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激光切割機在汽車鈑金的應用

發布時間:2017/9/5     信息來源:http://www.mediaworksasia.com   作者:激光切割機    0

目前,激光在工業中已應用到切割、焊接、標記與熱處理等加工領域,其中激光切割占據了主導地位,全球用於工業切割的激光加工係統在2000年就達4萬台(套) 。可被激光切割的材料有:金屬、陶瓷、矽、石英、塑料,甚至橡膠、木材及紙張等柔軟材料,其中冷熱軋鋼板所占的比重最大。在美國,20mm以下的金屬材料主要由激光切割機來承擔,激光切割的應用已遍及汽車、機車、船舶、兵器、機械製造等行業。

在國內,由於受技術、資金、傳統觀念等因素的影響,激光切割在應用上與先進國家相比差距甚大,我國目前激光切割係統設備擁有量約200~300台(套) 。在汽車行業中板材切割量非常大,激光切割的成本是傳統切割的80 % ,如果在國內大量用激光切割代替傳統的模具衝裁落料,不但可以節省大量的模具製造費用,從而產生可觀的經濟效益,而且更適應當今工業產品多品種、小批量、個性化設計的需要。因為激光切割是通過計算機數字控製,可以精確地切割複雜的圖案,且便於修改,與傳統的模具衝裁落料工藝相比,編製加工程序和修改數據要比做模具便捷得多,可縮短新產品的加工周期。

未采用激光切割時車橋橋殼加工存在的問題

原工藝橋殼的下橋片是用5mm厚的16Mn鋼板,通過衝裁下料模具和成型模具2 次加工完成,然後與加工工藝相同的上橋片對接,中間再用2個三角塊填補,最後焊接成橋殼(見圖1) 。但由於傳統工藝中板材毛坯衝裁的輪廓和精度誤差大,造成上、下橋片成型後與三角塊一起對接時,焊縫寬窄不一,高低不齊,為下麵的自動焊接帶來加工和質量問題。車橋成品試漏時,在三角區常出現漏氣現象。故三角區不得不改為人工焊接。

分析板材毛坯衝裁的質量問題有以下原因:由於橋片的部分區域成形複雜,其毛坯輪廓很難精確設計計算,要想得到理想的橋片毛坯輪廓,保證成形後橋片邊緣形狀滿足焊接路徑平直的要求,需要對毛坯輪廓多次試料修正。但以往這些修正是通過傳統的機加工方法,對複雜毛坯輪廓的修正,機加工方法非常困難、精度也不高。即使毛坯輪廓尺寸反複修正,好不容易合適後,再根據該毛坯輪廓尺寸製造衝裁模具,其過程中又會出現毛坯的測量誤差和衝裁模具的加工誤差,最後用於成型模具的毛坯輪廓尺寸很難滿足成形件邊緣形狀和精度的較高要求。為了避免上述難題,原設計不得不采用比較簡單的橋片毛坯輪廓。這就造成成形後的上、下橋片與填補三角塊用半徑不易確定的R 圓弧對接(見圖1) ,並且,三角塊的對接處在橋片半圓Φ85mm 向平麵尺寸90mm 的過渡麵之間。因此,使得自動焊接的路徑既不平也不直。

 

對衝壓成型的零件,其板材毛坯采用激光切割較傳統衝裁工藝有以下優點:

1. 激光切割設備加工麵較大,可以整板套料切割,這一點機加工設備不易做到。

2. 激光切割的尺寸精度和切口粗糙度標準均超過一般的機械切割。

3. 對衝壓試料毛坯進行尺寸修正時,激光切割更為便捷,它隻需在計算機上修改數據即可。而機械加工修正要難得多,而且誤差較大。

4. 對中、小批量,麵積較大及輪廓形狀複雜的板材切割,激光切割較模具衝裁不僅加工周期短,成本也明顯降低。

目前我國汽車行業中,受現有設備和傳統觀念的影響,板材切割還是以模具衝裁為主。考慮到現階段的實際情況,也可用激光切割作為衝裁模具製造的輔助手段,在板材毛坯試料及修正時應用。由於激光修正的便捷,更易得到理想的毛坯輪廓。將最終激光切割的加工軟盤,直接用於製造衝裁模具的線切割數據程序,可得到比毛坯機械修正精度高得多的衝裁模具。無激光加工設備的企業,可通過與各地的激光加工中心外協加工,實現上述工藝。

根據AG亚游集团激光的經驗,推廣激光切割機應首先著眼於傳統手段加工有問題或傳統手段不易實現的板材切割,根據現實情況逐步擴大激光切割的應用。其優勢,特別是其低成本優勢,將會隨加工規模呈現出來。

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