Quelle est l'importance du soudage ? Son essence est de relier deux objets distincts. De plus, le soudage a une autre fonction importante : réduire les coûts et améliorer l'efficacité Pour votre entreprise. Cet article prend l'exemple du soudage de rotules automobiles pour expliquer comment le soudage peut réduire les coûts et améliorer l'efficacité. Si votre activité est liée à la transformation des métaux, cet article pourrait vous inspirer.
Contexte du soudage des rotules automobiles
En tant que composant essentiel du système de suspension automobile, le voiture rotule Assure le bon fonctionnement du véhicule, sa maniabilité, son confort, sa sécurité et son suivi précis. Une défaillance de la rotule de la barre stabilisatrice entraîne sa perte totale de fonctionnalité, ce qui représente une menace sérieuse pour la sécurité du véhicule.
Selon l'analyse et l'évaluation professionnelles des analystes du Co-Research Industry Institute, le rapport intitulé « 2025-2031 China Automotive Ball Joint Industry Survey and Market Panorama Assessment Report » indique que le marché chinois des rotules automobiles atteindra 14,5 milliards de yuans d'ici 2025. L'essor rapide du marché des véhicules à énergies nouvelles a entraîné une croissance soutenue de la demande de rotules automobiles. Ces véhicules imposent des exigences de performance et de qualité plus élevées aux rotules. Avec la généralisation croissante des systèmes de suspension avancés, la demande de rotules continue de croître. En 2023, les rotules utilisées dans les véhicules à énergies nouvelles représentaient 15% du marché, une proportion qui devrait atteindre 20% d'ici 2025.
Les rotules de barre stabilisatrice sont essentielles pour les véhicules à carburant traditionnels comme pour les véhicules à énergies nouvelles. Auparavant, les fabricants d'équipement d'origine utilisaient principalement des rotules intégrées, tandis que le marché de la rechange proposait des rotules soudées. Grâce aux exigences de réduction des coûts des constructeurs automobiles et à la maturation des technologies de soudage, les performances des rotules soudées sont désormais comparables à celles des rotules intégrées, tandis que les coûts ont considérablement diminué. Par conséquent, les rotules soudées sont de plus en plus adoptées par les fabricants d'équipement d'origine et présentent un potentiel de marché important.
Caractéristiques des rotules intégrées
La goupille à rotule intégrée est forgée ou formée par extrusion sur une Presse à ailerons, traditionally performed manually. The production process includes material handling, forging or cold extrusion, threading, ball head machining, heat treatment, and grinding. The production line consists of multiple operators and workstations. After forming, both ends require machining, followed by carburizing of the ball, then precision machining and surface treatment, with the process completed through multiple integrated steps.
Avantages des goupilles à billes soudées
Le nouveau procédé de soudage utilise une méthode de soudage vis + bille d'acier, le produit fini étant obtenu immédiatement après le soudage. Comparées aux goupilles à billes forgées, les goupilles à billes soudées permettent de réduire les coûts de 0,7 à 1 yuan par pièce. La qualité des goupilles à billes soudées n'est pas inférieure à celle des goupilles forgées ; elles sont optimisées selon les normes de qualité d'origine. Grâce au développement technologique, les exigences suivantes doivent être respectées : le faux-rond radial de la bille d'acier et du filetage est inférieur à 0,2 mm, la tolérance dimensionnelle entre le centre de la bille et la surface de la bride est inférieure à 0,3 mm, et les exigences de résistance restent inchangées. Après vérification en R&D, toutes ces exigences ont été satisfaites, avec une résistance : force de rupture axiale ≥ 40 kN, force de rupture radiale ≥ 10 kN ; exigences de précision : le faux-rond de la bille d'acier et du trou fileté est inférieur à 0,2 mm, et la tolérance dimensionnelle entre le centre de la bille et la surface de la bride est inférieure à 0,3 mm.
Introduction à la Soudure par résistance automatique de tiges, têtes sphériques et brocheseuh
AGERA a développé une machine spéciale de soudage de goupilles à billes à deux postes et une ligne de production automatique pour ce type de soudage. Le processus principal implique un robot d'alimentation qui transporte les goupilles du dispositif de convoyage au mécanisme à distance variable. Ce dernier achemine les billes vers le dispositif de soudage initial, puis, grâce à plusieurs mécanismes de manutention, les pièces sont transportées séquentiellement vers le poste suivant. Après le soudage initial, le traitement thermique, la trempe et la rectification, les pièces sont transportées par le mécanisme de transfert vers le mécanisme de repositionnement, et les goupilles à billes finales sont renvoyées vers le dispositif de convoyage par le robot de déchargement, améliorant ainsi la qualité et la fiabilité du soudage des goupilles à billes et l'efficacité du soudage.
