技术领域
[0001] 本
发明属于
汽车制造
车身连接技术领域，具体涉及一种
发动机罩内外板包边后的连接方法。
背景技术
[0002] 受造型及行人保护影响，发动机罩形状大且结构简单，强度及
刚度不足，在
涂装电泳过程中受电泳液冲击
力大，经电泳、烘干后
变形量大，导致发动机罩与前格栅、前大灯、翼
子板之间的间隙、面差难以保证。目前发动机罩内外板包边后主要采用单面
点焊连接，为解决经涂装电泳、烘干后变形量大的难题，需要提高单面点焊的连接强度及刚度；增加单面点焊
电流与压力后，对发动机罩外表面面品影响较大，导致现单面点焊工艺难以同时保证强度与面品。同时，为提高涂装电泳后面漆
质量，涂装拟采用360度翻转工艺，现单面点焊工艺无法保证涂装360度翻转过程中发动机罩内外板不窜动、滑移，制约涂装电泳360度翻转工艺的应用。
[0003] 随着汽车行人保护法规要求越来越严格，发动机罩的强度设计趋于越来越软，使得后期发动机罩经涂装电泳、烘干变形的控制难度加大，急需寻求一套方法进行有效
预防。
发明内容
[0004] 本发明的目的在于提供一种发动机罩内外板包边后的连接方法，相比于现有的
电阻点焊单面
焊接，
激光焊接焊接强度高、刚性好、焊接速度快，可实现发动机罩内外板包边后的连接，防止发动机罩在搬运过程中内外板窜动，解决发动机罩经涂装电泳、烘干后变形量大的难题，同时可保证涂装360度翻转过程中发动机罩内外板不窜动、滑移。
[0005] 本发明的技术方案是这样实现的：
[0006] 一种发动机罩内外板包边后的连接方法，用于将包边后的发动机罩内板及外板进行连接，其特征在于，包括以下步骤：
[0007] 步骤一、将发动机罩外板与内板套合在一起，采用如下三种方式中的一种对套合后的发动机罩外板与内板进行包边压合，外板翻边压平后与内板贴合后形成的
角接面即为发动机罩内外板焊接贴合面：
[0008] 方式一：采用专机压合方式。
机器人带抓手将套合好的内外板总成零件放置于胎膜内；
工件在胎膜内自动
定位；工件定位后，压料板将工件压紧；
电机驱动预翻镶
块或胎膜动作，将外板翻边翻至45度左右；电机驱动压紧镶块或胎膜动作，将外板翻边压平；翻边结束后，压紧机构和定位自动打开。
[0009] 方式二：采用压机压合方式。人工或自动将套合好的内外板总成零件放置于胎模内；压机滑块下降，驱动模具闭合，实现翻边压紧；滑块上升，模具打开。
[0010] 方式三：采用机器人滚边压合方式。人工或机器人抓取套合好的内外板总成零件放置于胎模内；
气缸驱动压料板定位销及压紧机构定位、压紧工件；机器人接受启动
信号，持滚边头按设定轨迹滚边；滚边结束后，压料板自动打开。
[0011] 步骤二、将包边压合后的发动机罩总成转运至
焊接夹具上，通过夹具将包边压合后的发动机罩总成进行定位并夹紧，使发动机罩内外板焊接
位置贴合面贴合良好；
[0012] 步骤三、工件及夹具保持不动，机器人持激光头借助一字线光学对焦系统完成
激光束的对焦与离焦量的设定，离焦量为-4mm～+4mm；
[0013] 步骤四、在激光焊接过程中，
激光器产生的激光束由光路系统或者耦合光纤传送至激光焊接头，经反射式聚焦结构导光系统
准直、聚焦后，传送至发动机罩内外板的焊接贴合面处，激光束的入射方向与零件法线方向之间夹角为30°～45°，激光束
熔化发动机罩内外板焊接贴合面处的两侧
母材形成
焊缝，激光焊接功率为200W～2000W，焊接速度为0.5m/min～6m/min。
[0014] 进一步的技术方案包括：
