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又一個千萬利潤項目來了,汽車座椅制造技術的新升級--激光選區熔化快速制造

發布:2022-05-12 10:36作者:www.yattendonparish.com點擊:834次

為縮短汽車零部件的開發周期,研究小型金屬零件和鈑金件的快速生產工藝,對20種模塊化后扶手墊和27種金屬零件進行了選擇性激光鑄造成型(SLM)--一種新型的汽車座椅試點研究。得益于面罩修復、部件布局優化、薄壁部件尺寸回補等技術措施,后排座椅扶手底座各部件同時澆注65小時。鑄件無表面缺陷,裝配后達到設計要求。整個過程包括5個活動。于2019年竣工,大大縮短了扶手底座的開發周期,增強了利用選擇性激光熔化技術對汽車金屬和鈑金件進行快速成型的能力。
鈑金件可通過大型沖壓自動化生產,廣泛應用于汽車、家電、醫藥等領域。普通鈑金件通常采用沖壓制造,而沖壓成本是鈑金件的主要制造成本之一。市場的激烈競爭加速了產品更新換代,導致產品開發周期短,開模成本高,傳統成型工藝經久不衰,不符合發展短、發展快的特點。調整。選擇性激光熔化工藝可以快速生產復雜、高質量的鈑金零件,現在廣泛用于金屬零件的快速制造。
模塊化框架護欄部件的模具性能分析
新型模塊化扶手的金屬結構由 27 個金屬部件組成。扶手底座的金屬結構各部分尺寸不同。最大的部分是一個頂部金屬框架,尺寸為 246mm × 189mm × 71mm,重 909g;最小的部分是一個尺寸為 12mm × 5mm、重 4g 的插針外殼。在傳統的新產品樣品生產中,以上零件需要通過沖壓、CNC加工和線切割等方式生產,成型周期在1.5個月左右。 .
選擇性激光融合
新型模塊化欄桿底座的金屬結構采用18N300馬氏體時效鋼真空噴涂粉末,粒度組成為25-53微米,表觀密度為4.18克/厘米3。18Ni300的主要化學成分(質量分數, %):17.70 Ni、0.72 Ti、9.05 Co、0.077 Al、4.70 Mo、0.025 Si、0.031 Cr、0.022 Mn、0.007 C.GF350。 . 18H300材料成型的主要參數:激光功率220W,激光掃描速度1000mm/s,單層厚度0.03mm,掃描距離0.01mm。
選區熔煉和個別激光鑄造機的成型面積約為270mm×270mm×350mm,DMP Flex350的成型面積為275mm×275mm×380mm。為了同時壓制扶手底座主體的金屬部分,通過選擇性激光熔化對主體部分進行噴漆。扶手主體金屬部件的選擇性激光熔化工藝同時體現了多個部件的3D打印能力,提高了增材制造的效率。
工藝計劃的介紹
扶手底座模塊化部件的選擇性激光熔化成型打印時間為65小時。組合式扶手27的金屬部件為一體成型,零件表面無零件等缺陷。通過線切割將部件與底板分離,然后將組合式扶手部件從底板上拆下。支架并接收單個周期。后排座椅的模塊化扶手水平從收到到組裝需要 5 個工作日。
使用傳統的沖壓技術生產鈑金圖案需要大量的人力物力,而且生產周期長,遠遠不能滿足當前競爭市場的需求。在產品開發周期中。鑄造了各種零件,但鑄件尺寸有限,零件成本高。未來,小批量樣件的生產將根據樣件的特性,納入各個產品開發流程,以降低成本,縮短生產周期。 .可以參考以下加工方法: 1) 單個平面部分采用激光切割; 2)一般數控折彎機用于折彎簡單件; 3)普通鈑金件的生產,采用數控塔式沖床; 4)階梯成型+激光切割用于更復雜的車身部位。 5)激光分選用于小型復雜零件。熔融成型。
近年來,激光加工技術在各個領域得到了廣泛的應用。很多行業在產業升級過程中選擇激光加工,為激光應用開辟了更多的機會,也開啟了更多的創新和研究。根據《2021年中國激光產業發展報告》,2020年激光焊接可根據需要分為多種形式,如:B.自熔激光焊接、填絲激光焊接和混合激光焊接。其中,混合激光電弧焊是一種較新的激光焊接技術,這種焊接方法特別適用于焊接中厚金屬板。高性能、高質量的混合激光弧焊設備長期以來在歐美先進制造設施中享有壟斷地位。國內大型船廠主要從德國、意大利等進口混合激光電弧生產線,價格高,維修服務慢。
混合激光弧焊技術的優勢
混合激光弧焊(HLAW)是一種將兩種具有不同物理性質和能量傳遞機制的高溫熱源結合起來,在材料表面共同作用以完成該工藝的工藝。加熱材料以完成焊接。 .混合電弧焊工藝可以充分了解兩種熱源的優點,克服管理一種熱源的缺點。是一種新型高效、優質、節能的焊接工藝。與簡單的激光焊接或弧焊相比,混合激光弧焊在焊接中厚板方面具有明顯優勢。
僅使用激光焊接的限制主要是:
? 激光束的燃燒直徑非常小,因此熱輻射范圍小。激光焊接對小孔零件的間隙和兼容性提出了很高的要求。很難進行短間隔的焊接,尤其是在中厚的鈑金上。
? 高反射率、高導熱率材料的激光焊接難度大,容易出現裂紋、氣孔等缺陷。同時熔池流動性差,導致焊接不良;
? 激光焊接產生的等離子激光的吸收和反射,降低了激光母金屬的吸收率,減少了激光能量的使用;
? 焊縫冷卻速度快且硬化組織,焊接高強度鋼時容易產生裂紋。
MIG/MAG弧焊專用的限制主要包括:
每一輪的汗水滲透率低;厚板多層復焊時,電弧難以穿透坡口下方,電弧很可能一直延伸到壁邊,增加了坡口寬度和焊接功率。 .簡短的;速度太高時焊接速度低。連接使電弧不穩定;焊接時熱輸入大,熱效應范圍大,板材變形大?;旌霞す怆娀『覆粌H克服了單一熱焊的局限,而且達到了1+1>2的獨特效果。激光與電弧結合的核心是亮等離子與電弧的結合。
在激光焊接過程中,施加電弧后,由于電弧形成的等離子體密度低,由激光產生的等離子體熔化。在電弧焊中,等離子體傾向于向電弧中心移動。當激光照射到材料表面時,會產生大量等離子體,增加了電弧的方向性和穩定性,提高了電弧的硬度。在混合激光弧焊工藝中使用來回激光弧焊時,電弧擴大了熱范圍,提高了可焊性,降低了零件釘之間的裝配精度要求。這是特別重要的。添加電弧焊也會導致焊縫填充和翹曲填充焊絲。選擇不同的焊絲可以控制焊縫的化學和冶金成分,提高接頭的力學性能。
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