激光拼焊板技术及其在汽车行业的应用
汽车用激光拼焊板技术及其应用综述
汽车用激光拼焊板技术及其应用综述引言随着现代社会的发展和快节奏的生活，汽车在人们的生活中扮演者越来越重要的角色，人们对汽车行业的要求也越来越高，要求汽车的安全性和节能性，以及汽车的轻便性，这些要求直接促进了激光拼焊板技术在汽车行业的应用，目前这种技术已经在世界范围内广为应用。
在具体的汽车零件的生产过程中，主要是分离成形法和整体成形法。
分离成形法主要是是指单个的生产零件，然后再利用焊接技术将这些零散的部件焊接起来，形成汽车生产所需要的结构部件。
这种成形法的优点在于可以优化单个零件的性能，选择适宜的材料生产单个部件，将这些部件焊接起来也可以形成系统优势。
但是这样一来，将会加大生产中的加工和装配成本，并且由于单个零件的材料不同，再加上焊接时的节点重合，可能会增加汽车的重量。
而后者则简单的多，它是利用一台压机，将所需要的材料相同的零件在一块整体板材上生产的方法，这种方法从实际来看缺点是十分明显的，因为虽然材料可能相同，但是具体的零件的厚度要求等是不同的，这时候对于选择生产材料造成了影响，增大了成形难度。
以上两种是汽车零件生产中传统上应用的生产方法，其缺点都是增加了汽车自身的重量，降低了汽车的性能优化效果。
目前人们对汽车的要求越来越高，除了美观外，更要求汽车的轻便性、速度，而传统的部件生产方式无法满足这种要求。
因此，汽车生产领域结合传统方式的优缺点和现代机械技术，推出了一种新型的部件成形方式，即拼焊板冲压成形技术。
激光拼焊板技术是在激光焊接技术发展的基础上，结合汽车部件生产的需要而出现的一种新型的现代加工技术，主要的生产原则是利用高能量的激光，通过对不同类型和不同性能的材料的焊接，使得生产各个零件的材料集中在一张整体板块上，根据各个部件所需的材料进行冲压，满足零件对材料和厚度的不同要求。
激光拼焊板工艺在汽车行业的应用，有效地解决了传统部件成形方法中的缺点和问题，满足了不同部件的不同材料要求和不同工艺要求。
激光拼焊技术在车身制造中的应用
激光拼焊技术在车身制造中的应用摘要：激光拼焊板是一种新型的复合材料，与传统车身制造工艺相比，激光拼焊板不仅可以减少制件数量，简化工装设备和制造工艺，有效提升生产效率及材料利用率，降低整车的制造成本和装配成本，而且提高了产品精度，大大降低了零部件的制造及装配公差。
此外，激光拼焊板还可减少整车重量，进而大幅降低油耗，在实现轻量化的同时提升整车的抗腐蚀性能及抗冲撞性能。
在现代车身设计、冲压成形分析、模具加工制造等领域得到了广泛的应用。
基于此，本文对激光拼焊技术在车身制造中的应用进行了简要的探讨。
关键词：激光拼焊技术；车身制造；应用引言在汽车轻量化连接技术中，焊接适应于钢、铝合金、镁合金等同种或异种材料之间的连接，尤其是激光拼焊、激光钎焊、点焊和摩擦焊等焊接技术在汽车领域的应用更广泛。
本文主要对激光拼焊技术在车身制造中的应用进行了分析。
1激光拼焊技术概述激光拼焊技术是采用激光将相同或不同材质、板厚、强度及表面处理状态的板料拼焊成整体用于冲压成形件的加工工艺，具有减小结构自身质量、提高结构强度、减小噪声及降低生产成本等综合优势，从而能够在汽车轻量化中得到有效应用。
双相钢具有高强度和良好成形性，在获得同等结构强度情况下比传统钢材更能减小车身自身质量，广泛用于车身面板和结构件制造。