[0015] 步骤一发动机罩内外板包边压合后，内外板贴合，内外板间隙不得大于0.1mm；
[0016] 所述发动机罩内外板材料为低
合金镀锌
钢板，且所述发动机罩内外板包边压合后的焊缝接头形式为搭接，焊缝为
角焊缝；
[0017] 步骤四中发动机罩内外板包边后的激光焊接为分段焊接，焊缝长度为5mm～30mm，焊缝段数一般为8～20段；
[0018] 为保证激光焊接不影响发动机罩外表面面品，在保证焊接强度的前提下，步骤四焊缝熔深不得超过内板钢板厚度；
[0019] 步骤四激光焊接方式采用激光远程飞行焊和激光远程扫描焊。
[0021] 本发明利用激光焊接连接包边后的发动机罩内外板，相比于现有的单面点焊焊接，激光焊接焊接强度高、刚性好、焊接速度快。本发明的应用可有效解决发动机罩经涂装电泳、烘干后变形量大的工艺难题。同时可保证发动机罩经涂装360度翻转后内外板不产生滑移，减少烘干工序，降低设备投资及占地面积，提高车身品质及生产效率。
附图说明
[0022] 下面结合附图对本发明作进一步的说明：
[0023] 图1为发动机罩外板示意图；
[0024] 图2为发动机罩内板总成示意图；
[0025] 图3为发动机罩包边压合总成示意图；
[0026] 图4为发动机罩包边后内外板焊接结构示意图；
[0027] 图5为发动机罩包边后内外板激光焊接示意图。
[0028] 图中：1、发动机罩外板；2、发动机罩内板；3、焊缝；4、激光束。
具体实施方式
[0029] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
[0031] 步骤一、将发动机罩外板与内板套合在一起，采用专机压合的方式对发动机罩外板与内板进行包边压合，外板翻边压平后与内板贴合后形成的角接面即为发动机罩内外板焊接贴合面：
[0032] 步骤二、将包边压合后的发动机罩总成转运至焊接夹具上，通过夹具将包边压合后的发动机罩总成进行定位并夹紧，使发动机罩内外板焊接位置贴合面贴合良好；
[0033] 步骤三、采用激光焊接系统焊接发动机罩内外板前，工件及夹具保持不动，机器人持激光头借助一字线光学对焦系统完成激光束的对焦与离焦量的设定，离焦量为+4mm；
[0034] 步骤四、在激光焊接过程中，激光器产生的激光束由光路系统或者耦合光纤传送至激光焊接头，经反射式聚焦结构导光系统准直、聚焦后，传送至发动机罩内外板的焊接贴合面处，激光束的入射方向与零件法线方向之间夹角为30度，激光束熔化发动机罩内外板焊接贴合面处的两侧母材形成焊缝，激光焊接功率为2000W，焊接速度为6m/min。
[0035] 步骤四中发动机罩内外板包边后的激光焊接为分段焊接，焊缝长度为5mm，焊缝段数为20段。
[0036] 最终焊缝表面无气孔、裂纹等
缺陷，焊缝无明显余高。通过激光焊接连接包边后的发动机罩内外板后，可有效防止发动机罩搬运过程中内外板产生窜动；发动机罩外表面面品评审结果符合质保要求；发动机罩经涂装电泳、烘干后变形量小于1mm，满足装配要求；发动机罩经涂装360度翻转连续翻转30圈后，内外板未产生滑移。
[0037] 实施例2：
[0038] 步骤一、将发动机罩外板与内板套合在一起，采用压机压合的方式对发动机罩外板与内板进行包边压合，外板翻边压平后与内板贴合后形成的角接面即为发动机罩内外板焊接贴合面：
[0039] 步骤二、将包边压合后的发动机罩总成转运至焊接夹具上，通过夹具将包边压合后的发动机罩总成进行定位并夹紧，使发动机罩内外板焊接位置贴合面贴合良好；
