汽车车身轻量化及其连接技术介绍最终版课件

汽车轻量化及先进连接技术20182018年八月年八月 苏州苏州 汽汽车轻车轻量化及先量化及先进连进连接技接技术术 目录1.汽车车身轻量化背景（24页PPT）2.汽车车身轻量化实现途径（24页）3.轻量化白车身关键连接技术（2030页）4.恒申智能公司概况（25页）目目汽汽车车车车身身轻轻量化背景（量化背景（24页页PPT）汽车车身轻量化的背景汽车车身轻量化的背景预测2020年，我国汽车产量将达到汽车保有量将达2亿辆，面临巨大的能源与环保压力。车辆发生碰撞时的主动和被动安全性、驾驶舱对乘员的保护性能越来越受到人们的重视环保保安全安全创新新汽汽车车身身轻量化量化汽车市场竞争日益激烈，互联网造车新势力的崛起，需要在车身材料及工艺上不断的革新汽汽车车车车身身轻轻量化的背景量化的背景预测预测2020年，我国汽 年，我国汽车产车产量将达到汽量将达到汽车车保保3汽车车身轻量化的实现途径汽车车身轻量化的实现途径基基础模型模型轻量化途径量化途径结构构优化化设计：通通过结构形状构形状优化和化和集成工集成工艺，除去，除去结构冗余部分及减少构冗余部分及减少零件数量零件数量新材料新材料应用：用：采用采用轻质、高高强度新度新材料，如材料，如铝合金、合金、镁合金、工程塑合金、工程塑料、料、纤维增加复合材料等增加复合材料等轻量化目量化目标整整车质量量1000Kg11223122汽汽车车车车身身轻轻量化的量化的实现实现途径基途径基础础模型模型轻轻量化途径量化途径结结构构优优化化设计设计：通：通过过4汽车车身轻量化的实现途径汽车车身轻量化的实现途径凯迪拉克迪拉克CT6车身骨架，身骨架，约64%的部分采用了的部分采用了轻量量化的量量化的侣合金材合金材质整整车质量比量比传统钢制制车身减身减轻约99Kg全新全新XFL车身骨架，身骨架，75%的部分采用了的部分采用了轻量量化的量量化的铝合金材合金材质具有高具有高强度的度的RC5754、AC600的的铝合金合金用量高达用量高达50%汽汽车车车车身身轻轻量化的量化的实现实现途径途径凯凯迪拉克迪拉克CT6车车身骨架，身骨架，约约64%的部的部5汽车车身轻量化的实现途径汽车车身轻量化的实现途径大量新材料的大量新材料的应用用，是，是实现汽汽车轻量化最重要的途径之一。量化最重要的途径之一。SLC计划研划研发的超的超轻汽汽车车身身结构用材分布构用材分布汽汽车车车车身身轻轻量化的量化的实现实现途径大量新材料的途径大量新材料的应应用，是 用，是实现实现汽汽车轻车轻量化最量化最6轻量化白量化白车身身连接技接技术大量新材料的大量新材料的应用用，新的先，新的先进混合材料混合材料连接技接技术发展展为实现汽汽车轻量化提供了保量化提供了保证。轻轻量化白量化白车车身身连连接技接技术术大量新材料的大量新材料的应应用，新的先 用，新的先进进混合材料混合材料连连接技接技7轻量化白量化白车身身连接技接技术SPR自冲自冲铆（SPR SPR-Self Piercing Riveting）工工艺原理：原理：通通过铆枪将将铆钉打入板材内部，形成打入板材内部，形成铆点，使板材点，使板材连接在一起。接在一起。工工艺特点特点：用于：用于铝、铝镁合金、合金、钢、高、高强度度钢等等不同材不同材质的的连接；高耐疲接；高耐疲劳性；良好的密封效果和防渗透功能，性；良好的密封效果和防渗透功能，易于易于实现机械化，能耗小，使用机械化，能耗小，使用场地小，无地小，无污染。染。