激光钣金加工信息智能化是未来发展趋势

时间:2019-01-03 10:11 来源:铁板钣金件 作者:剪板折弯焊接
  金属板材弯曲具有重量轻、强度高、导电(可用于电磁屏蔽)、成本低、批量生产性能好等优点,已成为金属制造业的重要组成部分。目前,它已广泛应用于电子、通信、汽车工业、医疗器械等领域。例如,在计算机中,手机、MP3、钣金是必不可少的一部分。随着钣金应用的日益增多,钣金的设计已成为产品开发过程中的一个非常重要的环节。机械工程师必须掌握钣金零件的设计技巧。所设计的板材不仅能满足产品的功能和外观要求,而且加工制造简单、成本低。
  
  钣金加工是钣金技术人员需要掌握的关键技术,也是钣金制品成形的重要工序。它不仅包括传统的切割、冲裁、弯曲成形等方法和工艺参数,还包括各种冷冲压模具的结构和工艺参数、各种设备的工作原理和操作方法,还包括新的冲压工艺和新工艺。
  
  金属板材加工称为板材加工。如用金属板制作烟囱、筒体、油箱、通风管、弯管、天边、漏斗形等,其主要工序是剪边、弯边、弯边、焊接、铆接等,需要一定的几何知识。钣金件是指可以通过冲压、弯曲、拉伸等方式加工的钣金件。一般定义为加工过程中厚度恒定的零件。
  
  钣金零件的表面处理是钣金加工过程中一个非常重要的环节,它可以防止零件生锈,美化产品外观。钣金零件表面预处理的作用主要是去除油、氧化物、锈等。用于表面后处理,然后主要是喷涂(烤)漆,喷涂塑料和镀防锈层等。
  
  近年来,随着我国经济的快速发展,我国钣金加工业蓬勃发展。然而,与国外先进的钣金加工模式相比,由于我国钣金加工起步较晚,仍存在一些技术缺陷。
  
  由于钣金制造涉及制造业的许多方面,可以说是数量众多,所以不同的企业采用不同的钣金加工模式,但与国外高度自动化、信息化的钣金加工模式相比,我国的钣金加工模式和技术还很落后。
  
  目前,西方发达国家的板料加工自动化生产模式主要采用闭环控制。这种自动化生产技术更便于整条生产线的维护,大大提高了整条生产线的安全性和可靠性。先进的信息管理技术也加强了对钣金加工制造的管理。目前,美国,包括亚洲、日本等许多发达国家在钣金加工过程中都采用这种模式。
  
  近年来,我国五金制造业蓬勃发展,钣金加工也抓住了前所未有的发展机遇,2009年全国钣金加工业总产值已达4200亿元。板料工业是激光加工最重要的应用市场之一。蓬勃发展的巨大市场为激光加工(激光OEM)机床在钣金业的大规模应用提供了广阔的空间。
  
  激光加工技术的最大特点是无需模具即可加工。采用激光加工可以节省大量模具,缩短生产时间,降低产品成本,在市场上取得更好的优势。它非常有利于生产各种小批量的产品,以后批量生产。
  
  1.激光加工技术的特点及优势
  
  激光本身属于高亮度、定向准确、单色、平行的相干光源,能量密度很高。当聚焦激光束在被辐照的材料上产生高温时。在数万度高温的作用下,材料无论多么坚硬,都会瞬间融化、蒸发,产生冲击波,使材料熔化、析出。在激光材料加工过程中,它基本上会引起局部加热和熔化,形成蒸发的材料。
  
  激光加工技术可用于加工传统方法难以实现的零件。例如,对于箱体较大的钢零件,需要加工许多不同尺寸的孔,这在传统的加工方法中是不可能的,而激光加工技术即使对相同的零件进行加工,也能达到这些要求。激光加工技术也具有较高的精度和较短的时间,使产品具有较强的市场竞争力。
  
  激光加工在二维平面上具有很强的柔性。激光切割机使用时,工件的切削头处于运动状态,不会造成加工死角,从而提高加工材料的利用率。它还可以节省设备的微观连接,使激光加工设备更加简洁。激光加工设备的整个控制系统不需要控制零件、模具的设置和加工路线的设计。因此,可以大大缩短激光加工工艺的制备时间。该激光加工设备具有加工速度快、加工时间短、生产效率高等优点。
  
