2.1鋁合金MIG焊機/機器人
本項目焊機/機器人選用較為先進的品牌(如福尼斯、林肯、伊薩、法拉克、松下等),焊機及機器人均為MIG數字控制脈沖型焊機,主要性能特點:(1)為減少焊縫熱裂紋傾向,獲得高質量焊縫,將脈沖與短弧焊結合,使進入薄板的線能量較低;采用不同的脈沖組合,降低對焊縫間隙變化和焊縫拐角的敏感性,更好地控制熔深、熔寬,降低對厚薄板搭接不均勻熱傳導的靈敏度;優化波形控制,使熔滴過渡均勻、飛濺小。(2)焊機采用智能短路過渡,系統內置超過200組參數。只需選擇焊絲類型/直徑、保護氣和電弧類型,按下焊槍開關,設備能快速判斷并自動調整焊接參數,數秒內可獲得最佳參數。(3)焊機采用雙脈沖控制、參數一元化調節,通過控制面板可實現參數的選擇、調整。系統可自動記錄焊接時間和參數,用USB連接可將數據傳輸至其他用戶,將單臺焊機成熟的參數復制到其他焊機,以實現質量管理和文件管理,見圖1。焊機主要性能參數:焊接材料為鋁材;焊接電流16-400A、60%暫載率A/V400/34、雙脈沖/一元化調節;保護氣體純氬(99.99%);送絲速度0.8-25m/min;焊絲直徑1.0-1.6mm;強制液冷。經過調試和驗證,目前設備參數己趨穩定,投入批量生產。鋁合金焊接對操作者的技能要求較高,后期可增加機器人或CMT焊機,減少焊接變形。
2.2適應鋁弧焊特性的夾具
鋁合金線膨脹系數是鋼的6倍,焊接后變形遠大于傳統車身。鋁合金MIG焊夾具采用迥異于傳統夾具的定位方式,以消除焊接變形、控制尺寸。主要技術措施有:(1)零件定位:三級及以下的總成以平面定位,一、二級總成以孔定位。(2)鋁型材定位遵守3-2-1規則,避免過定位;夾具定位點選在型材應力變形的方向上,控制鈑件的變形;(3)鋁板與型材焊接時相鄰兩個夾緊面距離小于300mm,薄板件在焊縫區要設置夾緊;(4)壓緊面設限位防止型材變形,帶機械自鎖抑制焊接應力;壓緊力不宜過小,一個壓臂避免帶多個壓頭。通過充分調研,在圖紙會簽等階段反復論證,歷經半年設計、安裝調試、驗證,量產車身尺寸符合率達85%,精度達到國內鋁焊接車身較高水準。
2.3焊接除塵除濕控溫系統
。1)鋁MIG焊生產線采用的除塵除濕控溫系統,由風冷熱泵機組、空氣處理、送回風、控制系統四部分組成。以下部生產線為例,封閉式工作間尺寸為35m*8m*7m,控制溫度5-28℃、濕度<60%。(2)設備性能:整體式廠房治理。系統采用側面底部送風、頂部捕集分層送風原理,利用空氣密度差在室內形成由下而上的通風氣流。新鮮空氣從距地面1-1.4m高送出,在地面形成一層薄薄的冷空氣層。新鮮空氣和焊接煙塵受熱源上升氣流的卷吸作用、后續新風的推動作用及排風口的抽吸作用而緩慢上升,因此室內熱濁的空氣被后續的新鮮空氣抬升到頂部并從上風口排出。在穩定狀態時,室內空氣形成上部紊流混合區和下部單向流動清潔區。除濕控溫與除塵凈化一體化。系統結合空調制冷系統,采用冷凍除濕法降低空氣的相對濕度。用制冷機作冷源,以直接蒸發式冷卻器作冷卻設備,把空氣冷卻到露點溫度下,析出大于飽和含濕量的水汽,降低空氣的絕對含濕量,再利用加熱器加熱,從而降低空氣的相對濕度。據統計,當相對濕度控制在60%以下時,焊縫中氫氣孔數量降低至濕度80%時的5.7%,從而保證焊接質量。工作間兩邊安裝窗戶采光,側面門采用手動推拉門,密閉間的兩頭設車身進出門,用軟簾封閉。奇瑞新能源項目所在地位于長江中下游流域,每年五月至九月為高溫高濕氣候,該系統的應用既有效地保證了鋁合金焊接質量,也創造了一個清潔高效的生產環境。
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