激光切割应用于客车方管加工
  • 作者:华建激光
  • 发布时间:16-12-09 09:10
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激光切割技术国内在板材上的加工应用已经较成熟,只有部分核心原件是采用进口的,机械传动部分和辅助设备已经全部国产化了,而且设备稳定性也能满足大多数用户的需要。对于激光切割技术应用于管材加工的设备制造商,目前国内并不多。今天小编对国内激光切割设备应用于客车方管加工的一些功能分析同时提出一些改进设计方案以促进激光切割设备成熟的应用于客车行业,以提升客车行业自动化、柔性化、信息化、集成化管理水平。

1.激光切割技术应用于客车车身方管加工的必要性

中国的客车生产规模和销量在世界位于首位,但加工水平相对于国外发达国家差距较大,主要体现在原材料的加工水平上。客车上应用的原材料主要为板材和管材两类原材料。板材类的原材料加工水平国内外已经同步了,但管材类原材料的加工设备相对落后。管材类加工设备:国外以激光切割设备为主,辅以自动圆盘锯和自动直料下料机及管件成型等设备;国内普遍以圆盘锯和带锯床及管件成型的手工操作设备为主,只有行业龙头企业以自动圆盘锯和自动直料下料机及管件成型等半自动设备为主;激光切割设备在国内还没有正式投入使用。这样的行业状况,对于客车小批量、多品种的订单式生产模式来讲制作过程已经没有太多的工艺提升空间,生产效率和产品质量受到了很大的限制,尤其是电泳工艺在客车行业的普遍应用,对管件加工设备自动化水平的提升特别迫切。另外,对于客车上的管件加工,从工艺上比较,传统的加工设备和激光切割设备工艺分别为:

 

普通的加工设备对管件原材料生产工艺为:下料——去毛刺――吹铁屑――冲电泳孔――转下道工序;

激光切割设备对管件原材料生产工艺为:下料――转下道工序。

相比之下,激光切割设备节省了去毛刺、吹铁屑、冲电泳孔三道工序,缩短了生产周期,并且可以和PLM数据系统联网,做到从销售订单到生产工位的信息化、集成化、柔性化管理,以达到零库存的经营管理目标,特别适应小批量、多品种的订单式企业经营模式。

综上所述,激光切割设备在客车行业的应用是迫切的、变革性的行业发展需要。


2.激光切割设备应用于客车车身方管加工的功能模块分析

国外,用于方管加工的激光切割设备已经较成熟,但价格较高,一般单价在600万元人民币以上,并且不能适应国内客车行业小批量、多品种的生产经营模式,它比较适合电梯、健身器材等行业品种单一、批量大的行业,否则,发挥不了激光切割高精度、高速度的价值。所以,从价格、维修和客车行业用途上对比,国外的激光切割设备不具有在国内有大规模应用的前景。同时,国内对方管加工激光气割设备的研究就迫在眉睫。

2.1简介方管加工的激光切割设备的构成

方管加工的激光切割设备构成主要由后台料单处理模块、上料模块、送料模块、切割模块、下料模块、面板控制模块、辅助功能模块组成。后台料单处理模块主要是被加工件数控加工编程软件,将加工件图纸转化成切割文件。上料模块分为全自动上料和半自动上料两种模式。送料模块分为两个卡盘夹紧和三个卡盘夹紧的模式,两种模式的区别在于被加工件的长度决定用哪种,长料加工要优选三个卡盘夹紧的模式。切割模块主要由切割头和激光器组成。气体激光器有光纤和二氧化碳两种,与二氧化碳激光切割机相比,光纤的切割范围相对狭窄。因为波长的原因,其只能切金属材料,对非金属不容易被其吸收。其他方面,光纤切割机具有较明显的优势:

(1)卓越的光束质量:聚焦光斑更小,切割线条更精细,工作效率更高,加工质量更好;

(2)极高的切割速度:是同等功率CO2激光切割机的2倍;

(3)极高的稳定性:采用世界顶级的进口光纤激光器,性能稳定,关键部件使用寿命可达10万小时;

(4)极高的电光转换效率:光纤激光切割机光电转换效率达30%左右,是CO2激光切割机高3倍,节能环保;

(5)极低的使用成本:整机耗电量仅为同类CO2激光切割机的20-30%;

(6)极低的维护成本:无激光器工作气体;光纤传输,无需反射镜片;可节约大量维护成本;

(7)产品操作维护方便:光纤传输,无需调整光路;

(8)超强的柔性导光效果:体积小巧,结构紧凑,易于柔性加工要求。

下料模块主要是实现废料和工件的分拣功能,是一个托举装置。

面板控制模块包括数控系统、可编程控制器、控制柜等。这个模块是激光切割机其他模块的控制中心,相当于人类大脑的作用。

辅助功能模块主要由除尘、冷却、空气压缩机及后处理装置构成。

2.2方管加工的激光切割设备的生产效率提升方案

国内制作激光切割设备主要是机械运动部分的设计和制作,数控系统、切割文件转换软件系统、激光器、切割头都是进口的,这些核心件技术是比较成熟的,导致激光切割设备加工方管生产效率低的原因主要是这些模块没有适应客车生产模式的环境问题。客车生产以小批量多品种的行业特点著称,激光切割设备选型和切割文件转换软件必须有一套合适的接口处理才能适应于客车行业的方管加工。

3.结束语

国内,使用激光切割设备加工客车骨架方管的工艺还没有普及,现在还处于研发试验阶段,未来几年将迎来客车行业大规模使用这种设备的高潮,这对于激光切割设备制作厂家和客车制作业都是一个巨大的市场机遇。

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