管件精密激光切割 |
3、管材切割 許多情況下,管結(jié)構(gòu)件常常需要在端部加工出各種相貫線形狀,以便于焊接組合。另外,管坯分斷、管壁切口、切槽的情況也經(jīng)常碰到。這種管壁材料的“分離”或“切割”,是管材成形的一個重要內(nèi)容。管切割的方法很多,常用的有機械切削、沖切以及先進的激光切割等。對于批量不大的情況,主要采用機械切削方式,如車削、銑削、園盤鋸切割、砂輪切割等,其主要問題是生產(chǎn)效率低,且環(huán)境污染較大。下面主要談?wù)劰懿臎_切和先進的激光切割技術(shù)。 3.1管材沖切 利用沖壓方法可以完成管端切割、管壁切孔、切槽,效率高、成本低、省能源、污染少。但由于管結(jié)構(gòu)的特殊性,采用沖切往往在模具結(jié)構(gòu)和管斷面變形控制方面遇到困難,容易出現(xiàn)管壁塌陷、截面畸變、管壁材料撕裂等嚴重影響成形質(zhì)量的問題,難以得到復(fù)雜的斷面形狀,有時甚至無法用沖壓方法生產(chǎn)。相對于板材的沖切,國內(nèi)外對管材這種“非平面型材”的沖切技術(shù)至今研究很少,遠談不上深入、系統(tǒng),現(xiàn)有一些文章介紹的管材沖切裝置大都結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造使用成本高,難以得到普及應(yīng)用。如聚氨酯管材沖切模具,結(jié)構(gòu)復(fù)雜且效率低下,實際應(yīng)用很少。近年國內(nèi)一些單位對管材沖切成形理論與實踐方面的問題進行了研究,并取得了一定成果。例如[溫彤. 管材的沖切加工,金屬成形工藝],開發(fā)的薄壁管端頭沖切技術(shù),取代了傳統(tǒng)銑削加工,并成功地應(yīng)用于摩托車車架的生產(chǎn)上。這些成果表明,利用壓力機及模具,采用高效率、低成本的沖切方法,是可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)機械切削進行管材剖切的。另外,一些企業(yè)還采用液壓缸為動力源,帶動沖切凸模完成管材端頭的切割,其好處是成本低、適應(yīng)性強。 3.2管材的激光切割 激光頻率單一,具有單色性、相干性、平行性等很多優(yōu)異特性,在工業(yè)中的用途十分廣泛,如光纖通訊、激光測量、同位素分離等。在材料加工方面,激光可用于切割、焊接及熱處理等。下面主要介紹管材的激光切割。用激光切割管材,可以替代機械鉆孔、銑削、鋸切、沖壓或清理毛口等需要不同設(shè)備和硬質(zhì)工具的加工工序,實現(xiàn)復(fù)雜管結(jié)構(gòu)的下料切割、倒角、切槽或孔、刻痕以及其他可能的尺寸和形狀特征加工等。 利用激光切割管材有以下優(yōu)點: (1) 激光光斑小,能量密度高,因此材料損耗極少,且尺寸精度高切口平整干凈,無毛刺,寬度一般只有0.1~0.3mm,因此可以得到很小的公差。 (2)切割的熱影響區(qū)很小,幾乎沒有熱變形,無氧化可以制造高質(zhì)量、更一致的零件,特別有利于后續(xù)的自動焊接。 (3)切割速度快,生產(chǎn)效率高激光切割的所有操作都可以作為一個連續(xù)的操作過程統(tǒng)一到同一單元,大大減少了物流時間;結(jié)合現(xiàn)有成熟的CAD/CAM技術(shù),可以大量減少加工的初始設(shè)置時間,方便地完成管材零件從設(shè)計到加工。 (4)能切割的材料范圍廣 (5)切割部位和切割溫度能方便而靈敏地予以控制,配合其他設(shè)備,便于實現(xiàn)自動化生產(chǎn) (6)噪聲振動小,對環(huán)境基本無污染利用激光切割,可以快到使工程師從新零件圖開始在幾分鐘內(nèi)拿到實物,較傳統(tǒng)加工提高8~20倍效率。高速多軸激光系統(tǒng)和機器人模塊可以處理大范圍三維管成形,無論是彎曲、管端成形還是液壓成形,順利完成空間管結(jié)構(gòu)的組合。此外,為降低裝配定位時間,減少甚至消除裝配夾具,許多結(jié)構(gòu)采用了所謂“自定位”設(shè)計,即相匹配的零件一個有突起而另一個設(shè)計有對應(yīng)的槽。但這種設(shè)計要求形狀切割準確。激光設(shè)備典型的運動軸系統(tǒng)可以以±0.005mm的精度定位其切割頭,達到傳統(tǒng)手段很難達到的切割精度,這一方面有利于后續(xù)的機器人自動焊接,也使裝配時間大大減少。相對傳統(tǒng)加工方法,激光加工不僅快捷、方便,而且加工質(zhì)量好,適應(yīng)面廣,經(jīng)濟效益顯著。因此盡管激光切割系統(tǒng)的價格比較昂貴,但仍具有較強的優(yōu)勢。近年來,許多激光產(chǎn)品制造商應(yīng)用其生產(chǎn)平板零件切割設(shè)備的經(jīng)驗,開發(fā)了各種激光管切割設(shè)備,使激光管切割設(shè)備得到快速發(fā)展。 |
上一篇: 沒有了 下一篇: 非金屬激光切割 |