目前，国内外研究人员对双相钢激光拼焊的研究大多集中在DP590，DP780及DP980等双相钢的焊接性，研究了接头的宏观形貌及焊缝区和热影响区的微观组织；测试了接头显微硬度，并分析了接头软化机制；研究了接头拉伸失效机制和冲压成形失效机制；研究了激光功率、焊接速度、离焦量及保护气体等工艺参数对拼焊接头的微观组织和性能的影响，并对工艺参数进行了优化。
国内外学者对同质等厚和异质等厚双相钢（强度级别在1000MPa及其以下）激光拼焊研究较多，对异质不等厚双相钢激光拼焊研究较少。
2激光拼焊技术在车身制造中的应用2.1蒂森克虏伯TB（Tailoredblanks）—普通拼焊板。
激光拼焊技术在汽车工业中的应用
激光拼焊技术在汽车工业中的应用摘要：激光拼焊接技术近年来取得了高速的开展，获得了国际上汽车工业的普遍认可。
激光拼焊接技术可以将不同形状、不同材质、不同涂层的钢板自动焊接成一块整体的板材，满足不同零部件对板材性能的要求，提高焊接的牢固程度，同时，可以有效减少焊接的本钱、减少汽车的生产工序，可见激光拼焊接技术在汽车工业上的应用具有广大的开展前景，本文对激光拼焊接技术在我国汽车工业的应用进行了探讨。
关键词：激光拼焊接技术；汽车工业；应用；探讨随着经济的开展和人们生活质量的提高，汽车逐渐成为了人们生活中不可或缺的必需品，汽车的遍及给人们的生产生活带来了极大的便利，但同时也带了大量的问题，包括能源的耗费、环境的污染以及一系列的平安隐患等。
汽车的平安性和稳定性关系到每一个人，在确保汽车平安性和稳定性的前提下，减少汽车的自身重量来到达减少能源耗费、缓解能源危机的目的将是未来汽车工业开展的方向和趋势，激光拼焊接技术可以很好的帮忙人们实现这一目标。
1激光拼焊接技术的含义激光拼焊接技术是汽车工业的所有焊机技术中最具开展潜力的焊接技术，同时也是较为新颖的焊接技术，最初是开展至今主要包括激光拼焊板和激光拼焊管，其中又以激光拼焊板的应用最为广泛，采用激光拼焊的方式不仅可以有效减少汽车的零部件数量、构件重量，还能显著提高汽车的结构质量以及汽车整体的稳定性，使材料得到充沛利用，实现汽车产业的高效、高质的开展，保持汽车产业的生命力以及活力。
2激光拼焊接技术的产品使汽车构件可以朝着更加轻量化的方向开展，从而缓解能源危机、实现节能减排的目标是激光拼焊接技术在汽车工业领域得到广泛使用的主要原因，激光拼焊接产品主要包括激光拼焊板和激光拼焊板。
2.1激光拼焊板激光拼焊板的生产工序包括待焊拼焊板的准备和激光焊接，具体是指将两块或两块以上的、相同厚度或者不同厚度的材料连接在一起而形成的一种新的产品。
激光拼焊板的优势在于它可以很好的实现设计的要求，将各种不一样的材质物尽其用，实现最优的组合配置，极大的减少了汽车工业的生产工序、构件重量，使汽车结构的性能显著提升。
激光拼焊技术在汽车车身焊接中的应用
激光拼焊技术在汽车车身焊接中的应用摘要：当前形势下，激光焊接技术已在汽车制造中得到了迅速的推广与普及，有相关数据显示：在西方发达国家，大约有70%的汽车零部件都是通过激光焊接技术完成的，激光焊接技术不仅可以实现厚度不同钢板的焊接，还可完成对车身的组装，并已受到了业内人士的一致好评。
关键词：激光焊接；汽车制造；质量引言在汽车制造的过程中，由于对零部件的质量要求非常高，因此需要对大量的零件进行精加工和测试。