Step1:Step1:定位定位Step2:Step2:夹紧夹紧Step3:Step3:施压施压Step4:Step4:刺穿刺穿Step5:Step5:变形变形Step6:Step6:成型成型轻轻量化白量化白车车身身连连接技接技术术SPR自冲自冲铆铆（SPR SPR-Se8轻量化白量化白车身身连接技接技术FDS有效率螺有效率螺纹个数个数螺螺纹深度深度剖面剖面检测扭矩扭矩检测头部部间隙隙检查系系统质量量监控控轻轻量化白量化白车车身身连连接技接技术术FDS有效率螺有效率螺纹纹个数剖面个数剖面检测检测扭矩扭矩检测检测9轻量化白量化白车身身连接技接技术激光激光焊接接激光激光焊工工艺 焊接熔化填接熔化填丝焊原理：原理：激光熔激光熔焊是以激光是以激光为热源加源加热并熔并熔化化焊丝及母材，使及母材，使焊丝溶液和母材溶液充分混合形成溶液和母材溶液充分混合形成焊核，从核，从而达到而达到连接母材的目的（主要用于接母材的目的（主要用于铝材）材）焊接接钎焊原理：原理：激光激光钎焊是以激光是以激光为热源加源加热并熔化并熔化焊丝，通通过熔化的熔化的焊丝溶液充分浸溶液充分浸润母材形成母材形成焊核，从而达到核，从而达到连接母接母材的目的（主要用于材的目的（主要用于钢材）材）特点及特点及优势：焊接效率高，接效率高，质量量稳定，定，焊缝外外观美美观；激光；激光焊可以可以实现不同材料的不同材料的焊接，且增加接，且增加车身身连接接强度度铝背背门激光激光焊焊缝激光激光焊系系统轻轻量化白量化白车车身身连连接技接技术术激光激光焊焊接激光接激光焊焊工工艺铝艺铝背背门门激光激光焊焊缝焊焊缝激激10轻量化白量化白车身身连接技接技术激光激光焊接接焊缝晶相晶相验证焊缝自自动跟踪跟踪激光自激光自动清洗系清洗系统焊缝外外观质量量检测轻轻量化白量化白车车身身连连接技接技术术激光激光焊焊接接焊缝焊缝晶相晶相验证焊缝验证焊缝自自动动跟踪激光跟踪激光11轻量化白量化白车身身连接技接技术 摩擦摩擦塞塞铆焊全拆解金相全拆解金相确确认焊核直径核直径确确认filling under head焊核核处裂裂纹长度需度需 小于小于0.5mmHead height 高度需保持在高度需保持在2.6mm 3.5mm 之之间螺栓投螺栓投倾斜角度需小于斜角度需小于 3半破坏半破坏凿检轻轻量化白量化白车车身身连连接技接技术术 摩擦塞摩擦塞铆焊铆焊全拆解金相确全拆解金相确认焊认焊核直径核直径H12轻量化白量化白车身身连接技接技术混合混合连接接不同不同连接工接工艺的的车身身强度度备注：以注：以钢ZStE340，钢板厚度板厚度1mm+1mm 组合合为例例混合混合连接接接接头工工艺=高高强度白度白车身身轻轻量化白量化白车车身身连连接技接技术术混合混合连连接不同接不同连连接工接工艺艺的的车车身身强强度度备备注：注：13轻量化白量化白车身混合身混合连接技接技术试验试制平台制平台轻轻量化白量化白车车身混合身混合连连接技接技术术试验试试验试制平台制平台141.公司概况管理模式：日系、欧美系汽车装备开发设计的管理模式；营业目标：以智能化工厂规划与设计、前期SE同步工程、工艺规划、机器人模拟仿真、机械设计、电气设计集成、机器人自动化应用等领域为主；技术实力：在机器人自动化系统集成、机器人视觉系统、激光焊接、新能源轻量化材料连接设备等高新技术方面，公司拥有一支具备强大的设计与制造能力的团队，可完成大型的交钥匙项目；1团队能力：整车制造：冲压、焊装、涂装、总装自动化生产线，主线总拼、地板、侧围、门盖焊接生产线；零部件业务包括总成零部件、座椅骨架总成、以及仪表盘横梁总成以及前后副车架总成等焊接生产线；在焊装夹具、输送设备、机器人自动化等方面有着专业的开发设计能力。一般工业：五金、3C电子、白家电、自动化物流及智能化仓库等行业的自动化生产线；工业4.0：智能化工厂规划设计与实施，在航空航天、轨道交通、电子电器、太阳能、食品、石油、化工、玻璃行业等领域得到广泛的应用。2经营范围：面积：厂房及办公楼为一万三千平方米3生产场地：1.公司概况管理模式：日系、欧美系汽公司概况管理模式：日系、欧美系汽车车装装备备开开发设计发设计的管理模式的管理模式1.公司概况广东省高新技术企业ISO9001证书1.