先进制造技术在汽车上的应用

摘要随着世界经济一体化进程的加快，中国汽车制造行业步入了一个迅猛发展的时期。国内许多的汽车制造企业都在积极调整自身的产品结构，以提企业的市场竞争力，国内汽车市场的竞争环境也更为严峻。随着汽车行业不断的发展壮大，以及国内汽车市场的迅速扩张，只有不断提升产品质量，才能最终占据有利的市场地位，只有具备先进的生产技术，过硬的产品质量才能在国内汽车市场激烈的竞争环境中生存和发展。才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。本文首先从我国先进制造技术的现状进行分析及当今制造技术面临的问题，其次简要叙述了先进制造技术的前沿科学，展望了先进制造技术的发展前景。最后通过激光焊接技术在汽车加工中的应用技术分析和实例介绍，从技术、经济和实用等方面说明了激光焊接在汽车工业中的重要应用。关键词：制造技术；应用前景；激光焊接AbstractWiththedevelopmentofsociety,thepeopletotherequirementsoftheproductalsohaschangedgreatly,requirementbreedtodiversity,updatetofast,qualitytohigh-grade,useconvenient,pricereasonable,appearancetowantbeautiful,automationdegreehigh,after-salesserviceisbetter...Tosatisfypeoplemoreandmorehighdemand,musttheuseofadvancedmanufacturingtechnology.Ourcountryisinthekeyperiodofeconomicdevelopment,manufacturingtechnologyisourweaklinks.Onlykeepupwiththedevelopmentofadvancedmanufacturingtechnologyoftheworldtrend,assoonaspossibletonarrowthegapwithdevelopedcountries,tothefiercemarketcompetition.Inthispaper,thepresentsituationofourcountry'sadvancedmanufacturingtechnologyanalysisandthemanufacturingtechnologyoftheface,anddescribesbrieflytheadvancedmanufacturingtechnologyofthefrontierscience,andlooksforwardtotheprospectofthedevelopmentofadvancedmanufacturingtechnology.Atlast,bylaserweldingtechnologyinvehicleprocessingtheapplicationtechniqueanalysisandexamples,thepaperpointsoutthatthetechnology,economyandpracticalityaspectsthatthelaserweldinginimportantapplicationofautomobileindustryKeyWordsmanufacturingtechnology;CAD;CIMS;Moldingtechnology;Frontierscience;Applicationprospects;Laserwelding目录1引言...............................................................12先进制造技术概念..................................................13先进制造技术的重要性及现状........................................13.1先进制造技术的重要性.....................................，.......13.2先进制造技术的现状...............................................14改变汽车产业的先进制造技术.........................................24.1信息技术对汽车先进制造技术的发展起着越来越重要的作用..................24.2汽车设计技术的不断现代化..........................................34.3汽车成形技术向精密成形或称净成形的方向发展..........................34.4汽车加工技术向着超精密、超高速以及发展新一代制造装备的方向发展...........34.5汽车制造工艺、设备和工厂的柔性和可重构性将成为汽车企业装备的显著特点.....35应用...............................................................35.1激光焊接的技术可行性..............................................45.2激光焊接在汽车行业中的应用........................................55.3激光焊接技术前境.................................................66总结...............................................................77参考文献..........................................................88致谢..............................................................91引言随着中国人均收入的增长、生活水平的提高以及市场的日趋成熟，人们有了对轿车越来越多的多样化需求。