在车身焊接、零部件焊接、厚板拼焊等方面，激光焊接技术的应用以其自身工艺的优越性、安全性、节能环保等特点受到了青睐并得到广泛应用。
因此，了解激光焊接技术的优缺点并加强对激光焊接技术的应用，对进一步提升汽车制造的整体安全性和质量精度有着重要的意义。
1激光拼焊技术的基本概念激光拼焊技术是指采用先进的激光技术及设备，将一定数量的不同材质、厚度、涂层的钢材、铝合金等材料通过自动拼合和焊接组成一块整体板材，通过冲压制造成为零部件，用以满足不同的零部件因作用不同而需具有不同材料性能、厚度及抗腐蚀性等要求。
这一技术是基于激光焊接技术的成熟发展及应用而衍生出的现代加工工艺技术，其主要的特点是焊接速度较快和质量较高，且激光的精密性还保证了焊接效果的精准性，生产效率极高。
2激光焊接技术特点分析激光焊接技术与传统的焊接技术相比较而言，其优势主要体现在以下几个方面：①热影响区域小。
激光焊接技术在汽车制造中的应用，其焊接过程主要是将激光束直接打入被焊接部位，使激光束被焊接区域内热影响范围变小，基于激光焊接技术的这一特点，现已被广泛地应用到精密化要求程度高的零件生产和加工环节中，并有效解决和克服了其在焊接过程中的收缩、变形等难题。
②焊接要求高。
激光焊接技术在汽车制造中的应用，由于其本身具备了大量的能量，所以在具体的应用过程中不仅不会对周围的自然环境带来影响，还能有效保证整体焊接质量的提高。
③灵活性高。
在对汽车隐蔽部位的焊接过程中，激光焊接技术同样得到了业内人士的一致好评，而焊接工作人员仅需不断调整焊接的方向，就能实现焊接部位的精准定位。
汽车车身焊接的新技术和发展趋势
汽车车身焊接的新技术和发展趋势汽车工业正朝着环保低碳、节省能源、安全性、舒适性和车身轻量化方向发展,焊接技术是汽车制造业中的重要环节,随着许多焊接技术可靠性、经济性和耐久性的提高,带有智能化、数字化、逆变技术的焊机将更广泛地应用到生产中。
激光拼焊板技术、激光复合焊技术、机器人应用技术、中频电阻点焊技术、恒热控制电阻点焊技术、磁脉冲焊接技术、汽车薄板MAG焊技术、压铆连接技术和胶接技术将在汽车车身制造中得到更广泛的应用,能够适应多种车型、经济性好的混流柔性焊装线技术将越来越受到青睐。
1汽车车身焊接的新技术1.1 激光拼焊板技术拼焊板是将几块不同材质、不同厚度、不同涂层的钢材焊接成一块整体板,再冲压设备落料、拉延、冲孔、整形而形成冲压件,从而达到不同承载不同板厚的设计要求。
拼焊板工艺主要是为汽车行业进行配套服务,尤其在车身零部件生产、制造和设计方面,采用激光拼焊板可以给汽车制造业带来巨大的经济效益。
如车身装配中的大量点焊,焊钳在工件边缘上进行焊接,搭接宽度需要16mm,而激光拼焊板无需搭接,点焊改为激光拼焊技术可以节省钢材。
1.2 激光- MIG 复合焊技术激光焊与电弧焊是两种不同的焊接工艺,激光焊是通过光纤将能量传输到工件上,而电弧焊则是通过弧柱传输能量。
激光焊的热影响区非常窄,焊缝的深宽比很高,具有较高的焊接速度。
但由于焦点直径很小,所以焊缝“搭桥”能力很差。
激光复合焊技术是将这两种焊接技术有机结合起来,激光束和电弧同时作用于焊接区,互相影响和支持,从而获得优良的综合性能,在改善焊接质量和生产工艺性的同时,也提高了效率成本比,为铝车身的焊接提供一种全新的焊接工艺。