公司概况广公司概况广东东省高新技省高新技术术企企业业ISO9001证书证书华中科技大学华南理工大学广东省机器人协会副会长单位中国汽车工程学会会员单位会员单位合作单位湖南大学1.公司概况华华中科技大学中科技大学华华南理工大学广南理工大学广东东省机器人省机器人协协会中国汽会中国汽车车工程学会会工程学会会员员工艺规划3D设计机器人仿真2D分解&BOM制造组装&检测自动化安装&调试设计2.项目流程工工艺规艺规划划3D 设计设计机器人机器人2D 分解分解 制造制造组组装装&检测检测自自动动化化3.生产制造数控铣床慢走丝线切割大水磨CNC龙门三轴加工中心法柔检测臂便携式激光检测仪3.生生产产制造数控制造数控铣铣床慢走床慢走丝线丝线切割大水磨切割大水磨CNC 龙门龙门三三轴轴加工中加工中机器人自动化：焊接、搬运、涂胶、装配、检测和切割专机设备：焊接、检测、装配、冲孔和打刻等专机设备工装夹具：点焊、弧焊、螺柱焊和装配等夹具白车身制造工程BIWManufacturingEngineering高新技术开发与应用High-TechR&DandApplication激光技术应用：熔焊、钎焊、复合焊、远程焊及其设备开发及系统集成；输送系统:升降滚床、普通滚床、高速往复杆、高精度伺服滑台、伺服转台、摩擦轮输送、升降机、回转台等4.业务介绍产品自动化生产线Productautomatedproductionlines自动化装配、半自动化装配、自动化检测装置、自动化输送人工周转和包装、生产线PLC控制系统、以及周边安全设施装配自动化生产线Assemblyautomatedproductionlines机器人自动化:搬运、涂胶、装配、检测专机设备：自动螺丝机、检测、装配等专机设备工装夹具：涂胶、检测和装配等夹具机器人自机器人自动动化：化：焊焊接、搬运、涂胶、装配、接、搬运、涂胶、装配、检测检测和切割白和切割白车车身制造工身制造工4.业务介绍码垛机器人生产线Palletizingrobotproductionline三轴变位机、产品夹具、料架产品放置台、电器控制系统和周边安全设施医疗产品自动化工程MedicalProductsAutomationEngineering分体内机码垛输送、自动化装配、半自动化装配生产线PLC控制系统、以及周边安全设施成套设备开发及销售StandardEquipmentEngineering智能化停车库Intelligentparkinggarage机器人自动化工作站系统：焊接、装配、旋转、视觉工装夹具：焊接、检测、装配、外部轴经销代理一些标准设备，并提供完善的售后服务4.业务业务介介绍码垛绍码垛机器人生机器人生产线产线三三轴变轴变位机、医 位机、医疗产疗产品自品自动动化工程分化工程分时间申请数正审批已通过专利内容2018年07月止16313用于汽车零部件的自动焊接装置电梯门板的自动装配装置等5.竞争优势高柔性以往都是单车型单生产线，新增一条生产线就要增加厂房的面积在厂房的面积不能无限增加的情况下，一条生产线可以生产多车型，短时间内推出多款车型，缩短产品周期，既节约成本、节省场地，又能应对激烈的市场竞争。全集成自动化一种系统完成原来由多种系统搭配起来才能完成的所有功能简化系统的结构，减少大量接口部件，克服上位机和工业控制器之间、连续控制和逻辑控制之间、集中与分散之间的界限。专利、软著审批全集成自动化TIASIMATICITMES制造执行系统生产订单管理物料管理报告管理生产维护管理设备管理工厂信息管理产品规格管理实验室信息管理/质量管理SIMATICITControl人机接口-HMI网络-NetworksCNC,PLC,DCS执行器、传感器驱动系统机器视觉系统安全集成工业通讯（IndustrialEthernet/Profibus)时间时间申申请请正正审审批已通批已通过专过专利内容利内容2018年年07月止月止16313用 用