http://kadhoai.com.cn 2026-04-26 09:36:21 來源:ABB(中國)有限公司
百bai餘yu年nian來lai,整zheng車che組zu裝zhuang一yi直zhi由you傳chuan統tong的de機ji械xie接jie合he技ji術shu唱chang主zhu角jiao。隨sui著zhe現xian代dai汽qi車che工gong業ye不bu斷duan引yin入ru各ge類lei新xin型xing製zhi造zao材cai料liao,零ling部bu件jian與yu金jin屬shu底di盤pan的de接jie合he工gong藝yi也ye日ri趨qu多duo樣yang化hua。
下文摘編自Ruari McCallion首發於《汽車製造解決方案》11/12月號的一篇文章
百餘年來,整車組裝的零部件接合工藝主要依賴焊接、螺栓螺母緊固等傳統機械手段,而膠合、縫feng合he等deng技ji術shu僅jin限xian於yu內nei飾shi裝zhuang配pei等deng少shao數shu幾ji個ge環huan節jie。隨sui著zhe熱re塑su性xing材cai料liao等deng各ge類lei新xin材cai料liao在zai現xian代dai汽qi車che工gong業ye中zhong的de逐zhu漸jian普pu及ji,零ling部bu件jian與yu金jin屬shu底di盤pan的de接jie合he工gong藝yi也ye在zai不bu斷duan演yan進jin。
“一開始,新型的、替代性的接合技術在應用上有比較大的局限性,短期內不見得能取代傳統工藝——比如點焊——的地位,因為今後10年,也就是到2020年左右,汽車設計已經基本定型。”ABB機器人部汽車機器人係統分部技術經理Srinivas Nidamarthi博士預測道。該分部專為航天和汽車企業提供包含鉚接、焊接、壓接、滾邊、粘合等一係列作業環節在內的“交鑰匙”組裝線。

典型的ABB白車身點焊係統
他指出,現代的白車身組裝涉及15~20種接合技術,其中最常見的3種自動化工藝是點焊(占30%~60%)、弧焊和膠合。
其他次要技術包括鉚接(以鋁合金車身為主)、壓接和滾邊等。Nidamarthi認為,滾邊雖是一種傳統工藝,但在當今的汽車組裝環節中依然不可或缺。
“冷美學”
“車門等外露區域采用滾邊加工,更具有美感,還能提高安全性。”Nidamarthi說,“尾門、後備箱蓋、輪罩這些地方也需要滾邊。”滾(gun)邊(bian)與(yu)壓(ya)接(jie)類(lei)似(si),屬(shu)於(yu)冷(leng)成(cheng)型(xing)工(gong)藝(yi)。滾(gun)邊(bian)需(xu)要(yao)對(dui)金(jin)屬(shu)邊(bian)緣(yuan)或(huo)法(fa)蘭(lan)施(shi)以(yi)強(qiang)力(li)彎(wan)曲(qu),整(zheng)個(ge)流(liu)程(cheng)包(bao)含(han)三(san)至(zhi)四(si)道(dao)工(gong)序(xu)。壓(ya)接(jie)技(ji)術(shu)則(ze)利(li)用(yong)金(jin)屬(shu)板(ban)材(cai)的(de)塑(su)性(xing)變(bian)形(xing)特(te)性(xing),通(tong)過(guo)衝(chong)壓(ya)法(fa)完(wan)成(cheng)部(bu)件(jian)接(jie)合(he)。這(zhe)兩(liang)種(zhong)技(ji)術(shu)均(jun)屬(shu)機(ji)械(xie)性(xing)緊(jin)鎖(suo),隻(zhi)要(yao)不(bu)涉(she)及(ji)脆(cui)性(xing)材(cai)料(liao),都(dou)可(ke)實(shi)現(xian)多(duo)層(ceng)接(jie)合(he)。二(er)者(zhe)工(gong)藝(yi)相(xiang)對(dui)簡(jian)單(dan),噪(zao)聲(sheng)小(xiao),能(neng)耗(hao)低(di),不(bu)像(xiang)焊(han)接(jie)需(xu)要(yao)高(gao)壓(ya)電(dian)支(zhi)持(chi)。