[0040] 步骤三、采用激光焊接系统焊接发动机罩内外板前，工件及夹具保持不动，机器人持激光头借助一字线光学对焦系统完成激光束的对焦与离焦量的设定，离焦量为+4mm；
[0041] 步骤四、在激光焊接过程中，激光器产生的激光束由光路系统或者耦合光纤传送至激光焊接头，经反射式聚焦结构导光系统准直、聚焦后，传送至发动机罩内外板的焊接贴合面处，激光束的入射方向与零件法线方向之间夹角为30度，激光束熔化发动机罩内外板焊接贴合面处的两侧母材形成焊缝，激光焊接功率为1100W，焊接速度为3.2m/min。
[0042] 步骤四中发动机罩内外板包边后的激光焊接为分段焊接，焊缝长度为17mm，焊缝段数为14段。
[0043] 最终焊缝表面无气孔、裂纹等缺陷，焊缝无明显余高。通过激光焊接连接包边后的发动机罩内外板后，可有效防止发动机罩搬运过程中内外板产生窜动；发动机罩外表面面品评审结果符合质保要求；发动机罩经涂装电泳、烘干后变形量小于1mm，满足装配要求；发动机罩经涂装360度翻转连续翻转30圈后，内外板未产生滑移。
[0044] 实施例3：
[0045] 步骤一、将发动机罩外板与内板套合在一起，采用机器人滚边压合的方式对发动机罩外板与内板进行包边压合，外板翻边压平后与内板贴合后形成的角接面即为发动机罩内外板焊接贴合面：
[0046] 步骤二、将包边压合后的发动机罩总成转运至焊接夹具上，通过夹具将包边压合后的发动机罩总成进行定位并夹紧，使发动机罩内外板焊接位置贴合面贴合良好；
[0047] 步骤三、采用激光焊接系统焊接发动机罩内外板前，工件及夹具保持不动，机器人持激光头借助一字线光学对焦系统完成激光束的对焦与离焦量的设定，离焦量为0mm；
[0048] 步骤四、在激光焊接过程中，激光器产生的激光束由光路系统或者耦合光纤传送至激光焊接头，经反射式聚焦结构导光系统准直、聚焦后，传送至发动机罩内外板的焊接贴合面处，激光束的入射方向与零件法线方向之间夹角为45度，激光束熔化发动机罩内外板焊接贴合面处的两侧母材形成焊缝，激光焊接功率为2000W，焊接速度为6m/min。
[0049] 步骤四中发动机罩内外板包边后的激光焊接为分段焊接，焊缝长度为17mm，焊缝段数为14段。
[0050] 最终焊缝表面无气孔、裂纹等缺陷，焊缝无明显余高。通过激光焊接连接包边后的发动机罩内外板后，可有效防止发动机罩搬运过程中内外板产生窜动；发动机罩外表面面品评审结果符合质保要求；发动机罩经涂装电泳、烘干后变形量小于1mm，满足装配要求；发动机罩经涂装360度翻转连续翻转30圈后，内外板未产生滑移。
[0051] 实施例4：
[0052] 步骤一、将发动机罩外板与内板套合在一起，采用压机压合的方式对发动机罩外板与内板进行包边压合，外板翻边压平后与内板贴合后形成的角接面即为发动机罩内外板焊接贴合面：
[0053] 步骤二、将包边压合后的发动机罩总成转运至焊接夹具上，通过夹具将包边压合后的发动机罩总成进行定位并夹紧，使发动机罩内外板焊接位置贴合面贴合良好；
[0054] 步骤三、采用激光焊接系统焊接发动机罩内外板前，工件及夹具保持不动，机器人持激光头借助一字线光学对焦系统完成激光束的对焦与离焦量的设定，离焦量为-4mm；
[0055] 步骤四、在激光焊接过程中，激光器产生的激光束由光路系统或者耦合光纤传送至激光焊接头，经反射式聚焦结构导光系统准直、聚焦后，传送至发动机罩内外板的焊接贴合面处，激光束的入射方向与零件法线方向之间夹角为45度，激光束熔化发动机罩内外板焊接贴合面处的两侧母材形成焊缝，激光焊接功率为1100W，焊接速度为3.2m/min。
