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激光切割應用於客車方管加工

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

激光切割技術國內在板材上的加工應用已經較成熟,隻有部分核心原件是采用進口的,機械傳動部分和輔助設備已經全部國產化了,而且設備穩定性也能滿足大多數用戶的需要。對於激光切割技術應用於管材加工的設備製造商,目前國內並不多。今天小編對國內激光切割設備應用於客車方管加工的一些功能分析同時提出一些改進設計方案以促進激光切割設備成熟的應用於客車行業,以提升客車行業自動化、柔性化、信息化、集成化管理水平。

1.激光切割技術應用於客車車身方管加工的必要性

中國的客車生產規模和銷量在世界位於首位,但加工水平相對於國外發達國家差距較大,主要體現在原材料的加工水平上。客車上應用的原材料主要為板材和管材兩類原材料。板材類的原材料加工水平國內外已經同步了,但管材類原材料的加工設備相對落後。管材類加工設備:國外以激光切割設備為主,輔以自動圓盤鋸和自動直料下料機及管件成型等設備;國內普遍以圓盤鋸和帶鋸床及管件成型的手工操作設備為主,隻有行業龍頭企業以自動圓盤鋸和自動直料下料機及管件成型等半自動設備為主;激光切割設備在國內還沒有正式投入使用。這樣的行業狀況,對於客車小批量、多品種的訂單式生產模式來講製作過程已經沒有太多的工藝提升空間,生產效率和產品質量受到了很大的限製,尤其是電泳工藝在客車行業的普遍應用,對管件加工設備自動化水平的提升特別迫切。另外,對於客車上的管件加工,從工藝上比較,傳統的加工設備和激光切割設備工藝分別為:

 

普通的加工設備對管件原材料生產工藝為:下料——去毛刺――吹鐵屑――衝電泳孔――轉下道工序;

激光切割設備對管件原材料生產工藝為:下料――轉下道工序。

相比之下,激光切割設備節省了去毛刺、吹鐵屑、衝電泳孔三道工序,縮短了生產周期,並且可以和PLM數據係統聯網,做到從銷售訂單到生產工位的信息化、集成化、柔性化管理,以達到零庫存的經營管理目標,特別適應小批量、多品種的訂單式企業經營模式。

綜上所述,激光切割設備在客車行業的應用是迫切的、變革性的行業發展需要。


2.激光切割設備應用於客車車身方管加工的功能模塊分析

國外,用於方管加工的激光切割設備已經較成熟,但價格較高,一般單價在600萬元人民幣以上,並且不能適應國內客車行業小批量、多品種的生產經營模式,它比較適合電梯、健身器材等行業品種單一、批量大的行業,否則,發揮不了激光切割高精度、高速度的價值。所以,從價格、維修和客車行業用途上對比,國外的激光切割設備不具有在國內有大規模應用的前景。同時,國內對方管加工激光氣割設備的研究就迫在眉睫。

2.1簡介方管加工的激光切割設備的構成

方管加工的激光切割設備構成主要由後台料單處理模塊、上料模塊、送料模塊、切割模塊、下料模塊、麵板控製模塊、輔助功能模塊組成。後台料單處理模塊主要是被加工件數控加工編程軟件,將加工件圖紙轉化成切割文件。上料模塊分為全自動上料和半自動上料兩種模式。送料模塊分為兩個卡盤夾緊和三個卡盤夾緊的模式,兩種模式的區別在於被加工件的長度決定用哪種,長料加工要優選三個卡盤夾緊的模式。切割模塊主要由切割頭和激光器組成。氣體激光器有光纖和二氧化碳兩種,與二氧化碳激光切割機相比,光纖的切割範圍相對狹窄。因為波長的原因,其隻能切金屬材料,對非金屬不容易被其吸收。其他方麵,光纖切割機具有較明顯的優勢:

(1)卓越的光束質量:聚焦光斑更小,切割線條更精細,工作效率更高,加工質量更好;

(2)極高的切割速度:是同等功率CO2激光切割機的2倍;

(3)極高的穩定性:采用世界頂級的進口光纖激光器,性能穩定,關鍵部件使用壽命可達10萬小時;

(4)極高的電光轉換效率:光纖激光切割機光電轉換效率達30%左右,是CO2激光切割機高3倍,節能環保;

(5)極低的使用成本:整機耗電量僅為同類CO2激光切割機的20-30%;

(6)極低的維護成本:無激光器工作氣體;光纖傳輸,無需反射鏡片;可節約大量維護成本;

(7)產品操作維護方便:光纖傳輸,無需調整光路;

(8)超強的柔性導光效果:體積小巧,結構緊湊,易於柔性加工要求。

下料模塊主要是實現廢料和工件的分揀功能,是一個托舉裝置。

麵板控製模塊包括數控係統、可編程控製器、控製櫃等。這個模塊是激光切割機其他模塊的控製中心,相當於人類大腦的作用。

輔助功能模塊主要由除塵、冷卻、空氣壓縮機及後處理裝置構成。

2.2方管加工的激光切割設備的生產效率提升方案

國內製作激光切割設備主要是機械運動部分的設計和製作,數控係統、切割文件轉換軟件係統、激光器、切割頭都是進口的,這些核心件技術是比較成熟的,導致激光切割設備加工方管生產效率低的原因主要是這些模塊沒有適應客車生產模式的環境問題。客車生產以小批量多品種的行業特點著稱,激光切割設備選型和切割文件轉換軟件必須有一套合適的接口處理才能適應於客車行業的方管加工。

3.結束語

國內,使用激光切割設備加工客車骨架方管的工藝還沒有普及,現在還處於研發試驗階段,未來幾年將迎來客車行業大規模使用這種設備的高潮,這對於激光切割設備製作廠家和客車製作業都是一個巨大的市場機遇。

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