Optimisation du procédé de soudage
Des capteurs de pression sont installés sur les tiges de piston des vérins d'entraînement de soudage/revenu, et des détecteurs de courant élevé sont ajoutés aux circuits secondaires. Les électrodes supérieures sont connectées à des capteurs de déplacement à contact pour surveiller le déplacement, la pression et le courant pendant le soudage/revenu. Comme illustré dans l'interface ci-dessous, les courbes de pression, de déplacement et de courant pendant le soudage/revenu peuvent être surveillées, ainsi que les données de soudage/revenu en temps réel, ce qui permet une analyse plus pratique et efficace de l'état du produit pendant le soudage/revenu, et les ajustements de procédé correspondants. La création d'une base de données experte des paramètres de procédé pour les axes à billes de différentes spécifications, basée sur les paramètres de procédé des produits soudés qualifiés, garantit la stabilité de la qualité du soudage.
Technologie de positionnement intelligent
Des pinces pneumatiques parallèles de haute précision avec une précision de positionnement répétitive de ± 0,015 mm sont utilisées, combinées à une inspection visuelle, pour obtenir un alignement précis entre la goupille à bille et la base, garantissant la cohérence des dimensions après soudage.
Contrôle collaboratif multi-axes
En fonction de l'agencement général de la ligne de production, de la décomposition des processus de production, des exigences du cycle de mouvement et des niveaux de protection de sécurité, une planification collaborative des trajectoires multi-axes est réalisée. Une architecture de contrôle synchrone temps réel est mise en place et des algorithmes de mouvement collaboratifs pour les robots six axes et les systèmes de mouvement multi-axes sont développés. Des tests synchrones virtuels-physiques sont réalisés afin d'optimiser la ligne de production et d'optimiser le fonctionnement des équipements. Lors de la mise en œuvre, le contrôle synchrone est assuré par des signaux de commande électriques (impulsions, signaux analogiques, etc.) et un logiciel de contrôle synchrone spécialisé, utilisant des algorithmes de contrôle avancés et une technologie de retour de capteur pour assurer la synchronisation entre les axes.
Modélisation de simulation dynamique
Un modèle dynamique tridimensionnel de la ligne de production est établi numériquement, simulant et optimisant les flux entre les différentes structures/modules de l'équipement. Le flux optimal est sélectionné pour garantir un fonctionnement efficace et stable de l'équipement.
Surveillance de la qualité en ligne
Grâce au contrôle dimensionnel des matières entrantes et des produits finis, ainsi qu'à la détection en ligne de la température de revenu, la précision dimensionnelle, la qualité de la soudure et l'uniformité des axes à rotule soudés sont garanties. Des capteurs de déplacement à contact sont utilisés pour le contrôle dimensionnel des matières entrantes afin de sélectionner les produits qualifiés. La mesure de la précision par imagerie 3D des produits finis après soudage permet de sélectionner les produits soudés qualifiés, garantissant ainsi la constance de la précision dimensionnelle des produits finis après soudage. L'intégration de la mesure de température laser et technologie de balayage laserLa détection en temps réel des températures de la zone de soudage/revenu garantit la stabilisation de l'élévation de température dans la zone affectée thermiquement. La détection en temps réel des courbes de courant, de pression et de déplacement constitue un système complet d'inspection qualité. Le système de rétroaction transmet les données du processus au système de contrôle central, qui effectue des calculs, des comparaisons et des correspondances complexes pour contrôler précisément le processus de soudage en temps réel, garantissant ainsi la constance de la résistance, des dimensions et de l'aspect du produit après soudage.
Conception du système de poste de travail
Ce projet utilise une technologie modulaire pour réaliser l'assemblage rapide d'équipements de soudage de rotules intelligents destinés aux systèmes de suspension de véhicules à énergies nouvelles. Grâce à la similarité des structures internes des grands composants, les sous-structures et les dimensions du châssis, fonctionnellement et structurellement indépendantes, sont séparées des grands composants.
Une architecture de poste de travail modulaire est développée, comprenant des modules de manutention, des modules de mesure de précision dimensionnelle avant soudage et de criblage de produits qualifiés, des modules de transfert synchrone, soudage par résistance et des modules de détection des paramètres du procédé de soudage, des modules d'isolation, des modules de détection des paramètres du procédé de recuit et du traitement thermique, des modules de nettoyage des cordons de soudure, des modules de détection de la précision dimensionnelle du produit fini et un système de contrôle centralisé. Le fonctionnement séquentiel de ces modules permet un soudage intelligent des joints à rotule.
Production flexible
Remplacez rapidement les mécanismes de positionnement de l'équipement, basculez entre les programmes d'inspection, de soudage et de trempe des produits en fonction du numéro de recette et passez rapidement de la production d'une spécification de produit à une autre, obtenant ainsi une production flexible.
Résumé
Cette étude de cas sur le soudage de rotules démontre comment le soudage peut réduire les coûts et améliorer l'efficacité lorsqu'il est associé à une technologie de soudage avancée et à des systèmes automatisés. Cela permet non seulement de réduire les coûts, mais aussi d'améliorer l'efficacité de la production. Cela souligne le rôle important du soudage dans l'industrie moderne et sa contribution au développement socio-économique.
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