[0056] 步骤四中发动机罩内外板包边后的激光焊接为分段焊接，焊缝长度为30mm，焊缝段数为8段。
[0057] 最终焊缝表面无气孔、裂纹等缺陷，焊缝无明显余高。通过激光焊接连接包边后的发动机罩内外板后，可有效防止发动机罩搬运过程中内外板产生窜动；发动机罩外表面面品评审结果符合质保要求；发动机罩经涂装电泳、烘干后变形量小于1mm，满足装配要求；发动机罩经涂装360度翻转连续翻转30圈后，内外板未产生滑移。
[0058] 实施例5：
[0059] 步骤一、将发动机罩外板与内板套合在一起，采用专机压合的方式对发动机罩外板与内板进行包边压合，外板翻边压平后与内板贴合后形成的角接面即为发动机罩内外板焊接贴合面：
[0060] 步骤二、将包边压合后的发动机罩总成转运至焊接夹具上，通过夹具将包边压合后的发动机罩总成进行定位并夹紧，使发动机罩内外板焊接位置贴合面贴合良好；
[0061] 步骤三、采用激光焊接系统焊接发动机罩内外板前，工件及夹具保持不动，机器人持激光头借助一字线光学对焦系统完成激光束的对焦与离焦量的设定，离焦量为-4mm；
[0062] 步骤四、在激光焊接过程中，激光器产生的激光束由光路系统或者耦合光纤传送至激光焊接头，经反射式聚焦结构导光系统准直、聚焦后，传送至发动机罩内外板的焊接贴合面处，激光束的入射方向与零件法线方向之间夹角为30度，激光束熔化发动机罩内外板焊接贴合面处的两侧母材形成焊缝，激光焊接功率为200W，焊接速度为0.5m/min。
[0063] 步骤四中发动机罩内外板包边后的激光焊接为分段焊接，焊缝长度为5mm，焊缝段数为20段。
[0064] 最终焊缝表面无气孔、裂纹等缺陷，焊缝无明显余高。通过激光焊接连接包边后的发动机罩内外板后，可有效防止发动机罩搬运过程中内外板产生窜动；发动机罩外表面面品评审结果符合质保要求；发动机罩经涂装电泳、烘干后变形量小于1mm，满足装配要求；发动机罩经涂装360度翻转连续翻转30圈后，内外板未产生滑移。
[0065] 实施例6：
[0066] 步骤一、将发动机罩外板与内板套合在一起，采用机器人滚边压合的方式对发动机罩外板与内板进行包边压合，外板翻边压平后与内板贴合后形成的角接面即为发动机罩内外板焊接贴合面：
[0067] 步骤二、将包边压合后的发动机罩总成转运至焊接夹具上，通过夹具将包边压合后的发动机罩总成进行定位并夹紧，使发动机罩内外板焊接位置贴合面贴合良好；
[0068] 步骤三、采用激光焊接系统焊接发动机罩内外板前，工件及夹具保持不动，机器人持激光头借助一字线光学对焦系统完成激光束的对焦与离焦量的设定，离焦量为0mm；
[0069] 步骤四、在激光焊接过程中，激光器产生的激光束由光路系统或者耦合光纤传送至激光焊接头，经反射式聚焦结构导光系统准直、聚焦后，传送至发动机罩内外板的焊接贴合面处，激光束的入射方向与零件法线方向之间夹角为45度，激光束熔化发动机罩内外板焊接贴合面处的两侧母材形成焊缝，激光焊接功率为200W，焊接速度为0.5m/min。
[0070] 步骤四中发动机罩内外板包边后的激光焊接为分段焊接，焊缝长度为17mm，焊缝段数为14段。
[0071] 最终焊缝表面无气孔、裂纹等缺陷，焊缝无明显余高。通过激光焊接连接包边后的发动机罩内外板后，可有效防止发动机罩搬运过程中内外板产生窜动；发动机罩外表面面品评审结果符合质保要求；发动机罩经涂装电泳、烘干后变形量小于1mm，满足装配要求；发动机罩经涂装360度翻转连续翻转30圈后，内外板未产生滑移。
