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汽车覆盖件激光设备三维切割机定制方案介绍 13872759138

来源:本站     阅读量:3781    2020-04-03


1、汽车钣金行业的传统工艺

      汽车零部件的钣金覆盖件包含机盖、后盖箱、水箱架、保险杠、叶子板、车门,还有底盘件的元宝梁、控制臂、后桥等等,往往需要三维的切割,包括修边和冲孔等,传统工艺有开模冲压,等离子切割或五轴机床激光切割等。在模具的制作过程中,修边、冲孔工序一直是难点,特别是一些结构复杂的斜切、斜冲、斜翻等大型汽车模具。修边线的确定需反反复复摸索几次甚至十多次,给钳工、加工设备带来了极大的工作量,不但对钳工的技能水平提出了较高的要求,而且会严重地影响后工序模具的调试。且现实中有很多修边、冲孔模的切刃材质从成本上考虑采用了合金钢,如Cr12、Cr12MoV等,如果采用传统的修边模制作方法,就难免会对刃口进行多次堆焊,由于诸如上面的材料在进行多次堆焊的过程中,容易开裂而致使镶件报废,不得不重新补料再加工,这样,不但周期会被滞后,而且模具的制作成本也会大幅增加。而且在批量不大或是预制阶段,开发模具费用高,周期长,更改不灵活。等离子切割的方式,导致切口边缘不整齐,需要下一道工序来打磨,费时费工。小孔只能用手钻或冲床来加工,工作效率低下。而且手持离子设备对人体有一定的辐射,粉尘严重污染人体健康。具体工艺流程如下:


手持等离子设备切边工艺


人工冲孔工艺 


打孔前的标记定位

 手钻打孔 


等离子切割后的修剪


等离子切割后的打磨



 一些规模较大的生产厂家,率先引进了国外先进的五轴激光切割机,大大改善了工艺效果,提高了生产效率。因为五轴机床目前基本上都是整机国外进口,价格极其昂贵,动辄三五百万以上的设备价位,对广大中小型生产厂家是一个难以普及的门槛。而且目前三四百万的中低端的五轴激光切割机,选配的激光器基本上都是2KW的快轴流CO2激光器,需要充He,Ne,CO2等气体,充气费用在20元/小时左右,系统耗电在40KW左右,加上辅助切割的氧气费用和零星耗材,累计每小时的使用费用高达80元左右。包含冷却包含充气在内的系统占地面积高达数十平米。


2、采用机械手和光纤激光器能实现的新工艺:

我公司根据前期大量的市场调研,结合汽车钣金覆盖件和底盘件的行业特点,现推出工业机器人+光纤激光器的组合进行三维切割,彻底有效的解决了上述问题。


置顶式简易安装


置顶式标准安装


加工成品


首先,用工业机器人代替五轴机床。两者都能进行空间轨迹的描述实现三维立体切割,工业机器人的重复定位精度比五轴机床稍低,约为±100um,但这完全可以满足汽车钣金覆盖件和底盘件行业的精度要求了。而采用工业机器人大大降低了系统的成本造价,减少了耗电系统费用和系统运行维护费用,减少了系统的占地面积。

其次,用光纤激光器代替CO2激光器。激光切割作为近年新兴的工艺手段,是把能量密度很高的激光束照射到待加工工件上,使局部受热熔化,然后利用高压气体吹去熔渣形成切缝,激光切割具有如下优势:

1、 割缝窄,精度高,割缝粗糙度好,切割后无需后道工序的再处理;

2、 激光加工系统本身是一套计算机系统,可以方便的编排、修改,适合个性化加工,特别是对一些轮廓形状复杂的钣金件,批次较多批量不大,产品生命周期不长,从技术,经济成本和时间角度来衡量,制造模具不划算,激光切割尤具优势;

3、 激光加工的能量密度很大,作用时间短,热影响区小,热变形小,热应力小,加上激光为非机械接触加工,对工件没有机械应力作用,适合于精密加工。

4、 激光的高能量密度足以熔化任何金属,特别适合于加工一些高硬度、高脆性、高熔点的其他工艺手段难以加工的材料。

5、 加工成本低廉。设备的一次性投资较贵,但连续的、大量的加工最终使每个零件的加工成本降低下来。

6、 激光为非接触加工,惯性小,加工速度快,配合数控系统的CAD/CAM的软件编程,省时方便,整体效率很高。

7、 激光的自动化程度高,可以全封闭加工,无污染,噪声小,极大的改善了操作人员的工作环境。

光纤激光技术是近几年高速发展的激光技术,相比传统激光,具有更好的切割质量,更低的系统造价,更长的使用寿命和更低的维护费用,更低的耗电。关键是光纤激光器的激光可以通过光纤传输,方便与工业机器人连接,实现柔性加工。早期的激光切割有采用CO2激光器,也有采用氙灯泵浦的YAG激光器,我公司的激光切割系统采用的是目前最为先进的第三代激光器――光纤激光器,具有如下优势:

1、 激光通过光纤传输到聚焦头,柔性连接的方式易于和生产线配套实现自动化工作。

2、 光纤理想的光束质量,大大提高了切割质量和工作效率。

3、 光纤激光器的极高的稳定性和超长的泵浦二极管寿命,决定了无须象传统的灯泵浦激光器那样需调整电流来适应氙灯老化问题,大大提高了生产的稳定性和产品的一致性。

4、 光纤激光器光电转换效率高,系统耗电小,体积小,占地少。

5、 结构紧凑,系统集成度高,故障少,简单易用,无须光学调整,低维护甚至零维护,真正做到了“落地出光”,加上抗冲击振动,抗灰尘,真正适合于工业加工领域的应用。

一、 设备名称、型号

设备名称:光纤激光切割机

设备型号:XSD-GQ1000



XSD-GQ1000型光纤激光切割机具有激光功率高,能量稳定,光束模式好,性能可靠,操作简单,维护方便等特点。它是将激光技术、数控技术有机的结合。


四、设备主要组成部分及技术参数

     1、主要组成部分:

XSD-GQ1000光纤激光切割机主要由激光电源、激光器部分、激光指示部分、导光和聚焦系统、操作系统、同轴切割气体系统、控制系统、6轴机械手组成。

   (1)光纤激光器采用国产先进激光器(可选配进口激光器)。

   (2)激光指示定位及聚焦系统

 采用红光作为同轴指示源,用作光学系统的调整基准及工作点的指示定位;

 光纤切割头根据客户需求(可选配国产或进口);

 采用同轴吹气切割,确保切割质量。

   (3)操作及控制系统采用专用软件控制机械手运作。

(4)高精度6轴机械手系统。


五、设备工作环境要求

三相交流电:           380V±10%,50HZ

   环境温度:             -10℃-40℃

   相对湿度:≤80%

   油雾:不高于15mg/m3



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