商用車領域中的輕量化設（shè）計： EMAG LaserTec針對卡車差速器開發整體生產（chǎn）解決方（fāng）案
2020-3-26 來源：埃馬克 作者：-
當“輕量化設計”一詞被用於汽車生產時，其通常（cháng）與乘用車有關，很少會指（zhǐ）商用車。然而，卡車傳動係統中所需的大型和重型部件均有減輕重量，降低成本的潛力（lì）。最近，一家北美供應商展示了 EMAG LaserTec公司的激（jī）光焊接整體（tǐ）生產係統可提供的可能性和優勢。針對卡車差速（sù）器的生產，該商用車供應（yīng）商目前正在使用EMAG生產（chǎn）係統（tǒng），將三（sān）個獨立部（bù）件焊接（jiē）在一起（qǐ），由（yóu）此可省去大約40處昂貴的螺栓連接成本。那麽這條生（shēng）產線都涉及10 哪些工藝？
激光焊（hàn）接生產線 3D_差速器
基於激光焊接（jiē）開發的整體生產係統使 EMAG LaserTec 在市場上具（jù）有獨特的（de）
優勢
來自殼牌對商用車的研究預測，在 2040 年之前，上路的商用車數量仍會繼續快速增長。該研究稱，德國每年新登記的商用車數量會從（cóng）現今的（de）290000 輛增至（zhì） 344000 輛，到 2040 年車輛總數將近 350 萬輛（現今：290 萬輛）。同（tóng）時，我們還將繼續看到為實現氣候目標而推動節能的努力，以及要求（qiú）製造商開發更經濟的汽車（chē）的政治（zhì）壓（yā）力。對此，一（yī）個能讓製造商在商用車領域實現輕量化（huà）設計的係統將會改變遊戲規則。許多卡車製造商很自然地把重點放在成熟（shú）的乘用車輕量化係統上，這些係統使得生產成本大幅降低，重量大（dà）幅減輕，而這正是激光焊接發揮作（zuò）用的（de）地方。多年20 來，激光焊接在乘用車傳動係組件的生產中一直不可或缺。如今，焊（hàn）接連接已在許多地方取代了螺栓（shuān）連接。即使無法減輕工件（jiàn）的重量，也可以通過省去昂貴的（de）螺紋連接來（lái）提高成本（běn）效益。例如，一些先進的雙離合變速器上已使用的激光焊接（jiē）焊縫數（shù）量總數不（bú）少於 16 條，分別用在（zài）各種齒輪、雙離合（hé）器和差速（sù）器。在此背（bèi）景下，該北（běi）美商用車供應商會委托 EMAG LaserTec 也不足為奇，因為激光焊接整體生產係統的相關開發正是這家位於施瓦本格明德 (Schwäbisch Gmünd) 附近霍伊巴赫 (Heubach) 的（de）企業的強項。“客戶之所以了解我（wǒ）們，是因為他在其他應用領域使用了（le） EMAG機床（chuáng）。他的目標是生產一種更輕、更經（jīng）濟的卡車差速器（qì）。對我們來說這是一項（xiàng）理想的任務，即（jí）使我們是首次（cì）在卡車領域完成（chéng）此類項目”，EMAG 30 LaserTec 總經理 Dr. Andreas Mootz 博士解釋說。“對客戶而言（yán），最為至關重（chóng）要的（de）一點就是作為係統供應商，我們是否具備高水平的專業知識和能（néng）力。我們研發（fā）的激光（guāng）焊接工藝鏈，可從根本上簡化客戶方規劃工作，並同時確保安全高效的工藝進程。”
該生產線確保了卡車（chē）差速器生產的完（wán）美節拍流程
清洗、壓裝、焊（hàn）接和檢測集成在一條生產線內
該部件重達 130 公斤，直徑最大可達 600 毫米
