In den letzten Jahren wurden die Vorteile von Laserschweißmaschinen im Bereich des Automobilbaus immer deutlicher und erhielten auch immer mehr Aufmerksamkeit. Beim Laserschweißen muss nicht im Vakuum geschweißt werden, Schweißverformungen können vermieden werden und die Schweißnaht hat eine umfassende mechanische Leistung, die der des Grundmaterials entspricht oder besser ist, so dass das Zahnrad ein großes Drehmoment übertragen. Daher ist das Laserschweißen von Automobilzahnrädern zu einem wichtigen Trend in der heutigen Fertigungsentwicklung geworden.
Schweißverfahren für Automobilzahnräder
Die Schweißnahttiefe des Zahnradschweißens mit Laserstrahl hoher Energiedichte ist relativ groß, und das Laserschweißen ist im Allgemeinen ein Tiefschweißen; Laserschweißen hat keine Kontaktbearbeitung, hohe Geschwindigkeit, kleine Wärmeeinflusszone, geringe Verformung des Schweißzahnrads und Zahnradbearbeitungsvolumen nach dem Schweißen Weniger oder sogar keine Bearbeitung; hohe Schweißfestigkeit, Schweißnähte haben im Allgemeinen mechanische Eigenschaften, die denen des Grundmaterials entsprechen oder besser sind, so dass das Zahnrad ein größeres Drehmoment übertragen kann; hohe Schweißgenauigkeit, während des Schweißprozesses wird kein Zusatzdraht benötigt; und Verglichen mit anderen Strahlschweißverfahren erfordert das Laserschweißen von Zahnrädern keine Vakuumkammer und das Schweißen wird in einer natürlichen Umgebung durchgeführt, was intuitiv ist.
Der Hauptprozess der Laserschweißausrüstung umfasst die folgenden Aspekte
1. Parameter des Schweißprozesses. Beim Laserschweißen wird im Allgemeinen ein Laserstrahl im Grundmodus oder auf niedrigem Niveau verwendet. Die wichtigsten Prozessparameter beim Zahnradschweißen sind Laserleistung, Schweißgeschwindigkeit und Defokussierung. Für einen bestimmten Punktdurchmesser und einen bestimmten Defokussierungsbetrag nimmt die Schweißeindringung mit der Zunahme der Strahlleistung zu und nimmt mit der Zunahme der Schweißgeschwindigkeit ab; der Trenngehalt hat großen Einfluss auf Einschweißung, Einbrandbreite und Nahtform und kann sogar bestimmt werden Die Form des Laserschweißens.
2. Die Schweißkonstruktion wird vor dem Schweißen gereinigt und gepresst. Das Laserschweißen stellt bestimmte Anforderungen an den Reinigungsgrad der Schweißkonstruktion. Die Sauberkeit der Reinigung wirkt sich direkt auf die Qualität der Schweißung aus. Bei Ölflecken, Rost und anderen Verunreinigungen an der Schweißnaht können leicht Fehler wie Poren entstehen. In der Produktion sollten mechanisierte Reinigungsmethoden angewendet werden, und die Reinigung sollte durch Tauchen, Sprühen oder eine Kombination aus beidem erfolgen. Die gereinigten Verzahnungsschweißteile sollten vor dem Schweißen eingepresst werden (zu verschweißende Schweißteile zusammenpressen). Achten Sie beim Einpressen auf die Toleranzanpassung und Einpressgenauigkeit der Einpressflächenbearbeitung.
3. Schweißschutz. Um eine größere Schweißtiefe zu gewährleisten und eine Oxidation der Schweißnaht zu verhindern, ist es erforderlich, beim Laserschweißen die Plasmawolke am oberen Teil der Schweißnaht mit Schutzgas wegzublasen und den Einfluss von zu viel Sauerstoff in der Schweißnaht zu isolieren Atmosphäre. Der Laserstrahl trifft normalerweise auf den Schweißgrund, und der Schweißvorgang kann kontinuierlich und gleichmäßig durchgeführt werden; gleichzeitig hat das schutzgas auch die funktion, die fokussierlinse vor siedendem gas und flüssiger rückspritzverunreinigung zu schützen.
Das Laserschweißen von Autozahnrädern ist ein Entwicklungstrend. Derzeit konkurrieren die großen Automobilhersteller der Welt um den Einsatz von Laserschweißgetrieben, um traditionelle Schweißverfahren wie Widerstandsschweißen, Induktionsschweißen und Elektronenstrahlschweißen zu ersetzen. Das Laserschweißen von Zahnrädern muss nicht im Vakuum durchgeführt werden, wodurch Schweißverformungen vermieden werden können. Nach dem Schweißen müssen die Zahnräder nicht erneut bearbeitet werden und die Schweißnähte haben umfassende mechanische Eigenschaften, die denen des Grundmaterials entsprechen oder besser sind, sodass die Zahnräder große Drehmomente übertragen können.
Um die Schwierigkeit der Kalt- und Warmbearbeitung von Zahnrädern zu verringern und die Produktionseffizienz zu verbessern, werden die Zahnräder bei der Konstruktion und Herstellung von Kraftfahrzeuggetriebezahnrädern häufig in zwei unabhängige Teile zur getrennten Bearbeitung unterteilt und dann werden die beiden Teile zu einer Form kombiniert ein ganzes. Es bildet ein zusammengesetztes Zahnrad, auch Zahnradbaugruppe genannt, wie beispielsweise eine Zahnradbaugruppe, die aus einem Zahnrad und einem Konus (eingreifender Zahn) besteht.
Es gibt zwei Hauptmethoden zum Verbinden von Verbundzahnrädern: Keilwellenverbindung und Strahlschweißverbindung. Die Keilwellenverbindung wird durch Innen- und Außenverzahnungen realisiert, der leere Schlitz ist groß, die axiale Größe des Zahnrads ist groß und die Produktionseffizienz ist gering: Die Strahlschweißverbindung ist hauptsächlich Elektronenstrahlschweißen und Laserschweißen, die in einem glatten Zylinder verbunden sind Form. Anstelle einer Keilwellenverbindung wird der Leerschlitz reduziert, das Volumen des Getriebes reduziert, das Fahrzeuggewicht reduziert und die Produktionseffizienz deutlich verbessert.
Der Einsatz von Laserschweißtechnologie zum Verbinden der Zahnradbaugruppe kann die Produktgenauigkeit des Getriebes verbessern, die Produktstruktur und den Herstellungsprozess vereinfachen und die Anforderungen der kontinuierlichen Anpassung der Komponentenstruktur und der Musterfertigung in der Produktentwicklung und in der Versuchsproduktion bequem erfüllen . Für Konstrukteure ist es hilfreich, die Produktstruktur rationell zu gestalten und das Niveau der Produktentwicklung und Fertigung kontinuierlich zu verbessern: Gleichzeitig werden durch den kompakten Aufbau lasergeschweißter Zahnräder die Genauigkeit und Zuverlässigkeit verbessert, was die Ausfallrate von Fahrzeugen, Verbesserung der Fahrzeughandhabungsflexibilität und Verbesserung des Produktrufs . Die Technologie zeichnet sich durch eine hohe Produktionseffizienz und gute Anwendungseffekte aus.
