本文分析了激光拼焊產(chǎn)品及其特點(diǎn)，探討了在激光拼焊生產(chǎn)線設(shè)計(jì)中的主要問題：工藝流程、生產(chǎn)規(guī)劃、生產(chǎn)線布局及激光拼焊質(zhì)量控制等，給出了相應(yīng)的對策，并在實(shí)際生產(chǎn)線設(shè)計(jì)中加以應(yīng)用。

　　激光拼焊產(chǎn)品是隨著國際汽車工業(yè)的迅速發(fā)展、減輕汽車重量、降低油耗，生產(chǎn)更加環(huán)保、安全的汽車環(huán)境及時(shí)代要求而出現(xiàn)的一類新型焊接產(chǎn)品。很多復(fù)雜汽車零部件都要求焊接成形，尤其汽車車身的拼焊，更具有優(yōu)勢。但同時(shí)焊接產(chǎn)品的尺寸精度要求也非常高。激光拼焊生產(chǎn)線的規(guī)劃與設(shè)計(jì)直接影響產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率和整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)的效益。激光拼焊生產(chǎn)線的規(guī)劃是對激光拼焊產(chǎn)品生產(chǎn)過程中各生產(chǎn)要素，包括人力、資源、裝備和信息等進(jìn)行整體的、全面的、有效的分析和優(yōu)化，使其能夠形成高質(zhì)量、低成本和高效率的綜合技術(shù)系統(tǒng)。集成了計(jì)算機(jī)模擬及仿真技術(shù)、最優(yōu)化技術(shù)、管理技術(shù)的激光拼焊生產(chǎn)線規(guī)劃和設(shè)計(jì)方法將成為焊接制造業(yè)向新型工業(yè)化轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵技術(shù)和研究重點(diǎn)。

　　1 激光拼焊及其特點(diǎn)

　　激光拼焊是將幾塊不同材質(zhì)、不同厚度、不同涂層的鋼材或鋁材焊接成一塊整體板，以滿足零部件對材料性能的不同要求。鋼板經(jīng)激光拼焊后，不需進(jìn)行其它機(jī)械加工，即可一次沖壓成型，這樣制成的拼焊板結(jié)構(gòu)能達(dá)到最合理的金屬組合。激光拼焊主要有以下特點(diǎn)：

　　1)焊縫處的熱應(yīng)變值較低，熱影響區(qū)小，拼焊板保留良好的材料成形性能；

　　2)焊縫較狹窄且平整，消除成形過程的不利影響，避免了破壞工具、模具的危險(xiǎn)；

　　3)焊接生產(chǎn)效率高，易于實(shí)現(xiàn)高度自動(dòng)化。

　　在激光拼焊產(chǎn)品的制造過程中，除了要求保證焊縫的力學(xué)性能和幾何尺寸等傳統(tǒng)焊接工藝和技術(shù)指標(biāo)外，還對激光拼焊板各道工序的形位尺寸和制造精度也明確了更嚴(yán)格的技術(shù)指標(biāo)；同時(shí)對激光拼焊生產(chǎn)線的生產(chǎn)效率和批量焊接產(chǎn)品的合格率同樣也提出了非常高的要求。

　　圖1 激光拼焊板結(jié)構(gòu)變化特征

        激光拼焊生產(chǎn)線主要由以高功率激光作為焊接熱源，是一個(gè)必須采用焊接專用工序及其設(shè)備、上下料機(jī)器人及其設(shè)備、質(zhì)量檢測及其設(shè)備和生產(chǎn)人員組成的復(fù)雜制造系統(tǒng)，具有自動(dòng)化程度高、投資大、開發(fā)周期長的特點(diǎn)。對于批量生產(chǎn)、多板、非直線焊逢的零部件焊接，其發(fā)展方向是由全自動(dòng)激光拼焊生產(chǎn)線來實(shí)現(xiàn)。#p#分頁標(biāo)題#e#

　　影響激光拼焊產(chǎn)品焊接質(zhì)量的因素很多，且影響的方式各不相同。各影響因素不僅單獨(dú)影響產(chǎn)品焊接精度，同時(shí)這些影響因素之間相互關(guān)聯(lián)且相互影響。為了保證焊接產(chǎn)品的焊接質(zhì)量，僅考慮單獨(dú)工序的焊接過程本身是不夠的，即使各相對獨(dú)立的焊接加工設(shè)備的工序能力能滿足要求，也無法做到保證整個(gè)激光拼焊產(chǎn)品的總體質(zhì)量要求。

　　從目前的激光拼焊的發(fā)展來看，激光拼焊產(chǎn)品結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，形狀特征更加多變，激光拼焊加工的工藝參數(shù)和工藝流程的變化對焊接質(zhì)量的不同影響，不僅和激光器、拼焊板材本身固有的屬性有關(guān)，而且和系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行中的隨機(jī)因素有關(guān)，因而增加了系統(tǒng)分析的復(fù)雜性。