激光热丝钎焊可以减少车身焊点数目、优化材料用量、降低零件重量、提高尺寸精度,既降低了板材使用量也提高了车体的刚度,同时降低车身重量,符合汽车轻量化的发展趋势,但是激光焊接系统的高昂价格制约了它的应用。
1.3 机器人应用技术机器人按照在焊装车间的用途可以分为:点焊机器人、弧焊机器人、涂胶机器人、螺柱焊机器人、装配及持件机器人和激光焊接机器人。
激光焊接在汽车行业中的应用
激光焊接在汽车行业中的应用（上）美国三大汽车集团（通用、福特、克莱斯勒公司）、欧洲汽车制造公司（如RENAULT、VOLVO、AUDI、BENZ和BMW 公司）生产线上采用大量激光焊接机器人，德国大众公司在Audi A6、Golf A4、Passat 等品牌车型的车顶均采用激光焊接。
奔驰、宝马、大众、沃尔沃等众多国际知名汽车公司都已将激光焊接技术大量应用在车身制造工艺中，以保证产品质量和技术先进性，这意味着现代汽车制造已离不开激光焊接。
1、激光焊接介绍在汽车车身制造中，激光焊接应用较为成熟的是车顶激光焊和后盖激光钎焊技术以及坯板的拼板焊。
激光焊工艺具有减轻车身重量，增加车身刚性等优点。
激光焊与常规钎焊、CO2焊之比较，见表1。
表1 激光焊、钎焊与CO2焊的比较激光焊与电阻点焊在汽车生产中的应用比较见图1、图2。
可以看出，激光钎焊外观美观，可作为外观面处理，节省阻焊所需要的装饰条。
图1 顶盖激光钎焊与电阻点焊的比较图2 电阻点焊与激光钎焊在顶盖应用的外观对比图2、激光焊接汽车应用案例国外汽车品牌先后于上世纪八十年代逐步采用激光焊应用于汽车车身制造，国内武汉法利莱切割系统工程有限公司通过技术攻关，凭借自主品牌激光焊接设备，先后成功竞标神龙、江淮及通用项目，打破国外技术垄断。
激光焊接应用于汽车行业主要表现在以下几个方面：2.1 车顶激光钎焊图3 车顶与侧框外板的搭接示意图图4 车顶焊接示意图在车顶的机器人编程及焊接实践中，关键在与确定焦点的大小和相对位置。
如图4所示，锥形体代表入射激光，斑点代表落在焊缝表面的激光焦点，两个搭接的阴影块分别代表待焊的车顶和侧围零件。
调整聚焦镜组与焊缝上下的距离L就可以改变焦点的大小，调整左右的距离便可确定焦点相对于车顶和侧框的位置。
2.2 激光拼板焊激光拼焊板既是钢铁工业的延伸产品，又是汽车工业的重要原材料之一，在钢铁和汽车制造业中占有重要地位。
激光拼焊是将不同厚度、强度、材质钢板，“剪裁”成合适尺寸和形状的坯板，然后用激光焊接成能进行冲压的板材。
浅谈激光拼焊板在汽车车身上的应用
２ 激 光 拼 焊 技 术来 源
激光 拼焊板 源 于２世 纪８ 年代 ， 现在 地对 准 工件 对 合线 。 一 张 拼焊 每
板 质量 检测 结果可 全程 跟踪并 精确识 别 。
当 时 主 要 是 为 了 解 决 钢 厂 轧 出 的 钢 板 板 宽 不 够 的 问
①不 增加焊 缝高 度 ， 低焊缝 区域 的体积 。 降
② 焊 缝 处 的 热 应 变 值 较 低 ， 影 响 区小 ， 过 激 光 热 通
束 的 聚 焦 给 工 件 边 缘 提 供 焊 接 所 需 的 高 能 量 ， 焦 点 聚 的 直 径 可 以 达 到 零 点 几 ｍｍ， 留 了 材 料 的 原 有 成 形 保
板 技 术 是 基 于 成 熟 的 激 光 焊 接 技 术 发 展 起 来 的 现 代 加
工 工 艺技 术 。 光焊 接 的特 点 是能 度 高 、 填 料 、 搭 激 无 无 接 、 深 大 、 接 速 度快 等 。 而激 光 拼焊 板技 术 具有 熔 焊 故 以下特点 ：
