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CN1262654A - 借助激光焊接制造汽车车体的方法和汽车车体 - Google Patents

借助激光焊接制造汽车车体的方法和汽车车体 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种通过激光焊接制造汽车车体的方法.另外,第一和第二板件(6,9;16,19)在各自待焊的钢板边缘(8,10;17,20)处通过一个沿相同轨道被引导的激光头被切割而分别形成了一个形状互补的棱边走向。接着,这两个钢板边缘(8,10;17,20)被拼装焊接起来。根据本发明,第一板件(6;16)是车体(11)的外壳部件,其中所属钢板边缘(8;17)是指在一个工序中制成的车体(11)上的指定切割位置(12;18)。第二板件(9;19)是一个车体(11)的外壳部件,它具有一个在一个工序中形成的且其走向与切割位置(12;18)互补的钢板边缘(10;20)。外壳部件(9;19)的钢板边缘(10;20)在另一个工序中与在切割位置(12;18)上的外壳部(6;16)的钢板边缘(10;20)拼接并随后焊接在一起。由此可以简单且低成本地完成如被设计成跑车的改装汽车的车体制造任务。

Description

借助激光焊接制造汽车车体的方法和汽车车体
本发明涉及一种如权利要求1前序所述的借助激光焊接制造汽车车体的方法以及一种如权利要求7前序所述的采用该方法制成的汽车车体。
在已知的薄板对焊方法(DE3803071A1)中，尤其是在车体深冲冲压件的对焊方法中，首先将两块待焊板钢板边缘对齐地夹紧固定住并且在两个对置的待焊棱边之间留有间隙地定位这两块板。接看，一个随轨道移动的激光头或两个都随轨道移动的激光头切割这两个钢板边缘。这两个形状互补地激光切割成的钢板边缘通过移动至少一块被夹紧固定的板而碰撞对接。接着，由相同导轨控制的激光头将这两个钢板边缘焊接起来。拟定用于该方法的深冲冲压件的焊接装置具有两块滑板，在滑板的托架上安装有可更换的轮廓座，轮廓座的夹紧面与待焊冲压件的理论空间形状一致。
可以利用已知方法在对焊钢板边缘时获得最小接缝，从而随后的激先焊接产生了完美的对焊缝。没有提到应该在哪里使用这种与汽车车体制造有关的方法。在所示的实施例中，只是通过相应略微弯曲的U形支承件而加长了U形的支承件并且通过激光焊接将其连接起来。这样的加长支承件如果通过深冲而简单地共同一体地制成就好了。
本发明的任务是提供一种借助激光焊接制造汽车车体的方法，利用该方法，简单且成本低廉地解决了汽车车体安装中的特殊问题。本发明的另一个任务是提供一种可以简单且低成本地制造的汽车车体。
与方法有关的任务是通过权利要求1的特征完成的。
根据权利要求1，第一板件是车体外壳部，所属激光切割的钢板边缘是在一个工序中形成的车体上的指定切割位置。
第二板件是车体的外壳部件并且具有一个在一个工序中激光切割成的且具有与指定切割位置形状互补的走向的钢板边缘。
在另一个工序中，外壳部件根据其激光切割而成的钢板边缘在指定切割位置上与外壳部的激光切割的钢板边缘对接起来，接着在另一个工序中，激光焊接这两个激光切割的钢板边缘。
因此，在这里不是仅涉及由若干部件组装和焊接车体结构，而这些部件过去可以通过其它技术简单制成就好了。确切地说，可以在车体制造中利用本发明的车体专用方法简单且低成本地完成棘手任务。
汽车生产厂家配件数目少地生产符合规定地改动的大批量生产汽车的车体外形。尤其是它们可以是跑车改装车，跑车车体例如具有轮罩宽展部、发动机突起部、导流板等。用于具有宽展部的轮罩板、带发动机突起部的发动机罩的专用深冲模具的成本在汽车配件数目少的情况下很高并且在大多数情况下是让人无法承受的。另外，在这样的改动板件中，出现了深凹面或侧凹凹面，它们在深冲时带来麻烦。在这里，例如在轮罩宽展部中，总是在轮罩凹面切边上安装塑料件并且在那里把塑料件连接起来，这些塑料件不够稳定并且外观上也不太符合要求。在小型专用车间如所谓的发动机调试车间中，准备出批量生产的跑车，其中例如在那里利用普通的焊接技术通过手工安装板件而制成轮罩宽展部，这样的方法对于批量生产改造汽车外形来说太费事并且不实用。
