计[D];湖南大学;2010年

2 王祖建;车身激光焊接夹具设计与入射角对焊接质量影响的研究[D];湖南大学;2010年

3 康斌;汽车前纵梁激光填丝焊数值仿真与关键工艺研究[D];湖南大学;2012年

4 陈飞;车用高强钢光纤激光对接焊工艺研究[D];湖南大学;2011年

5 朱裘;中气轿车侧围焊接工位设计与仿真分析[D];湖南大学;2011年

  本文关键词：白车身激光切割焊接生产线的布局设计及切割工艺研究，由笔耕文化传播整理发布。

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本文编号：257107