特 定 的 零 件 装 配 汽 车 ， 减 轻 汽 车 重 量 ， 少 材 料 消 对 减 耗 ， 少 加 工 工 序 ， 低 生 产 成 本 ， 高 生 产 效 率 ， 高 减 降 提 提
性能。
③焊缝 较狭 窄且 平整 ， 冲压成形 性 能影 响较小 ， 对 消 除 了成 形 过 程 中 的 不 利 影 响 。
目标 ， 在 这 方 面 做 得 最 为 成 功 的 就 是 激 光 拼 焊 板 技 而
术 。 用 激 光 拼 焊 板 能 有 效 降 低 汽 车 生 产 成 本 １％ ～ 使 ０
安全性 能都有 十分 重要 的作用 。 因 其 组 合 自由 ， 将 不 同 的 钢 板 进 行 拼 接 ， 此 技 可 故 术 一 推 出 ， 将 此 类 钢 板 称 为 拼 焊 板 。 车 工 业 在 降 低 便 汽
激光拼焊板在汽车工业中的使用状况及发展趋势讲解
激光拼焊板在汽车工业中的使用状况及发展趋势
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、激光打孔等都有着广泛的应用。
下面就激光焊接在汽车工业中的应用作简要的说明。
激光焊接分为脉冲激光焊接和连续激光焊接。
激光焊接的特点是被焊接的工件变形极小，焊接深度/焊接宽度比高，因此焊接质量比传统的焊接方式好。
随着激光焊接技术的日益成熟，被大量地应用在汽车工业的生产线上，如汽车车身的立柱、门内板、纵梁地板、行李仓盖、整体侧围及底板的高速拼焊，汽车变速箱齿轮的焊接等得到广泛应用，并取得了巨大的经济和社会
效益。
据有关资料统计，在欧美发达工业国家中，有50%~70%的汽车零部件是用激光加工来完成的，其中主要以激光焊接和切割为主。
激光焊接在汽车工业中已成为标准工艺，逐步取代传统的焊接方法。
例如大众公司采用激光焊接成套设备已达700多台套。
自从国际钢铁协会提出超轻量钢制车身的规划以来，国外工业发达国家均加大了对车身轻量化技术的研发力度和推广应用新技术的速度。
在实现车身轻量化的先进制造技术中，激光拼焊板的研发与应用，成为汽车界和冲压界研究的热点。
完善激光拼焊板的制造工艺、开发高效自动化拼焊钢板生产线、研究拼焊板的冲压成形性能与成形极限、针对汽车车身典型覆盖件对采用拼焊板时的成形工艺进行研究等成为当今汽车界的热门课题。
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激光拼焊板技术及其在汽车行业的应用
传统工艺中汽车车身零件有两种成形方法：分离成形和整体成形。
分离成形方法是将大型零件分成小型单个件分别成形，然后焊接成部件，其优点是可以根据各部位的要求选择不同材质、不同厚度的材料；缺点是需要更多的工装模具和设备的投入，制造成本较高，同时焊接总成的配合精度和整车质量也有所下降。
整体成形法是用整体板料直接成形大型零件。
主要的优点是工装模具和设备的投入大大减少，制造成本相对较低，产品质量得到了提高；缺点是必须对零件所有部位采用相同材质和相同厚度的材料，难以很好的实现结构优化的需要。
激光拼焊板技术
激光拼焊板技术是基于成熟的激光焊接技术发展起来的现代加工工艺技术，是通过高能量的激光将几块不同材质、不同厚度、不同涂层的钢材焊接成一块整体板再冲压生产，以满足零部件不同部位对材料不同性能的要求。
