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介紹沖壓件加工進行激光切割的質量管控

發布者:辰航五金 發布時間:2021-11-05

在整個沖壓件加工過程中,激光切割是一個系統且重要的工程。為了獲得愈佳的切割質量,需要在切割過程中的各個環節協同工作,穩定可控。激光切割質量受到各種因素的綜合影響,如何在不同的條件下,選擇較優的切割參數,使切割過程保持穩定,提升切割質量,為此了解激光切割加工的特點、參數設置以及切割工藝等重要。

在激光切割系統中,影響激光切割質量的主要因素有切割工件、切割系統、切割參數。我們需要從這幾個方面進行激光切割的質量管控:

一、工件材料特性對切割質量的影響

1、材料成分:對于不同材料和厚度的工件,其切割的參數也應適當改變。

2、材料表面反射率:一般來說,材料對激光光束的吸收率越高,切割效果越好,反之越差,且影響設備壽命。例如,切割鋁、銅等高反射材料,設備需要配置“防反射裝置”進行切割。

3、材料表面狀態對切割質量的影響:材料表面氧化嚴重,出現銹斑等氧化層時,會影響切割質量;為獲得優良的切割質量,要求未切割件保持清潔、無破損、褶皺等不良現象,同時要求操作人員在操作之前先調試好模具參數,在沖壓然后環節使沖壓件全部與模具型面貼合,防止沖壓件在生產過程中由于放置方式不當導致變形,進而影響切割精度。

二、切割工藝對切割質量的影響

1、微連接切割:當切割細長工件時,隨著切割頭的移動,工件漸漸脫離板材,沒有受力牽扯,逐漸熱脹冷縮卷曲、變形,從而影響切割精度,存在碰撞切割頭的可能。一般可以通過微連接的切割方法,使工件受板材的牽扯而達到反變形的效果。

2、共邊與補償:為提升切割速率、節省板材,有時會采用共邊切割工藝。共邊是指兩個零件共用一條切割邊,可減少切割路徑,提升板材利用率,減少輔材的使用成本。但同時應考慮在共邊情況下工件的尺寸變化,實際切割操作中應把切割縫所占尺寸考慮進來,設置共邊切割的補償量,以確定工件的加工精度。

3、工件的放置:切割工件的放置對切割質量也有相應的影響。一般需要平整且垂直切割頭放置,下方也要盡量留出大吹渣空間。如放置不平整可能會出現切口斷面傾斜或切割不透的現象,從而影響切割質量。

三、激光功率對切割質量的影響

激光功率的大小直接影響所能切割鋼板的厚度,能量越高,可切割材料厚度就越厚。另外,它又影響著工件尺寸精度、切縫寬度、切割面的粗糙度和熱影響區的寬度等。在激光切割加工中,照射到工件上的激光功率密度P0(W/cm2)和能量密度E0(J/cm2)對激光切割過程起著重要的影響。隨著激光功率密度的提升,粗糙度降低。當功率密度P0達到某一值(3×106W/cm2左右)后,粗糙度Rz值不再減少。

四、切割速度對切割質量的影響

切割速度對不銹鋼板切割質量有很大影響,佳的切割速度使切割面呈較平穩線條,光滑且下部無熔渣產生。若切割速度過快,會導致鋼板無法切透,引起火花飛濺,下半部產生熔渣,甚至燒傷透鏡,這是因為切割速度過高,單位面積獲得的能量減少,金屬未能全部熔化;若切割速度過慢,則容易造成材料過熔,切縫變寬,熱影響區增大,甚至引起工件過燒,這是因為切割速度過低,能量在切縫處積累,引起切縫變寬,熔化金屬不能及時排出,便在鋼板下表面形成沾渣。

沖壓加工廠在實際切割加工過程中,應按照激光切割機設備性能、工件材料、厚度等特性,匹配切割參數,配適當宜的切割工藝,會提升切割速率和切割質量。

五、在生產過程中,如何避免沖壓件受損,以下三條供大家參考:

1、改造沖壓設備,提升生產穩定性。目前許多陳舊沖壓設備的操縱系統、電器控制系統存在很多不穩定因素,若繼續使用對應其進行技術改造。沖壓設備制造廠應當改進產品設計,確定沖壓設備的穩定性。

2、安裝防護裝置。由于生產批量小,在既不以實現自動化,又不能使用穩定沖壓工具的沖壓作業中,需要安裝穩定防護裝置,以防止由于操作失誤而造成的傷害事故。各種防護裝置有各自不同的特點和使用范圍,使用不當仍然會發生傷害事故。因此,需要弄清各種防護裝置的作用,以做到正確使用,確定操作穩定。

3、改革工藝、模具和作業方式,實現人手模外作業。對于大批量生產作業,可從改革工藝和模具入手,實現機械化和自動化。例如,采用自動化,多工位沖壓機械設備,采用多工劃具與機械化進出產裝置,采用連續模、復合模等合并工序措施。所有這些不僅能確定沖壓作業的穩定,而且能提升生產速率。


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