由於混合動(dòng)力、純電(diàn)動汽車或燃料電池驅動的不斷發展,機動車性能(néng)的未來道路充(chōng)滿了令(lìng)人興奮的可能性。唯一(yī)可以肯定的是(shì)這樣的發展前景充滿了(le)各(gè)種變化(huà),而(ér)這一變化的發展未來需要各工業行業(yè)靈活(huó)的及時響應。除了這些重(chóng)大發展,很多對新產品的成功至(zhì)關(guān)重要的(de)小的變化也不斷(duàn)地發生。因此無論采用哪種形式的(de)能源作為驅動動力(lì),像差速器這種傳統零部件在未來將被繼續生產製造。EMAG提供差速器的各種形式(shì)的(de)加工解決方案。特別(bié)令人感興趣的是以 EMAG 激光單元ELC 250 DUO 為基礎的激光焊接係統,它將差速器殼體與環形齒輪焊接到一(yī)起。
對(duì)傳動零部件的(de)優化製造(zào)主要有兩個方麵:一方麵是對部件本身進行優化,例如在質(zhì)量和重量方麵,另一方麵(miàn)是對製造工藝進行改進,以減少零部件的加工成本。在這兩種情況中,采用激(jī)光焊接技術,特別是采用 ELC 250 DUO 激光焊(hàn)接(jiē)機可(kě)以獲得決(jué)定性的優(yōu)勢。
難題:將環形齒輪連接到差速器殼上替(tì)換環形齒輪和差速器殼之間的“傳統”的螺紋連接有兩個關鍵的賣點是顯而易見,即較低的(de)重量和較低的成本:這兩點足(zú)以(yǐ)喚起車轎驅動器製(zhì)造(zào)的興趣。對於汽(qì)車驅動裝置來說,經過焊接的差速器節省的重量大約為0.6 至 1.2 kg 。當(dāng)考慮到(dào)需要更加少量的材料並消除金屬切削加工、裝配工作以及必要的高強度螺栓時,成本節約(yuē)就不言而喻了。
需要滿足什麽特殊(shū)要求呢?
開始時,涉及不同的金屬材料。差速器殼是由鑄造材料製成的,而環形(xíng)齒輪是(shì)表麵硬化鋼。由於該材料的硬度,鑄(zhù)件焊接始終是一個關鍵(jiàn)的工藝過程,所以焊(hàn)接工(gōng)藝就必須適應(yīng)每個特定部件的要求。不能提供一刀切的尺寸。另一個難題來自於(yú)差速器殼早期的裝(zhuāng)配工作。前(qián)麵的製造步驟造成的汙(wū)染物(油(yóu)、裝配油泥等)可能妨礙焊接,從而(ér)導致在焊縫出現裂紋。因此清潔焊接區域很有必要。
這同樣適用於環形齒輪,其通(tōng)常事先塗抹磷酸鹽塗層。這對焊(hàn)接工藝造成很大麻煩,因此必須首先清理其焊接區域。
ELC 250 DUO - 是工藝過(guò)程的核心
EMAG Automation 已交(jiāo)付了20 多(duō)套係統,用於(yú)連接和激光焊接(jiē)差速器,每套係統都與客戶的自動化、靈活性、布局和工藝流程的具體要求完美匹配。每套係統的核心設備就是ELC 250 DUO 激光焊接機,同樣是由EMAG Automation 研發和製造。當(dāng)你看到ELC 250 DUO 時,你首(shǒu)先注意的是雙工作區。該機的雙主(zhǔ)軸設計使整個係統符合一貫重視生產力的(de)設計。ELC 250 DUO 的自上料工作主軸采用EMAG 特有(yǒu)的拾取技術。拾取(qǔ)主軸具有多種優勢:一方麵,該技術允許使用(yòng)固定的(de)光學裝置,因為它是移(yí)動的部件,而不是工裝(zhuāng)。另一方麵,上料和下料工作可以與加工操作(zuò)並列進行,從而減少閑置時間。另外,也不應低估固定(dìng)的光學裝置在安全性和可(kě)靠性方麵(miàn)的優點。激光器總是指(zhǐ)向機器的內部,最大限度地保護用戶安全。固定的光學裝置同時具有最佳(jiā)的工藝穩定性,因為整個激光(guāng)係(xì)統及其全部運(yùn)行的組織(zhī)工(gōng)作僅需要設置一次,以後無需更改(gǎi)。優點非常顯著: 操(cāo)作安(ān)全、易於維(wéi)護。
