目前，輕量化是汽車領(lǐng)域的重要發(fā)展趨勢，整車廠需要高科技、高性價比的解決方案以滿足兼具輕量化和安全性的市場需求。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，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)計的重要內(nèi)容。目前國際上新車型白車身開發(fā)設(shè)計，廣泛采用先進高強度鋼板，其中有相當部分的構(gòu)件，諸如前后保險杠、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)輥壓成形后進行激光焊接，截面公差為±0.1mm，接縫要求緊貼，接縫點直線度≤0.2mm。
圖二：車門防撞板
在線激光焊接在新能源高強鋼電池托盤上也有廣泛的應(yīng)用。在新能源車上，動力電池系統(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其沖的目標。電池托盤材料主要是高強鋼或鋁合金，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)先進輕量化的高強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及以上超高強鋼的復(fù)雜閉口截形。其擁有多種超高強鋼輥軋電池包技術(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)的汽車高強鋼在線激光焊接設(shè)備是一款高性能、柔性化、自動化的激光焊接設(shè)備（圖五）。一、高性能：該設(shè)備配置先進激光器、焊接頭、數(shù)控系統(tǒng)、焊縫檢測系統(tǒng)等，擁有焊接光束質(zhì)量高、不易飛濺、熱影響小、焊接強度高金相組織好、焊道無需再處理、能耗低污染少等優(yōu)勢；二、柔性化：設(shè)備下部配有移動地軌，可極大方便滿足用戶更換輥壓設(shè)備應(yīng)對不同產(chǎn)品生產(chǎn)需求；三、自動化程度高：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，可快速實時的將光斑對準焊縫位置進行精準焊接。另外焊接頭控制系統(tǒng)與制管線系統(tǒng)控制聯(lián)動，當輥壓線啟動時，焊接系統(tǒng)也會同步工作，方便操作人員進行控制。
圖五：汽車高強鋼在線激光焊接設(shè)備
圖六：設(shè)備局部
將來，大匠激光將以為汽車金屬成形行業(yè)提供最具投資價值的激光裝備解決方案為愿景，持續(xù)深耕汽車輕量化激光裝備領(lǐng)域，緊隨汽車輕量化制造發(fā)展趨勢，加大研發(fā)力度，以持續(xù)的技術(shù)創(chuàng)新和高端品質(zhì)產(chǎn)品為用戶提供一站式的激光解決方案，賦予汽車制造更多可能。
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