ABB滾邊係統
滾邊技術也有其局限性:一是非扁平材料不能發揮最佳效果;二是材料需要帶法蘭邊,導致重量增加。不過總體而言,還是利大於弊。“金屬卷邊很難點焊,由此催生了激光焊、銅焊等一批接近無法蘭接合的技術。”ABB正是這些新型技術的提供商之一。
“我們將壓接、鉚接和滾邊歸為一類,稱為冷壓力應用技術。”Nidarmarthi繼續介紹說,“不(bu)同(tong)的(de)技(ji)術(shu)都(dou)有(you)各(ge)自(zi)的(de)優(you)缺(que)點(dian)。究(jiu)竟(jing)選(xuan)擇(ze)哪(na)一(yi)項(xiang)技(ji)術(shu),取(qu)決(jue)於(yu)具(ju)體(ti)的(de)材(cai)料(liao)組(zu)合(he)和(he)車(che)輛(liang)約(yue)束(shu)條(tiao)件(jian)。冷(leng)壓(ya)力(li)技(ji)術(shu)需(xu)要(yao)使(shi)用(yong)重(zhong)型(xing)衝(chong)壓(ya)機(ji),因(yin)此(ci),壓(ya)接(jie)和(he)滾(gun)邊(bian)的(de)理(li)想(xiang)對(dui)象(xiang)是(shi)延(yan)展(zhan)性(xing)材(cai)料(liao)。至(zhi)於(yu)脆(cui)性(xing)材(cai)料(liao),比(bi)如(ru)雪(xue)佛(fo)蘭(lan)Corvette使用的鎂合金,就不適合這兩種工藝了,而應該有針對性地選用其他接合技術。”對於該車型,Nidamarthi傾向於粘合工藝,這種技術更清潔,無需施加強壓力,而且能一次加工完成。不過,壓接和滾邊也自有其優勢。
“在一個表麵塗覆粘合劑時,另一個表麵不會自動同時到位。”他解釋說,“壓接和滾邊卻能準確無誤地自動完成接合,不用操心對位問題。”大部分自動化工序都存在一定的錯位率,粘合也不例外,采用視覺係統和高精度計算技術(如機器人控製膠槍)可以克服這一點。陶氏化學的一項相關研究顯示,僅用0.5千克粘合劑最多可為車輛減重23千克。
一方麵,激光焊等先進技術的投資和運營成本居高不下,使一批潛在用戶望而卻步;而另一方麵,這些技術又因其柔性優勢而獲得青睞。除新興的膠槍粘合技術之外,由機器人控製的焊機及壓接/滾邊設備也可在車身裝配車間自由移位,從而使接合環節的成本效益達到最大化。
各顯其能
麵對不斷出現的新材料,OEM廠商必須做出決策,是對現有接合工藝實施適應性改造,還是直接采用相匹配的新工藝。新型焊接技術、強適應性的壓接/滾邊技術、以(yi)及(ji)對(dui)連(lian)接(jie)不(bu)同(tong)金(jin)屬(shu)極(ji)富(fu)靈(ling)活(huo)性(xing)的(de)緊(jin)固(gu)技(ji)術(shu),都(dou)將(jiang)在(zai)接(jie)合(he)領(ling)域(yu)中(zhong)占(zhan)有(you)一(yi)席(xi)之(zhi)地(di)。與(yu)此(ci)同(tong)時(shi),隨(sui)著(zhe)車(che)體(ti)輕(qing)量(liang)化(hua)需(xu)求(qiu)的(de)上(shang)升(sheng),接(jie)合(he)強(qiang)度(du)標(biao)準(zhun)的(de)提(ti)高(gao),粘(zhan)合(he)技(ji)術(shu)的(de)市(shi)場(chang)份(fen)額(e)很(hen)可(ke)能(neng)持(chi)續(xu)擴(kuo)大(da),但(dan)固(gu)化(hua)時(shi)間(jian)長(chang)、投資成本大的劣勢又會延緩其普及速度。