汽车车身部件形状复杂、加工精度要求高,制造成本和轻量化材料对板材落料和切割的工艺要求各异。传统冲压的生产方式,具有模具成本高,工序复杂等缺点,且不能满足小批量、个性化生产的需求。激光切割技术具有加工精度高、绿色环保、速度快等优势,已经广泛应用于汽车车身加工领域。为解决激光落料速度慢、效率低,切割质量难控制等问题,开展异型汽车板材高速激光切割工艺研究。首先,选取某品牌车标板形状作为切割对象,利用ANSYS软件建立激光切割有限元模型,分析500W和1500W激光器切割下,激光功率、切割速度、板厚变化下对温度场的影响规律。研究表明切割速度过快、功率过小、板材过厚时都会使材料表面的温度达不到其熔点,随着激光功率的升高,材料吸收的能量更多,温度梯度更大,可以获得更快的切割速度,提高切割效率。其次,通过单因素试验方法,对汽车车身所用板材低碳钢薄板进行切割实验,选取挂渣高度和切缝宽度作为激光切割质量的评价指标,研究典型工艺参数激光功率、切割速度、辅助气压力和离焦量对切割质量的影响规律,得出一组合适的工艺参数。在此基础上,基于响应面试验进行激光切割质量多目标优化,得出激光功率、切割速度、辅助气压和离焦量对切缝宽度和挂渣高度之间的交互作用关系,激光功率和切割速度是影响挂渣高度和切缝宽度的主要因素,在传统的500W数控激光切割下,优化后切割速度达到9m/min,提高了 12.5%。最后,以激光单头与板材相对运动提高切割速度的方式,设计7自由度机器人高速切割系统,即6自由度机器人与PLC控制移动平台结合,进一步验证汽车车标板、车窗板、侧围连接件板的激光高速切割工艺。用1500W激光切割0.7mm厚低碳钢,0.55Mpa的氧气作为辅助气体,初步试验切割速度可达20m/min。