光學係統非常簡單而穩固。當與 EMAG 在(zài)機床結構方麵的(de)專業知識結合在一起時,會使製造係統非常的精確和(hé)穩定(dìng),這已通過一些用戶反饋的信息一再得到驗證。因(yīn)此這就是進行可靠的大批(pī)量生產過(guò)程的重(chóng)要基礎。
因而產生的高級的光束引導和局部真空萃取防止光學元件在焊接過程中受到汙(wū)染。作為激光器,ELC 250 DUO 可以安裝最(zuì)新的激光技術(shù),可以極大地能夠滿足零部件和(hé)客戶的技術要求。還應注意的是,雖然加工是在ELC 250 DUO 中的兩個站點上進行的,但隻需要一個激光源。激光束在兩個焊接站(zhàn)點之間簡單地進行前後切換。兩套聚焦光學元件之間的(de)激光的切換由一個激光束轉(zhuǎn)換開關控製,以便充分利用激光,提高激光(guāng)焊接係統的生產率(lǜ)。機(jī)器的高精度,以(yǐ)其高靈活性和選項功能(附加的傳感器、刷子、測頭等)使整個係統在市場上取(qǔ)得巨大的成功。
由EMAG 製定的行(háng)業標準
開(kāi)發過程是EMAG 提供的服務項目的(de)組成部分。每(měi)種工件都是不同的,每位(wèi)客戶都有各自不同的要求。“我們采用激光焊接(jiē)加(jiā)工差速齒輪的製造理念已經成為行業標準,為此我(wǒ)們感到非常自豪。” EMAG 自動化有限公司的總經理AndreasMootz 說。“EMAG Automation 不單純是最先進的激光焊(hàn)接機的製(zhì)造商,我們首(shǒu)先(xiān)是全部生產係統的開(kāi)發者,並(bìng)且多年以來(lái),我們的這些係統已經在市場上取得了巨大成功。”
EMAG Automation 為客戶提供特定的加工解決方案,用於動力總成部件(jiàn)和轉向軸、凸輪(lún)軸的(de)激光焊接的各個方麵,以及(jí)其他汽車零部件。該公司認為自(zì)己作(zuò)為一(yī)個“交鑰匙供應商”,不僅要著眼於焊接(jiē)工藝和激光焊接機,而且(qiě)還要著眼於集(jí)成自動化和部件(jiàn)的工作物流、夾緊裝置、部件的清(qīng)潔,甚至是 EMAG 自己的超聲波檢測技術運用在全部的製造係統中(zhōng),以便使激(jī)光技(jì)術在汽(qì)車行業中得到更多的利(lì)用。
激光焊接的優點
功率密度高
工序效率高
熱應力較小,因此零部件的變形也極小
工件(jiàn)穩定(dìng)性高
使用最先進的固態激光器
圖片資料(liào):
ELC 250 DUO —緊湊型激光焊接機,用於加工差速器殼。ELC Duo 型的設計特點是具有兩(liǎng)個主軸。這兩個站點的(de)操(cāo)作允許在主加工操作同(tóng)時進行(háng)上、下料工作(zuò)主軸的運行。
用激光焊接聯接差速器殼和環形齒輪可以使部件的重量減少大約1.2 千克。
ELC 250 DUO 配備兩個拾取主軸。
激光焊接差速器(qì)殼上的一個環形齒輪
Andreas Mootz 先生是德(dé)國EMAG 自動化有限(xiàn)公司總經理,負責激光焊接生產部門的技術研發。
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