相反地，利用本发明可以简单且低成本地小批量制造大批量生产型汽车的可改动外形。为此，从一个未作改动的深冲批量生产件上，如在形成激光切割钢板边缘的条件下，在轮罩凹面切边上切割掉一个不再需要的部分。作为另一个外壳部件，随后可以焊接上一个改装部分如具有形状互补地激光切割而成的钢板边缘的轮罩宽展板。因此，可以实现这样的组件设想，其中可以基于大批量生产的车体，快速、简单且低成本地小批量改动车体外形。
另外，改装部分可以优选地安装在成型车体上且尤其是安装在成型粗制车体上。另外，改装部分可以安置在成批生产汽车的部位上，它或许可以作为大批量生产件的配件或辅助件地用于改装车体。只利用一次激光切割就可以切割掉改装部分的边条和批量生产件的不再需要部分以便形成形状互补的激光切割钢板边缘。因此，引导激光切割头是不重要的，因为在任何情况下都可以形成形状互补地配合的切割棱边。利用本发明的方法，还可以简单地制造带侧凹凹面和/或深凹面的难深冲构件。这样的构件是如此分段的，即在各板上没有出现深冲问题，其中这些板随后根据本发明的方法被焊接在一起。为此，根据指定分割线控制轨迹地激光切割外壳部以便形成第一钢板边缘，随后焊接具有形状互补地激光切割成的钢板边缘的第二板件，其中如此制成第二板件，即与第一板件有关地形成了一个侧凹凹面和/或一个深凹面。
另外，可以很有利地在车体的后盖板或后盖内形成一个凹面以便安放车牌。同时，分割线或者焊缝尽可能看不见地布置在凹面内侧的上凹面边缘和/或车牌的下方。
为象单个构件那样形成车牌安放凹面，在装入车体前加工后盖板。但是，根据上述制造改装外形的加工方式，可以在成型的粗制车体上进行加工。
与汽车车体有关地，本发明的任务是通过权利要求7的特征完成的。
根据权利要求7而提出了一种汽车车体，它是采用了前述权利要求之一所述的方法制成的，尤其是具有轮罩宽展部和/或发动机突起部和/或导流板的车体的改装汽车外形是通过将改装部件焊接到未改动的激光切割的车体板件上而形成的，和/或深凹面和/或侧凹凹面是如此分段和组装焊接起来的，即不存在深冲问题。
结合附图来详细描述本发明。其中：
图1是一种成针对大批量生产型汽车而作了改动的跑车型外表形状的汽车的透视图；
图2是在车牌安放凹面区内的沿图1的A-A线的截面图。
在图1中画出了相对于大批量生产型汽车而作出改动的跑车型外表形状的汽车1的透视图。汽车1在各汽车纵侧面的前轮区2内和后轮区3内分别具有一个轮罩宽展部4、5。
为制造轮罩宽展部4、5，借助激光头从在轮罩凹口切边上的未作改动的深冲挡泥板的外壳部6上切割掉一个不再需要的部分。由此形成了激光切割的钢板边缘8。作为其它外壳部件，随后作为改装部地焊接上一块具有与钢板边缘8形状互补地激光切割而成的钢板边缘10的轮罩宽展板9。
为此，在第一工序中将轮罩宽展板9安置在外壳部6的位置上，它在这里可以作为辅助件地被连接起来以便改动车体11。随后，在第二工序中，只通过一次激光切割就切割掉轮罩宽展板9的边条和外壳部6的不再需要部分以便形成形状互补的钢板边缘8、10。在随后的工序中，轮罩宽展板9的钢板边缘10在由钢板边缘8、10精确确定的切割位置12上与外壳部6的钢板边缘8拼装在一起。最后，在另一个工序中沿切割位置12激光焊接轮罩宽展板9和外壳部6。
这样的轮罩宽展部4、5可以被安装在成型车体11上且尤其是安装在成型的粗制车体上，或者在粗制车体装配前被安装在轮罩板上。还可以按照相同的方式方法例如将导流板和/或发动机突起部安装在汽车1上。
在图2中示出了在用于安放车牌15的深凹面14区域内穿过汽车后盖13局部的沿图1的A-A线的横截面。为形成这样的深凹面14或者是侧凹凹面，首先将各个构件分成几段，使得在这些构件的各板上没有出现深冲问题。随后将各块板焊接在一起。
如图2所示，为此根据一条指定分割线18控制轨迹地激光切割后盖13的外壳部16以便形成第一钢板边缘17。随后，焊接上具有形状互补地激光切割成的钢板边缘20的第二板件19。另外，如此制成第二板件19，即它与第一板件16一起形成了深凹面14。同时，分割线18尽可能看不见地位于凹面内侧的上凹面边缘21上，或者在一个替换分段方式中，它位于固定的车牌15下面的区域22内。
后盖13可以在被装入车体11之前进行加工以便形成象单个构件那样的凹面14。但是在制造改动车体外形的范围内，根据上述的方法，也可以在成型的粗制车体上进行加工。

