杋械设计与制造
第7期
Machinery Design & Manufacture
2014年7月
激光拼焊复合压紧机构研究
陈东',景宽2,宋华1
(1.辽宁科技大学机械工程与自动化学院,辽宁鞍山114051;2.中国科学院沈阳自动化研究所,辽宇沈阳110016)
摘要:激光拼焊是指将几块不同材质、不同厚度、不同涂层的钢板在冲压成形前用激光对焊在一起,然后进行成型的技
术,在汽车工业中具有重要地位。压紧机构是保证定位精度和焊接过程稳定性的关键机构。激光拼焊中常用的压紧方式
是机械压紧,采用多个均布的金属压板压紧钢板,方式压紧力分布不均匀,钢板变形大,同时容易在钢板表面留下压痕。
为此研究了电磁力对薄钢板的吸附性能,设计了电磁和机械复合的压紧机构,该机构具有结构紧凑,压紧力均匀,响应迅
速,钢板变形小等优点。
关键词:激光拼焊;压紧机构;压紧力;复合压紧
中阳分类号:'IH16;ImH132文獻标识码:A文章编号:1001-397(2014)07-0040)-0
Research on Composite Pressing Mechanism of Tailored Laser Welding
CHEN Dong, JING Kuan, SONG Hua'
( 1.School of Mechanical Engineering and Automation, University of Science and Technology Liaoning, Liaoning Anshan
114051, China; 2. Shenyang Institute of Automation, Chinese Academy of Science, Liaoning Shenyang 110016, China)
Abstract: Tailored Laser welding is defined as to or more steel sheets with same or different thicknesses, mechanical
properties or surface coatings welded together by laser before stamping, which is an important manufacturing process for
automobile industry. The pressing mechanism is a critical mechanism to guarantee the positioning accuracy and the stability of
the welding process.At present, mechanical pressing method is the common method in tailored laser welding, the uniform
pressing plates are used in this method, and the pressing force distribution is not uniform, and the deformations of steel sheets
are large, surface indentations are clear. So, the adsorption properties of the electromagnetic force on sheet sheets are
Studied, electromagnetic and mechanical composite pressing mechanism is designed, this mechanism is compact, pressing
orce is uniform, the response is rapid, and steel sheets deformations are small.
Key Words: Tailored Laser Welding; Pressing Mechanism; Pressing Force; Composite Pressing
1引言
激光拼焊技术在汽车车身制造上得到了广泛应用,对于减
轻汽车重量、减少材料消耗、减少加王工序、降低生产成本、实现
等强度设计等都有十分重要的作用コ。
压紧机构是激光拼焊系统的重要组成部分,是保证定位精度
以及焊接过程稳定性的关键,直接影响焊接效率和焊接质量叫
如图1所示,目前的压紧机构多采用机械式压板压紧,为提
供足够的压紧力,通常采用杠杆增力,压紧力通过杠杆传递给弹
图1机械压紧机构
簧,弹簧通过压板进行压紧。该机构的优点是通过杠杅可以增加
Fig. I Mechanieal Pressing Mechanisn
乐紧力,缺点是翻转式压紧机构不能保证乐紧力垂直作用在钢板2激光拼焊中的压紧力要求
上,钢板表面容易留下压痕,同时不能保证压紧力的均匀性。
激光拼焊的定位压紧过程,如图2所示。首先压板将厚板、薄
电磁压紧方式与机械压紧方式相比,具有结构简单、不损伤板同时压紧,然后左右工作台对中,对中后要保证厚板和薄板端面
工件、操作简单、响应迅速等优点。但由于
电磁吸盘对薄板的吸附间存在-定的正压力。在该过程中,压紧力的作用主要是保证定位
力存在不确定性,该压紧方式没有广泛应用在激光拼焊上。分析精度和控制钢板变形,并防止钢板在对中力作用下发生滑移。压紧
了电磁吸盘对薄板的吸附性能,并结合机械压板压紧方式设计了力不足不能保证焊接过程安全可靠的进行,盲目增加压紧力又会增
实用的激光拼焊复合压紧机构。
加设计成本与设计难度,因此确定合理的压紧力十分重要。
来稿日期:2013-12-06
甚金项目:中国科学院知识创新匸程方向项目“全自动激光拼焊成套装备关键技术研究与示范应用”资助(07F7060701)
作者简介:陈东,(1972-),男,辽宁鞍山人,博上,副教授,主要研究方向:激光拼焊技术
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