該（gāi）生產線展示（shì）了卡車差速器生產的完美（měi）節拍流程，差（chà）速器總共包括三個獨立部件（jiàn）：兩個殼體部（bù）件和一個（gè）齒輪。這些部件各重達 130 公斤，直徑最大可達600 毫米。詳細工藝流（liú）程如下：
· 通過兩（liǎng）個獨立上料工位進料之後，兩個殼體部件和齒輪會經（jīng）過40 EMAG 激光清（qīng）洗設備–這（zhè）是一套自主研發的（de）新型係統，已具有標準化機床的特性。清洗過程非常快（kuài）捷，采用激光束除去所有殘留物，例如冷卻劑或防腐劑。
· 然後機器人會從激光清洗機（jī）中取出部件。通過感應加熱將齒（chǐ）輪預熱，之後將其送入壓裝工（gōng）位（wèi）（使（shǐ）用 EMAG eldec 的低（dī）頻感應電源進行預熱）。兩個殼體被直接送入壓裝工位，與齒輪壓裝在一（yī）起。該過程配有力/位移監控。
· 此時部件已準備好進行（háng）焊接–機器人會將（jiāng）其送至 EMAGELC 600機（jī）床。軸向夾（jiá）緊之（zhī）後，通過兩次焊（hàn）接把殼（ké）體（tǐ）封閉，並（bìng）將齒輪與殼體連接。
· 埃馬克超聲波（bō）檢測係統會自動檢查焊接接頭質量–這是焊接（jiē）過程中的關鍵（jiàn）步驟，對於專家們來說（shuō）這和工件加工同等重要。
殼體部件以及齒（chǐ）輪均（jun1）會在新研發的 EMAG 激光（guāng）清洗（xǐ）機（jī）上進行清洗以便後
續加工（gōng）
該工藝研（yán）發在（zài）短短 12 個月內就已（yǐ）完成！這段時間裏，EMAG LaserTec的專家必須克服一些工藝技術上的難題，，畢竟，焊縫兩側材料分別為鑄鐵和滲碳鋼且焊接深度需要很深，這裏我（wǒ）們采用 8KW 的固體激光器並（bìng）添加焊絲來對其進行焊接。此外，生產係統的規模也令（lìng）人（rén）印象深（shēn）刻：整個（gè）係統由兩個激光清洗工位、一個加熱工位（wèi）、一個壓裝工位、ELC 600機床和超聲波檢測工位構成，它們與複雜的進料裝置以及兩台工業機器人（rén）相連。
市場上的獨（dú）特優勢
“這個項目的開發完美（měi）地闡釋了我們是如何（hé）工作的”，Mootz 先生談（tán）到激光焊接整體生產（chǎn）係統時（shí）說道。“我們始終會從部件（jiàn）及其組件出發，開發加工節拍與控製均具有競爭力的工藝流程。最終交付高生（shēng）產效率和工藝穩定的（de）‘客戶定製解決方案’。”EMAG LaserTec 憑借（jiè）其在傳動驅動組件領域的豐富的經驗和知識而出類拔萃–已累計交付超過 160 套 ELC係統。EMAG是激光焊接差速器領域的全球市場引領者。另一決（jué）定（dìng）性因素是基於模塊化的（de）埃馬克工程開發，它依（yī）賴於各種已（yǐ）經驗證的部件。最後還（hái）有重要的一點，在（zài）機床自動化中獲得的經驗在設計和生產此類係統時也提供了更多（duō）的優勢。霍伊巴赫 (Heubach) 的專家們確信這是（shì）商用車70 領域的技術發展方向，因為生產中的（de）總體成本壓力（lì）和對經濟型車輛的需求將會持續增長（zhǎng）。“無論（lùn）如何，我們認為自己在這一（yī）領域處於有利位置”，Mootz 先生最後（hòu）強調。
機器人負責給 EMAG ELC 160 上料。殼體的封閉、殼體與齒輪的連接通110 過兩條焊縫得以實現（xiàn）
“激光焊接整體生產係統（tǒng）的開發展現出 EMAG LaserTec 在市場上真正獨特的優勢。”
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