由於混(hún)合動力、純電動汽車或燃料電池驅動的不斷發(fā)展,機動車性能的未來道路充滿了令(lìng)人興奮(fèn)的可能性。唯(wéi)一可以肯定的是這樣(yàng)的發(fā)展前景充(chōng)滿了各種(zhǒng)變化,而這一變化的(de)發展未來需要各工業行業(yè)靈活的及時響應。除了這些重大發展,很多對新產品的成功至關重要(yào)的小的變化也不斷地發生。因此無論采用哪種形式的能源作為驅動動力,像差速(sù)器這種傳統零部件在未來(lái)將被繼續(xù)生產製造。EMAG提供差速器的各種形式的加工解決方案。特別令人(rén)感興趣的是以 EMAG 激光單元ELC 250 DUO 為基礎的激光焊接(jiē)係統,它將差速器殼體與環形(xíng)齒輪焊(hàn)接到一起。
對傳動零部件的優化製造主要有兩個方(fāng)麵:一方麵是對部件本身進(jìn)行優化,例如在質量和重量方麵,另一方麵是對製造工藝進行改進,以減(jiǎn)少零部(bù)件的加工成本。在這兩種情況中,采用激光焊接技術,特別是采用 ELC 250 DUO 激光焊接機可(kě)以(yǐ)獲得決定性的優勢。
難題:將環形齒輪(lún)連接到差速器殼上替換環形齒(chǐ)輪和差速器殼之間的“傳統”的螺紋連接(jiē)有兩個關鍵的賣(mài)點(diǎn)是顯而易見,即較低的重量和較低的成本:這兩點足以喚起車轎(jiào)驅動器(qì)製造(zào)的興(xìng)趣。對於汽車驅(qū)動裝(zhuāng)置來說,經過焊接的差速器節省的重量大(dà)約為(wéi)0.6 至 1.2 kg 。當考慮到需要更(gèng)加少量(liàng)的(de)材料並消除金屬切削加工、裝(zhuāng)配工作以及必要的高強度螺栓時,成(chéng)本節約(yuē)就不言而喻了。
需要滿足什麽特殊要求呢?
開始時,涉及不同的金屬材料。差(chà)速器殼(ké)是由鑄造材料製成的,而環形齒輪是表麵硬化鋼。由(yóu)於該材料的(de)硬度,鑄件焊接(jiē)始終是(shì)一個關鍵的工藝(yì)過程,所以焊接工(gōng)藝就必(bì)須適應每個特定部件(jiàn)的要(yào)求。不能提供一刀切的尺寸。另一個難題來(lái)自於差速器殼早期的裝配工作。前麵的製造步驟造成的汙染物(油、裝配油泥等)可能妨(fáng)礙焊接,從而導致在焊縫出現(xiàn)裂紋(wén)。因此清潔焊接區域很有必要。
這同樣適用於環形齒輪,其(qí)通常事先塗抹磷酸鹽塗層。這對焊接工藝造成很大麻煩,因此必須首(shǒu)先清理其焊接區域。
ELC 250 DUO - 是工藝過程的核心
EMAG Automation 已交付了20 多套係統,用於連接和激光焊(hàn)接差(chà)速器,每(měi)套係統都與客戶的自動化、靈活(huó)性、布局和工藝流程的具(jù)體要求完美(měi)匹配。每套係統的核心(xīn)設備就是ELC 250 DUO 激(jī)光(guāng)焊接機,同樣是由EMAG Automation 研發和製造。當你看(kàn)到ELC 250 DUO 時,你首先(xiān)注意的是雙工作區。該機的雙主軸設計使整個係(xì)統符合一貫重視生產力的設計。ELC 250 DUO 的(de)自上料工作主(zhǔ)軸采(cǎi)用EMAG 特有的拾(shí)取技術。拾取主(zhǔ)軸具有(yǒu)多種優勢:一方麵,該技術允許使用固定的光(guāng)學裝置,因為它是移動的部件,而不是工裝。另(lìng)一方麵,上料和下(xià)料工作可以與加工操作並列進行,從而減少閑置(zhì)時間。另外,也不(bú)應低估固定的光學裝置在安全性和可靠性方麵的優點。激光(guāng)器總是指向(xiàng)機器的內部,最大限度地保護(hù)用(yòng)戶安全。固(gù)定的光(guāng)學裝置同時具(jù)有最佳(jiā)的工藝穩定性(xìng),因為整個激光係統及其(qí)全部運行的組(zǔ)織工作僅需要設置一次,以後無(wú)需更改(gǎi)。優點非常顯著: 操作安全、易於維護。
光學係統非常簡單而穩固。當與 EMAG 在機床結構方麵的專業知識結合在一起時,會使製造(zào)係統非常的精確和穩定,這已通過一些(xiē)用戶反饋的信息一再得到(dào)驗證。因此這就是進行可靠的大批(pī)量(liàng)生產過程的重要基礎。
因(yīn)而產生的高級的光(guāng)束引導和局部真空萃取防止光學(xué)元件在焊接過(guò)程中受到(dào)汙染。作為激光器,ELC 250 DUO 可(kě)以安裝最新的激光技術,可以(yǐ)極大地能夠(gòu)滿足零部件和(hé)客戶的技術要求。還應注意的是,雖(suī)然加工是在ELC 250 DUO 中的兩個站點上進行的,但(dàn)隻需要一(yī)個激光源。激光束在兩個焊接站點之間簡單地進行前後切(qiē)換。兩套(tào)聚焦光學元件之間的激光的切換由一(yī)個激光束轉換開關控製,以便充分利(lì)用激(jī)光,提高激光(guāng)焊接係統(tǒng)的生產率。機器的高精度,以(yǐ)其高靈活性(xìng)和選項功能(附加的傳感器、刷子、測頭等)使整個(gè)係統在(zài)市場(chǎng)上取得(dé)巨大的成功。
由EMAG 製定的行業標準
開發過程是EMAG 提供的服(fú)務項目(mù)的組成部分。每種工件都是(shì)不(bú)同的,每位客(kè)戶都有(yǒu)各自不同的要求。“我們采用激光焊接加工(gōng)差速齒輪的製造理念已經成為行業標準,為此(cǐ)我們(men)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(guāng)焊接機的製造商,我們首先是全部生產係統的開發者(zhě),並且多年以來,我們的這些係統已經在市場上取得了巨大(dà)成功。”
EMAG Automation 為客(kè)戶提供特定的(de)加(jiā)工解(jiě)決方案,用於動力總成部件和轉向軸、凸輪軸的激光焊接的各個方麵,以及其他汽車零部件。該公司認為自己(jǐ)作為(wéi)一個“交鑰(yào)匙供應商”,不僅要著眼於焊接工藝和激光焊接(jiē)機,而且還要著眼於集成自動化和部件的工(gōng)作物流、夾(jiá)緊裝置(zhì)、部件的清潔,甚至是 EMAG 自己的超聲波檢測技術運用(yòng)在全部的(de)製造(zào)係統中,以便使激光技術在汽(qì)車行業中得(dé)到更多的利用(yòng)。
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
工件穩定性高
使用最先進的固態激光器(qì)
圖片資料(liào):
ELC 250 DUO —緊湊型激光焊接機,用於加工差速器(qì)殼。ELC Duo 型的設計特點是具有兩(liǎng)個主(zhǔ)軸。這兩個站點的操作允許在主加工操作同時進行(háng)上、下料工作主軸的運行。
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(jiǎn)少大約1.2 千克。
ELC 250 DUO 配備兩個拾取主軸。
激(jī)光焊接差速器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(jīng)理,負責激光焊接生產部門的技術研發。
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