  2.采用激光加工技术的钣金车间
  
  钣金车间加工零件的加工步骤为:产品预试、产品加工试生产和产品批量生产。在产品加工试验生产阶段,应及时与客户沟通,得到相应的加工评价,然后进行产品批量生产。
  
  钣金车间应及时与客户沟通,确定产品要求的技术目标、技术机密内容的合同以及产品专利、设计方案和图纸的管理等内容。处理相关技术和交付产品的具体截止日期。并制定了相应的合同,明确了技术权限和各自的权利。在加工过程中,应对客户的技术内容进行保密,使其产品不受侵权损害。
  
  当收到批试或委托生产时,技术人员应按照合同要求进行加工。为保证钣金车间技术人员的专业素质,应以快速的工作方式完成工作,以满足客户的需求。
  
  钣金车间技术人员应熟悉激光加工设备的特点,了解激光加工设备的状态,做好设备的维护工作。这是设备进行的最佳条件,在激光加工过程中应及时进行目视检查。观察了激光切割的截面形状,并记录了相关信息。
  
  在激光发生器、激光切割区、计算机控制区、原材料进料区、成品进料区和激光加工中心的材料转换装置工作区,需要在原材料进料区和成品进料区安排技术人员,其他工作区可由计算机自动控制。实现自动化。
  
  3.板料车间激光加工技术
  
  3.1激光切割技术的应用
  
  激光切割采用CO2激光或YAC激光进行二维和三维切削加工,具有切削精度高的特点。激振光源功率为5W~90 kW系列产品,板料激光切割主要采用100 W~1500 W功率激光器。当激光源输出功率小于1500 W时,激光源处于单模振荡模式,宽度为0.2mm.当激光源的输出功率大于1500 W时,激光源处于多模振荡模式,可切割1mm宽度,但切断电源后会产生少量污垢。切厚板时,应使用辅助气体,如空气、氧气和氮气。在切削过程中,氮气可以防止切割面的氧化,而氧气则适用于厚板的高速切削。
  
  激光切割可以利用CAD或CAM技术为加工工件模型和激光提供加工信息和加工参数。能快速准确地完成生产,实现自动切割。激光切割特别需要更换模具,可以缩短生产准备周期,降低生产成本。
  
  3.2激光焊接技术
  
  激光焊接可分为脉冲焊和大功率连续焊。激光焊接可以使单焊缝获得较大的激光源密度能量,而高速焊接的特点是焊缝受热变形影响较小,焊接接头质量高,焊缝尺寸可控制。在激光焊接中,激光透镜的焦面和焊接材料的位置在相同的功率、速度和透镜的配合下,会影响加热效率,因此通常采用高于激光透镜焦面的焊接方法。
  
  板料车间激光焊接可焊接厚度为0.1mm~10 mm的铁、不锈钢、铝、铜、钛等金属板材。应采用(MIG)和(TIG)混合焊接方法,钣金车间技术人员应与客户单位的技术人员密切配合。
  
  3.3激光钻孔技术
  
  激光钻削技术是激光材料加工技术中最早实用的激光技术。在板料车间中,激光钻孔一般采用脉冲激光,能量密度高,时间短,可加工1μm孔,特别是具有一定角度和较薄材料的孔。也适用于强度和硬度较高或脆性和柔软性较高的零件的深孔和小孔。
  
  激光可用于燃气轮机燃烧器零件的穿孔,钻孔效果可在三维方向实现,可达数千个。穿孔材料包括不锈钢、镍铬铁和Hastaloy(Hastelloy)基合金。激光钻削技术不受材料力学性能的影响,易于自动化。
  
  3.4激光成形技术
  
  板料车间激光成形技术包括激光冲击成形技术和激光弯曲成形技术,可实现板料、半球体、球体及特殊截面零件的弯曲加工。它还可以处理复杂管件上的凸凹形状。
  
  激光冲击成形技术是利用激光光源对钣金零件进行照明,并对其进行加热以产生塑性变形的激光冲击成形技术。激光弯曲技术是利用激光光源对工件需要弯曲的部分进行照明,加热后冷却,造成弯曲变形。激光弯曲成形技术尤其适用于板材零件弯曲成形的批量生产。
  
    4、结论
  
  随着我国对外开放程度的提高,钣金加工业必然顺应国际市场的发展趋势,加工技术的变革是必然的。激光加工技术作为一种新技术,是现代科学发展的产物。激光切割技术、激光焊接技术、激光钻削技术和激光成形技术在钣金加工中的应用越来越广泛。同时,自动化生产模式也被西方发达国家证实为一种科学可靠的加工模式。因此,钣金制造技术正朝着数字化、集成化和智能化的方向发展。它体现在钣金加工设备由单机型向数控多机复合式的转变,由多工序加工和人工辅助操作向全过程一体化加工模式的转变。从一般的过程自动化控制到网络化、智能化的自治管理方向。