拼焊板工艺的出现解决了由传统单一厚度材料所不能满足的超宽板及零件不同部位具有不同工艺性能要求的工艺问题。
图1为分别成形、整体成形和激光拼焊成形生产轿车侧围外板的示意图。
图1 轿车侧围外板成形方法比较
激光拼焊板的优势
采用激光拼焊板有着巨大的优势，可以给汽车制造业带来显著的经济效益，主要体现在：使整车零件数量大大减少，简化了点焊工艺，提高了车身尺寸精度减少了质量问题，材料厚度的可变性保证了对重要位置的强化等方面。
图2所示为东风中型车驾驶室整体顶盖采用激光拼焊板成功进行生产的实例，图3所示为东风重型车分离成形后焊接的顶盖总成示意图。
拼焊整体冲压比分件冲压取得了明显的经济效益：模具投资由原先的490万元减少到360万元；减少了设备占用面积和操作人员数量；零件重量由于搭接面的减少而降低了0.55kg，材料利用率达到了相对最高的76.8%，材料消耗减少了5.33kg/辆。
图2 中型车一排半驾驶室整体顶盖
图3 重型车标车前后顶总成
激光拼焊板的冲压成形工艺性
拼焊板使用的技术问题，最主要的是由焊缝区组织变化所造成的成形性能下降和焊缝移动等因素引起的工装制造难题。
1.拼焊板的冲压成形性能
对拼焊板成形性能的研究表明：
（1）激光焊接后的焊接接头部位强度比母材部分有一定程度的提高，厚度比率的变化对强度的影响没有材料等级比率变化影响大，不同等级材料的焊接接头强度主要取决于低强度等级的材料。
（2）焊接接头部位成形性能比母材有一定程度的降低，随拼焊厚度差异和强度差异的增加，成形性能降低。
（3）对于不等厚拼焊板，拉伸方向与焊缝方向相同时，拼焊板塑性变形能力明显降低，薄侧比例越小则降低越多。
（4）拼焊板的拉伸破坏方式一般有两种：一是当焊缝与拉伸方向一致时，由于焊缝的塑性比母材低，焊缝部位往往被拉断；二是当焊缝与拉伸方向垂直时，薄侧母材容易产生过量减薄而拉裂。
此外，拼焊板在实际使用中不仅要关注其成形性能，还要考虑到其不同的料厚差异对后续工序的影响，如料厚差异较大或者性能差异较大的焊缝线应避免穿过小孔冲压位置（易导致小孔折弯或断裂）等。
2.拼焊板的焊缝移动及其工艺对策
焊缝移动是拼焊板区别于普通整板生产的根本因素，也是产品设计及工艺分析是否成功的根本。
根据拉延工艺理论和相关的实验论证可以得出以下结论：焊缝移动方向和移动距离主要取决于焊缝两侧材料强度比、焊缝位置以及拉伸压边力分布等。
由于焊缝移动量只能减小而不能消除，这就需要在焊缝处不等厚模面侧一定范围内设定料厚空开面。
空开面向料薄一侧空开，压料面区域空开相应较大，凹模凸模对应处相应较小。
采用夹紧装置可以明显改善焊缝移动程度，使得焊缝移动量减少72.6%～84.9%。
实际的车身覆盖件设计中，也可以在产品结构可能的情况下，在靠近焊缝处设计合理的加强筋等结构，通过模具结构先成形焊缝部位从而控制焊缝的移动。
除采取必要的工艺措施控制和减少焊缝移动之外，还应该在焊缝移动区对模具结构采用合金镶块等措施控制型面的磨损和拉毛。
3.焊缝移动的CAE分析
随着计算机技术的发展，已经能够应用CAE手段对拼焊板的焊缝移动规律进行更为准确的分析，这为产品设计提供了合理的依据，也为制造工艺的合理化打下了坚实的基础。
图4为中型车侧围内板拼焊生产的CAE分析结果，它清晰的反映了各部位的焊缝移动量及整体拉延状况等。
图4 拼焊板整体冲压CAE分析结果
