汽车车身轻量化及其连接技术介绍最终版课件.pptx

1、 汽车轻量化及先进连接技术 20182018年八月年八月 苏州苏州目录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）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环保保安全安全创新创新汽汽车车车车身身轻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车车身轻量化的实现途径汽车车身轻量化的实现途

2、径基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： ：通通过结过结构形状构形状优优化和化和集成工集成工艺艺，除去，除去结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应用：用：采用采用轻质轻质、 、高高强强度新度新材料，如材料，如铝铝合金、合金、镁镁合金、工程塑合金、工程塑料、料、纤维纤维增加复合材料等增加复合材料等轻轻量化目量化目标标整整车质车质量量1000Kg11223122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凯迪拉克迪拉克CT6车车身骨架，身骨架，约约64%的部分采用了的部分采用了轻轻量量化的量量化的侣侣合金材合金材质质整整车质车质量比量比传

3、统钢传统钢制制车车身减身减轻约轻约99Kg全新全新XFL车车身骨架，身骨架，75%的部分采用了的部分采用了轻轻量量化的量量化的铝铝合金材合金材质质具有高具有高强强度的度的RC5754、 、AC600的的铝铝合金合金用量高达用量高达50%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应用用，是，是实现实现汽汽车轻车轻量化最重要的途径之一。量化最重要的途径之一。SLC计计划研划研发发的超的超轻轻汽汽车车车车身身结结构用材分布构用材分布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用，新的先，新的先进进混合材料混合材料连连接技接技术发术发展展为实现

4、为实现汽汽车轻车轻量化提供了保量化提供了保证证。 。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-Self Piercing Riveting） ）工工艺艺原理：原理：通通过铆枪过铆枪将将铆钉铆钉打入板材内部，形成打入板材内部，形成铆铆点，使板材点，使板材连连接在一起。接在一起。工工艺艺特点特点：用于：用于铝铝、 、铝镁铝镁合金、合金、钢钢、高、高强强度度钢钢等等不同材不同材质质的的连连接；高耐疲接；高耐疲劳劳性；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， 易于易于实现实现机械化，能耗小，使用机械化，能耗小，使用场场地小，无地小，无污污染。染

5、。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FDS有效率螺有效率螺纹纹个数个数螺螺纹纹深度深度剖面剖面检测检测扭矩扭矩检测检测头头部部间间隙隙检查检查系系统质统质量量监监控控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激光激光焊焊工工艺艺 焊焊接熔化填接熔化填丝焊丝焊原理：原理：激光熔激光熔焊焊是以激光是以激光为热为热源加源加热热并熔并熔化化焊丝焊丝及母材，使及母材，使焊丝焊丝溶液和母材溶液充分

6、混合形成溶液和母材溶液充分混合形成焊焊核，从核，从而达到而达到连连接母材的目的（主要用于接母材的目的（主要用于铝铝材）材） 焊焊接接钎焊钎焊原理：原理：激光激光钎焊钎焊是以激光是以激光为热为热源加源加热热并熔化并熔化焊丝焊丝， ，通通过过熔化的熔化的焊丝焊丝溶液充分浸溶液充分浸润润母材形成母材形成焊焊核，从而达到核，从而达到连连接母接母材的目的（主要用于材的目的（主要用于钢钢材）材） 特点及特点及优势优势： ：焊焊接效率高，接效率高，质质量量稳稳定，定，焊缝焊缝外外观观美美观观；激光；激光焊焊可以可以实现实现不同材料的不同材料的焊焊接，且增加接，且增加车车身身连连接接强强度度铝铝背背门门激光激

7、光焊焊缝焊焊缝激光激光焊焊系系统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接焊缝焊缝晶相晶相验证验证焊缝焊缝自自动动跟踪跟踪激光自激光自动动清洗系清洗系统统焊缝焊缝外外观质观质量量检测检测轻轻量化白量化白车车身身连连接技接技术术 摩擦摩擦塞塞铆铆焊焊全拆解金相全拆解金相确确认焊认焊核直径核直径确确认认filling under head焊焊核核处处裂裂纹长纹长度需度需 小于小于0.5mmHead height 高度需保持在高度需保持在2.6mm 3.5mm 之之间间螺栓投螺栓投倾倾斜角度需小于斜角度需小于 3半破坏半破坏凿检凿检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

8、接接不同不同连连接工接工艺艺的的车车身身强强度度备备注：以注：以钢钢ZStE340 ， ，钢钢板厚度板厚度1mm+1mm 组组合合为为例例混合混合连连接接接接头头工工艺艺 = 高高强强度白度白车车身身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1.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

9、造能力的团队，可完成大型的交钥匙项目；一团队能力： 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。二经营范围： 面积：厂房及办公楼为一万三千平方米三生产场地：1.公司概况广东省高新技术企业ISO9

10、001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BIW Manufacturing Engineering高新技术开发与应用High-Tech R& D and Applicat

11、ion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Product automated production lines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Assembly automated production lines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4.业务介绍码垛机器人生产线P

12、alletizing robot production line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Medical Products Automation Engineering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Standard Equipment Engineering智能化停车库Intelligent parking garage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时间申请数正审批已通过

13、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TIASIMATIC ITMES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SIMATIC ITControl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（Industrial Ethernet/Profibus)