因此汽车上采用先进制造技术是必不可少的，而焊接技术也有了大的改进。2先进制造技术概念先进制造技术AMT(AdvancedManufacturingTechnology)是集机械，电子，信息，材料，能源和管理等各项先进技术而发展起来的高新技术，它是发展国民经济的重要基础技术之一。先进制造技术是制造业为提高竞争力以适应时代的要求而形成的一个高新技术群，经过发展，已形成了完整的体系结构。3先进制造技术的重要性及现状3.1先进制造技术的重要性先进制造技术是当今生产力的主要构成因素，是国民经济的重要支柱。论文大全。它担负着为国民经济各部门和科学技术的各个学科提供装备、工具和检测仪器的重要任务，成为国民经济和科学技术赖以生存和发展的重要手段。尤其是一些尖端科技，如航空、航天、微电子、光电子、激光、分子生物学和核能等等技术的出现和发展，如果没有先进制造技术作为基础，是不可能实现的。3.2先进制造技术的现状近年来，我国的制造业不断采用先进制造技术，但与工业发达国家相比，仍然存在一个阶段性的整体上的差距。1．管理方面。工业发达国家广泛采用计算机管理，重视组织和管理体制、生产模式的更新发展，推出了准时生产（JIT）、敏捷制造（AM）、精益生产（LP）、并行工程（CE）等新的管理思想和技术。我国只有少数大型企业局部采用了计算机辅助管理，多数小型企业仍处于经验管理阶段。2．设计方面。工业发达国家不断更新设计数据和准则，采用新的设计方法，广泛采用计算机辅助设计技术（CAD/CAM），大型企业开始无图纸的设计和生产。我国采用CAD/CAM技术的比例较低。3．制造工艺方面。工业发达国家较广泛的采用高精密加工、精细加工、微细加工、微型机械和微米/纳米技术、激光加工技术、电磁加工技术、超塑加工技术以及复合加工技术等新型加工方法。我国普及率不高，尚在开发、掌握之中。4．自动化技术方面。工业发达国家普遍采用数控机床、加工中心及柔性制造单元（FMC）、柔性制造系统（FMS）、计算机集成制造系统（CIMS），实现了柔性自动化、知识智能化、集成化。我国尚处在单机自动化、刚性自动化阶段，柔性制造单元和系统仅在少数企业使用。4改变汽车产业的先进制造技术随着以信息技术为代表的高新技术的日新月异，随着汽车市场需求个性化与多样化的演变，未来汽车产业发展的重要特征是向全球化、网络化、虚拟化方向发展，未来汽车先进制造技术发展的趋势是向精密化、柔性化、虚拟化、网络化、智能化、敏捷化、清洁化、集成化及管理创新方向发展。汽车产业发展对先进制造技术（AMT）的需求越来越强烈。4.1信息技术对汽车先进制造技术的发展起着越来越重要的作用信息化是当今社会发展的趋势，信息技术与传统制造技术相结合，将使汽车制造业的生产方式发生革命性变革。信息技术促进着设计技术的现代化；成形与加工制造的精密化、快速化、数字化；自动化技术的柔性化、集成化、智能化；整个制造过程的虚拟化、网络化、全球化。汽车先进生产模式的发展，如网络化制造、并行工程、精益生产、敏捷制造、虚拟企业与虚拟制造，也无不以信息技术的发展为支撑。4.2汽车设计技术的不断现代化。现代汽车设计技术的主要发展趋势：一是设计方法和手段的现代化。二是新的设计思想和方法不断出现，如并行设计，面向“X”的设计DFX(DesignForX)，健壮设计(RobustDesign)，反求工程技术等。三是向全寿命周期设计发展。第四，设计过程、快速造型和设计验证，由单纯考虑技术因素转向综合考虑技术、经济和社会因素。4.3汽车成形技术向精密成形或称净成形的方向发展。展望21世纪，制造工件的毛坯正在从接近零件形状(NearNetShapeProcess)向直接制成工件即精密成形或称净成形(NetShapeProcess)的方向发展。精密铸造技术、精密塑性成形技术、精密连接技术等精密成形技术将获飞速发展。4.4汽车加工技术向着超精密、超高速以及发展新一代制造装备的方向发展目前，超精加工已实现亚微米级加工，并正在向纳米加工时代迈进，加工材料由金属扩大到非金属；超高速切削用于铝合金的切削速度已超过1600米/分，铸铁为1500米/分，可以近10倍地提高加工效率并提高加工件的性能。4.5汽车制造工艺、设备和工厂的柔性和可重构性将成为汽车企业装备的显著特点汽车个性化需求和不确定的市场环境，使得制造资源的柔性和可重构性将成为21世纪汽车企业装备的显著特点。先进的制造工艺、智能化的软件和柔性的自动化设备、企业的柔性发展战略，构成未来汽车企业竞争的软、硬件资源。5应用世界上第一个激光器的成功演示在40多年前，在今天，激光科学技术蓬勃发展，其作用远远超出了其发明初期人们原有的预想，激光技术的应用目前遍及科技、经济、军事和社会的许多领域。汽车工业是激光加工重要的应用领域，占激光加工15%的份额，激光焊接、激光切割、激光标记、激光打孔都有着广泛的应用。5.1激光焊接的技术可行性激光(受激辐射光)最基本的特点就是：单色性、方向性、相关性，这些独特性质加上由此而来的超高亮度，超短脉冲等性质使它已经紧紧的和现代工业结合在一起，这些特质非常适合焊接加工。激光器一般按产生激光的工作物质不同来分类，主要有半导体(GaAs,InP等)激光器、固体(Nd:YAG等)激光器、气体(CO2、He-Ne等)激光器、液体(可调谐染料等)激光器、化学激光器、自由电子激光器等。其中气体激光器以气体或金属蒸汽为发光粒子，它是目前种类最多，激励方式最多样化，激光波长分布区域最宽，容易实现大功率连续输出，应用最广泛的一类激光器。固体激光器是将产生激光的粒子掺于固体基质，其浓度比气体大，因而可以获得比较大的激光能量输出，具有能量大，峰值功率高，机构