钣金设计在激光焊接箱体结构中的应用

GXF360 2019-11-03

展开全文

激光焊接具有速度快、变形小、焊缝美观、强度高等优点，广泛应用于航空、汽车、医疗等领域。其中，激光自熔焊是一种无焊丝的非接触式焊接工艺，焊缝形式多样，且具有极佳的焊缝一致性。在钣金制造领域，具有巨大的应用潜力。本文着重介绍钣金设计在激光焊接具有翻边45°斜接接口箱体结构中的应用。

19世纪英国对地方政府和司法进行了较大力度的改革，打破了光荣革命后治安法官在地方确立的寡头统治，将治安法官的行政职权转让给民选的地方当局，治安法官专事司法；改变了英国的司法体系，治安法官的司法权是进一步加以明确和规范，并将治安法官司法纳入国家统一的司法体系之列，统一进行规范管理。

激光焊接箱体结构中的钣金设计

箱体选用的材料为1.5mm厚的304不锈钢，尺寸为200mm×200mm×115mm。箱体折弯角度从下至上依次为90°、90°、80°，箱体结构示意图见图1。产品下料的激光切割设备为TRUMPF Trulaser 3040激光切割机，折弯设备为TRUMPF BendCell 5130折弯机，激光焊接设备为TRUMPF Trulaser Robot 5020激光焊接机。表1所示为激光焊接参数。

图1 箱体结构示意图

在传统焊接不锈钢箱体结构工艺中，为得到较为美观的焊接产品，通常需要在焊接之后进行打磨抛光处理。后续工序繁琐，耗时较长，且在焊接过程中极易产生焊接变形和焊穿现象。而激光焊接由于其焊接速度快、变形小、焊缝美观等优点在钣金焊接领域具有巨大的应用潜力。

表1 激光焊接参数

焊接工艺功率(W) 速度(m/min) 离焦量(mm)激光热导焊 3000 1.8 10

其中TRUMPF Trulaser Robot 5020（下文简称TR5020）激光焊接设备在焊接箱体结构中拥有巨大的优势。TR5020在其焊接头上集成了高精度自动调焦系统，使其可以在同一个激光焊接程序中在激光深熔焊和激光热导焊焊接工艺之间随时切换，无需改变机器人姿态。同时配合集成在焊接头中的高倍CCD相机，可以更精准的调整激光焦点位置，进而使得激光焊缝具有极佳的焊缝一致性。而如何将激光焊接速度快、焊接热影响区窄、变形小、精度高的优点应用在箱体结构的焊接中成为了亟待解决的问题。

激光焊接箱体结构搭边量的设计

在焊接不锈钢箱体结构中，箱体角焊缝占据了整个焊接工艺的绝大部分。为了得到一个圆润的激光焊接焊缝，我们对传统焊接的搭边量进行了优化，如图2、图3所示，其中，t为板厚，a为搭接量，b为激光中心在板断面的位置，α为激光倾角。

图2 角焊缝搭边量改进

图3 激光焊接搭边量

图4 搭边量优化示意图及实际激光焊接效果

图5 边角释放槽示意图

图6 边角释放槽激光焊接设计示意图

优化后的搭边量，采用激光热导焊焊接工艺进行焊接。通过TR5020自动调焦系统精确设置离焦量为10.00mm，调焦精度为0.01mm。通过高倍CCD相机精确定位b值，可以实现在不填加焊丝的情况下得到圆润的激光焊缝，如图4b所示。该搭边量优化方案适用于3mm及以下厚度的板材，其中a、b、α值由t值决定。

激光焊接箱体结构边角释放槽的设计

在焊接不锈钢箱体结构中，边角释放槽的优化也极为重要，直接影响了箱体结构底部的效果。在传统焊接过程中，一般采用矩形或圆形边角释放槽。但该类型边角释放槽，在进行激光焊接时极易造成焊穿或不饱满的情况。边角释放槽示意图见图5。

通过调用TRUMPF激光焊接边角释放槽工艺块，对产品结构进行优化。在激光焊接后，可以得到非常饱满、圆润的焊接效果，几乎不需要二次处理，极大的减少了后续加工的时间，如图6、图7所示。

图7 边角释放槽实际激光焊接效果

激光焊接箱体结构翻边45°斜角接口的设计

在焊接不锈钢箱体结构中，由于折弯变形量的存在，在翻边45°斜角接口位置很难闭合紧密，如图8中 A处所示，采用激光焊接极难处理。因此，该接口的设计将直接影响到箱体结构的焊接质量。同时在B处也会存在较大的缝隙，直接激光焊接很难处理。

因为脑部供血不足，导致脑梗塞患者缺血、缺氧等症状，并最终导致局限性脑组织缺血性坏死或者脑软化。通过良好的治疗效果，社区服务中心做到了最佳的宣传效果，可以使社区群众做到慢病康复进社区，以缓解大医院就诊压力，将“六位一体”中的康复做好做实。与常规医院护理相比，社区康复护理能够降低经济支出，节约人力物力，将病患的家庭经济减到最低[3]。通过与亲属接触进行康复训练与日常护理，能够节约医疗费用的支持，最终实现经济效益。

患者眩晕症状全部消失，不影响患者的正常工作及生活，随访2个月无复发评价为显效；患者眩晕症状有显著改善，头疼现象有明显减轻，随访2个月发作频率较之前有明显减少评价为有效；达不到上述标准者评价为无效。临床总有效率=显效率+有效率。