汽车座椅激光焊接工艺研究阐述

摘 要：近年来，经济的发展，促进激光技术水平的提升。随着激光技术的迅速发展和激光发生器成本的降低，激光焊接的运用已经越来越普及。从原先只有汽车整车厂关键岗位运用激光焊接技术演变到现在许多汽车零部件厂都在广泛应用。汽车座椅.作为汽车零部件中重要的一部分组件，其制造水平也随着汽车行业制造工艺水平的不断提高而提高。本文就汽车座椅激光焊接工艺展开探讨。

关键词：激光焊接;工艺;汽车工业;汽车座椅

0 引言

随着汽车工业的快速发展，人们对于汽车座椅的安全性和舒适性的要求也随之提高。另外，座椅的调节又影响着乘客乘坐的舒适度，可根据不同乘客需求适当进行调整。以往汽车座椅采取的焊接工艺大都是点焊、弧焊技术，其中点焊技术存在显著缺陷，比较容易变形、一般情况下，点焊预留空间都会比较大，而且焊接速度过于缓慢，由此可见，以往的传统焊接方式根本无法契合现代汽车工业发展的实际应用需求。反观现在兴起的激光焊接技术则完全不存在以上缺陷。所以这个激光焊接被广泛应用于汽车工业领域。

1 汽车座椅在汽车安全性的作用

汽车座椅为汽车内把乘员和车身进行有效连接的安全保障设施，它会对乘车的安全与舒适度产生重要的作用。汽车座椅的安全性包括主动安全和被动安全两个方面，当车辆发生碰撞事故时，汽车座椅可以降低驾乘人员的危险系数，并且减少冲击带来的损伤。汽车座椅安全性首先体现在座椅的支撑和定位，座椅骨架是给驾乘人员提供刚性支撑的部分，一旦发生交通事故时，可以承载车辆碰撞时产生的冲击载荷，保证座椅稳定的固定于车身上。而座椅的定位功能涉及到人机工程学布置，依据H点、靠背角及坐垫角等参数，将驾乘人员舒适的定位于座椅上。同时安全带的使用，可以避免车辆发生碰撞时，驾乘人员因惯性被甩出车外而造成的二次伤害。目前越来越多的汽车座椅配备有SBR，是提醒没有使用安全带的驾驶人和前排乘客系上安全带的系统。该系统由探测未系安全带的传感器和两级提醒驾驶员的信号（第一级是视觉信号，第二级是视觉和听觉信号）所组成。经过调查研究表明，大多数不系安全带的人員在经过SBR的提醒后，都会系上安全带。此外，汽车座椅坐垫骨架一般都设计有防下潜结构，配合安全带的使用，可以防止出现车辆突然制动时，车内驾乘人员向前下方滑动的危险现象，提升驾乘人员的安全性。座椅头枕也体现了座椅的安全性，当驾乘人员在车辆发生后碰时，头枕吸收撞击产生的能量，可以避免因头部产生的惯性力，对驾乘人员的颈椎造成不可逆的损伤。最后，汽车座椅骨架靠背侧边板上布置有安全气囊，其作用是当车辆发生侧面碰撞时，减少驾乘人员与车体侧面直接碰撞受到的伤害。

2 激光焊接的原理

激光焊接主要是通过激光技术来实现能源焊接，通过使用光学振荡设备以及利用包括电能、化学能在内的原始能量进而激发出固态、业态、气态等不同介质，在此之后会形成相位相同、波长集中的光束，正是由于这些光束具备以上特性，所以差异角都显得特别小，传播距离则显得较长，这样的光速可实现高度集中利用。激光束的功率与金属表面是否可以发生汽化密切相关，当其密度较大时，如果将激光束照射在金属表面上，金属表面温度就会迅速增高，在较短的时间就可以使其温度达到沸点后发生汽化。金属蒸汽在其速度达到特定程度时，就可离开金属熔池表面，此时会更加不利于金属融化。金属会出现向下凹陷的情况，形成一个小凹坑。随着温度上升，金属表面凹陷处会逐渐成为一个细长的小孔。随着激光束的移动变化，小孔前方融化的金属会绕开小孔流向后方，然后凝固成焊缝。焊缝是深是浅与激光功率密度高低密切相关，如果所采用的激光功率密度比较低，那么熔深会比较浅、深宽却比较小。焊接熔深是指在焊接接头横截面上，母材或者是焊道焊缝融化的实际深度。激光功率密度比较高时熔深也会加大，深宽也会加大，此时易形成穿透性焊缝。现阶段，包括汽车座椅在内的很多焊接工艺皆是采用这种激光焊接技术。

3 汽车座椅生产焊接工艺

主要完成驾驶员座椅、副驾驶员座椅、后座椅、后靠背骨架的焊接工作。（1）典型工件驾驶员座（副驾驶员座）焊接工艺流程见图1。（2）主要工艺设备的选用。焊接工艺设备包括焊接机器人、数控弯管机、钢丝弯曲机等先进设备，以保证产品质量，满足生产节拍的需要。根据产品型号及生产节拍，前座椅骨架总成线工作以弧焊为主，生产设备主要采用座椅弧焊机器人18台、CO2半自动焊机;后靠背和后座椅总成既有弧焊又有点焊，主要采用座椅点焊机器人、弧焊机器人及CO2半自动焊机。弧焊设备选用高效节能的半自动CO2气体保护焊机，其焊透性好、效率高、使用场地灵活。对焊接精度要求高、焊接工作量大的工位采用弧焊机器人焊接。机器人的工作效率高，双工位的设置使得装夹工件不占用时间，满足生产节拍需要。同样，在点焊机器人的选用上，也选择了双工位。选用的机器人都具有快换结构，不会影响整个车间的生产。除了点焊机器人，其它点焊设备采用凸焊机等。各主要焊接工位均配有专用的焊接胎夹具，以保证焊接的质量和焊接工件的尺寸精度。焊接夹具大都采用手动快速夹钳手动夹紧，关键工位如机器人焊接总成工位的夹具采用气动夹紧，以保证其焊接精度及生产节拍。所选用的夹具也都配有快换接头，能够根据产品换型需要而快速地作相应调整。各工位之间由工人推送料箱或料架。原材料由叉车运送至各工位。总成工位设滑道，以实现总成到存放区的输送。

4 结语

综上所述，激光焊接工艺的产生完美地取代了传统点焊、弧焊工艺，促使座椅各部件的焊接工艺得到了很大的提升，随着激光焊接工艺的不断发展及工业自动化程度的逐渐提高，在不久的未来，激光焊接技术会广泛应用于各个领域。

参考文献：

[1]张建亮.汽车座椅调角器激光焊接工艺研究[J].应用激光，2015（02）：216-220.

[2]刘艳琴.激光焊接技术在汽车座椅制造中的应用[J].金属与加工（热加工），2010，5（22）.

推荐访问:阐述 激光 焊接工艺 研究 汽车座椅