中型车侧围内板拼焊位置的确定及其对成本的影响
图5为中型卡车驾驶室侧围示意图，分别由料厚0.75mm的侧围角板和料厚1.6mm的侧围内板组成，分界线为图示的弯延曲线。
最初工艺为两个零件分别成形再焊接成整体。
按该方案相应的冲压排样及材料利用效果如图6所示。
可以看出该方案的缺点是材料利用率极低，分别为36.2%和43.9%，同时零件生产工艺性也较差。
考虑到两件的装配关系，初步判断如采用拼焊方式生产将有效改善产品工艺性和降低成本。
图5 中型卡车驾驶室侧围
图6 分件生产排样及材料利用效果
1.焊缝位置的选择
激光拼焊产品的设计意图能否通过工艺得到最好的实现，其关键的环节就在于拼焊焊缝的位置选择是否成功。
焊缝位置的设定不仅要考虑产品功能和结构的需要，还要从冲压工艺性的要求、成本的要求等方面综合考虑，三者有机结合才会得到最优的设计结构和整车质量。
依据拉延理论和拼焊成形技术的研究成果等要求，可以得到以下选择焊缝位置的基本原则：
1）焊缝的选择首先要满足产品结构和功能的要求。
（2）焊缝为直线，且最好保证在完成工艺排样后为方形板料拼焊。
（3）焊缝应避免穿越产生拉延效果很大的区域，特别要防止焊缝平行穿越成形R区域。
（4）由于不同料厚的冲裁间隙差异，要尽可能避免焊缝穿越小孔冲裁位置。
以图5所示的侧围为例，产品最初设计结构为弯曲的折线。
以该曲线为焊缝是拼焊技术目前所不能满足的，同时该曲线在图示A/B部位会由于拉延时焊缝的移动造成小孔处可能出现0.75mm、1.6mm两种料厚，这容易导致小孔冲头的弯曲或折断，因而需要重新选择焊缝位置。
按照焊缝设定原则（1）和（2）的要求首选的焊缝位置如图5红粗线所示。
该焊缝的主要缺点在于拉延时焊缝向厚料移动仍会使A孔出现不同料厚，同时由于A处凸包起伏形状较大，可能出现拉延开裂。
结合图5中A、C两孔的位置关系将拼焊线调整至图7所示位置，基本满足了相关各项要求。
图7 基本满足相关要求的焊缝位置
2.成本因素对焊缝位置的影响
图8所示为东风某车型侧围，初步设计阶段的拼焊线如红线所示。
针对该方案的CAE分析结果为焊缝沿线严重开裂（图9）。
其主要原因在于图示A处靠近R角，变形剧烈。
图8 某车型侧围及其拼焊线
图9 初定焊缝位置CAE结果
考虑该件的造型特点，完全满足工艺性的焊缝线如图8蓝线所示，CAE效果良好。
对比图8的两条焊缝线可以看出，完全满足工艺性的方案1.6mm厚料区明显加大，因而零件重量加大、材料消耗也明显增加，所以该方案也不是最佳的结果。
能否类比图7的方式按图10设定拼焊线呢？若按照该方案实施，将最大限度符合产品要求并大大减少厚料区域，从而降低产品成本。
工艺分析图10方案最大的风险是台阶和斜面区域可能出现焊缝区开裂（CAE分析也印证了这一结果），需要对该区做相应设计更改。
产品设计部门依据分析对相应区域做了斜面变缓和过渡处理，图11所示为经过产品优化后满足产品、工艺、成本诸因素的CAE分析结果。
图10 类比设定的拼焊线
图11 优化产品设计后满足工艺及成本的CAE结果
结语
激光拼焊板作为一种新的工艺手段，给车身制造带来新的产品解决方案，并给质量提高和成本降低带来了新的机遇。
同时由于其工艺实施的特殊性，需要产品设计、冲压工艺和模具制造等相关人员更为密切的配合，才能最终制造出既满足结构和性能要求、工艺合理稳定、成本最低的合格产品。