激光切割技术应用于冲压行业及发展趋势

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1、激光切割技术应用于冲压行业及发展趋势1行业背景　　目前，中国成为全球最大的汽车消费市场，中国的汽车行业正面临着机遇与挑战。外资品牌、合资品牌的车型不断向中低端渗透，不断在压缩自主品牌的市场份额和利润空间，自主品牌的生存和发展遇到极大的挑战；另一方面，面对国家对汽车行业的支持和国内巨大的消费市场，自主品牌汽车获得了千载难逢的发展机遇。　　国内、国际汽车企业间激烈的竞争，需要不断压缩成本，扩大利润空间。成本，成为汽车企业关注的焦点。工装设备投资占整车开发中70%～80%的费用，而模具开发又占工装设备投资中的80%以上的费用。因此，降低模具投资成本，对汽车

2、行业发展，具有非常重要的作用。　　2工装模具投资结构分析　　(1)传统的模具生产过程中，不管是钢板模具还是铸造模具，均是全序开发。包含冲孔落料模和修边冲孔模（一般修边冲孔模具有两副），左右对称的制件如轮罩等可能还有分切模和冲孔模，占据了模具开发中1/3的费用。　　(2)如钢板模具中的落料冲孔模，如果先冲孔，则有可能导致模具最终生产出来的关键孔位变形；而采用冲孔落料模（两序）生产出来的冲孔件可能面临孔变形、孔毛刺、边毛刺、料边多料或者少料，如影响装车可能面临反复补焊打磨修改模具。　　(3)汽车研发速度加快但市场销量不大。车型开发的速度越来越快，可能一个

3、车型开发出来不到半年，其它车企相同款式的汽车半年后已经开发出来，原有的市场已经被瓜分；或者一款车型开发出来，销量并不如预期的那么好，销量平平，如果模具全部被投下去，可能就面临工装设备的投资成本难以收回。　　在这种情况下，降低工装设备的投资成本，降低投资风险，提高投资收益率，就成为汽车行业的首选。即采用一种能替代模具的设备替代模具，并能长期满足各种车型普遍使用，进行低成本运作，激光切割技术就适应了这种要求应运而生。　　3激光切割机激光切割技术在冲压行业中的应用　　(1)激光切割机的应用：激光切割机主要应用在替代冲孔落料模和修边冲孔模上，从而在模具上实现

4、节约1副冲孔落料模，在拉伸模上实现节约2副修边冲孔模，特殊情况下，如有切角模和落料模，也可以节约下来。　　激光切割一般来说，能切割厚0.1～16.0mm的冷轧、热轧钢板，能切割铜、钢板、纸张、木材、布匹等，一般公差在±0.1mm内。做支具简单、方便，更换快捷，污染小，生产成本相对较低，编制程序、校正程序快，后期出现孔偏、孔大更改简单，修边过程中一般没有毛刺。由于程序可反复使用，可以通过编制程序使激光切割机换件、继续运行，相对要求不高。可以根据生产需要和质量的要求，调整程序从而实现激光切割头的运行速度。　　(2)激光切割的程序提高效率的途径。　　如图1

5、形状中的冲压件，则完全可以节省冲孔落料模，不用开发模具，用激光切割机直接编程直接进行切割，具体如下：　　激光切割中G04X这个代码可以反复运用，这个程序是保证切割机可以保证程序在运行结束后，暂停设定的时间后再次运行程序进行切割。作为激光切割机操作员，可以利用这段暂停设定的时间，进行上下工序件，为下个制件切割作准备。这个代码能极大地提高切割过程中的效率。有时也可以通过调用子程序反复运行切割相同的制件。　　有时也可以通过程序图形镜像后编制程序或者阵列运行进行落料，这样一张板料可以不停地落料，提高运行程序。总之，可以通过优化编程等手段，提高激光切割的切割效

6、率和激光切割的质量，进而提高冲压件的质量。　　(3)切割复杂形状的制件，需要的注意事项。　　运行复杂的程序之前，需要做专门的支具，并确认支具放件平稳，然后进行教导程序进行激光切割头角度的校正，俗称扳角度。扳角度关系到后期冲压件的切割质量，需要注意以下几点：　　a.尽量保证角度垂直于工件表面，必须保证工件与切割头没有干涉；角度过渡自然；　　b.不同的工件表面采用不同的切割条件，确保切割质量：　　采用不同的切割条件和激光功率，其切割出来的制件的效果不同。所以，操作和编程人员要针对不同的制件表面，采用不同的切割条件。一般来说，曲面形状和变化剧烈的型面要采用

7、较低的切割速度和较低的切割功率，型面形状平缓的地方可以采用较高的功率和较快的切割速度。保证恰当的切割速度，才能保证制件定位不晃动和切割之后的制件不产生误差。如采用较高速度的切割速度，有可能保证切割之后的圆变形。　　c.保证制件在支具上安放平稳，支具、制件定位均不晃动。　　(4)激光切割的好处。　　激光切割机替代修边落料模和冲孔落料模的好处为：孔位调整方便，孔径变更快。模具更改冲孔位置需要重新打孔，并更换凹模套；需要考虑模具空间和冲头布置；需要考虑孔到边的距离，模具强度是否满足；需要考虑孔放在什么工序上冲压，能满足产品对其的定义要求；切割孔可以放在拉伸

8、序后切割，也可以放在整形序之后，只需要调整程序。相比之下降低了模具钳工的劳动强度，操作简单。激光切割机修改料