Claims (7)

1.一种借助激光焊接制造汽车车体的方法，其中第一板件(6；16)和第二板件(9；19)在各自要焊接的钢板边缘(8，10；17，20)处通过至少一个沿相同轨道控制轨迹地移动的激光头接受切割以便分别形成一个形状互补的棱边走向，两个待焊接钢板边缘(8，10；17，20)根据其形状互补的所属棱边走向被对接起来，通过一个沿相同轨道移动的激光头将这两个钢板边缘(8，10；17，20)焊接起来，其特征在于，第一板件(6；16)是车体(11)的外壳部，所属激光切割的钢板边缘(8；17)是指在一个工序中形成的车体(11)上的指定切割位置(12；18)，第二板件(9；19)是车体(11)的外壳部件并且具有一个在一个工序中激光切割而成的且具有与指定切割位置(12；18)形状互补的走向的钢板边缘(10；20)，在另一个工序中，外壳部件(9；19)的激光切割而成的钢板边缘(8；17)在指定切割位置(12；18)上与外壳部(6；16)的激光切割的钢板边缘(10；20)对接起来，在另一个工序中，激光焊接这两个激光切割的钢板边缘(8，10；17，20)。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在一个改动车体(11)外形的组件设想中，外壳部(6)是一个未作改动的深冲批量生产件，从所述批量生产件上切割掉一个不再需要的部分以便形成激光切割的钢板边缘(8)，作为外壳部件(9)，焊接上一个具有形状互补地激光切割成的钢板边缘(10)的改装部件，其中可以形成轮罩宽展部(4，5)、发动机突起部、导流板等。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，改装部件被安装在成型车体(11)且尤其是安装在成型的粗制车体上。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，为形成侧凹凹面和/或为形成可深冲性差的深凹面(14)，第一外壳部(16)没有或者只有一部分形成了一个凹面(14)，根据一条指定分割线(18)控制轨迹地激光切割外壳部(16)以便形成第一钢板边缘(17)并且焊接上具有形状互补地激光切割成的钢板边缘(20)的第二板件(19)，其中第二板件(19)是如此形成的，即它与第一板件(16)一起形成了一个侧凹凹面和/或一个深凹面(14)。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，在后盖板或后盖(13)内的凹面被设计成安放车牌(15)并且分割线(18)或者焊缝分布在上凹面边缘(21)上和/或车牌(15)的下方。
6.如权利要求1-5之一所述的方法，其特征在于，两块边缘区域重叠的板件(6，9；16，19)摞在一起并且只通过一次激光切割就形成了两个激光切割的钢板边缘(8，10；17，20)。
7.一种采用了如权利要求1-6之一所述的方法制成的汽车车体，其特征在于，尤其是具有轮罩宽展部(4，5)和/或发动机突起部和/或导流板的车体(11)的改造外形是通过将作为第二板件(9)的改装部件焊接到作为车体(11)的第一板件(6)的未作改动的激光切割的批量生产板件上而形成的，和/或深凹面和/或侧凹凹面且尤其是用于安放车牌(15)的凹面(14)是通过将第二板件(19)焊接到汽车车体(11)的激光切割的第一板件(16)上而形成的，其中第一板件(6；16)和所属第二板件(9；19)在形状互补地激光切割成的钢板边缘(8，10；17，20)处经激光焊接而对接。
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