激光切割在大排量不銹鋼消聲器制造中的應用

■ 劉仁明，熊九春

激光切割利用高能激光束作用于被加工材料，使其吸收激光能量而發(fā)生熔化、汽化、斷殘裂等現(xiàn)象，從而達到切斷材料的目的。因其切割質(zhì)量好、無刀具磨損、無需模具、適合所有材料、速度快等優(yōu)勢在各行各業(yè)中應用更加廣泛，如果再與六軸機器人組合聯(lián)動，使其如魚得水，功能更加齊全，當然在我公司大排量不銹鋼消聲器少批量多品種制造中也將發(fā)揮重大作用，我公司激光設備型號為雄竣—500光纖機器人三維切割機，激光器最大功率500W，配RX160L機器人（見圖1）。下面以工廠目前批產(chǎn)的500復古消聲器（見圖2）為例，從開槽、取孔、切邊、落料等四個方面闡述激光切割在大排量不銹鋼消聲器制造中的應用。

1. 排氣管密封夾緊長排槽

圖 1

圖 2

從圖3可以看出，密封夾緊槽3mm×4mm常規(guī)的工藝采用壓力機，分4次一槽一槽沖，目視對標保持均布，且需要做沖剪模，模具易磨損，加工之后存在不圓、毛刺多，且塌邊，易引起排氣管石墨圈密封漏氣，所以要求手工去毛刺、整形合格后才可用，這樣生產(chǎn)效率低、成本高且質(zhì)量不穩(wěn)定。如采用激光切割不需要模具，只要相類似結構，不管尺寸多大，調(diào)整一下程序，就可加工，速度可達每分鐘10m，一件產(chǎn)品只需幾秒即可完成，無上述質(zhì)量缺陷，也無需要二次加工，生產(chǎn)效率大幅度提高，人工成本大幅度下降，品質(zhì)得到明顯改善。

2. 排氣管取孔

圖 3

從圖4上可看出，排氣管上電噴氧傳感器安裝座與排氣管焊接前必須先鉆?20mm孔，原先在ZW3725萬向搖臂鉆床上加工，使用含鈷鉆頭，每支鉆頭成本約150元，可加工500只孔，每只孔單位成本0.3元，況且人工工資每只約0.55元，存在勞動強度大、工人不愿做，產(chǎn)品鉆屑難去除等問題。更嚴重的出現(xiàn)過少數(shù)產(chǎn)品鉆屑粘在排氣管內(nèi)側(cè)當時沒有發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)品發(fā)往國外出現(xiàn)異響質(zhì)量問題，給公司產(chǎn)品質(zhì)量帶來負面影響。如采用激光切割，只需制作簡易的定位夾具即可，切邊無毛刺，無機械應力，基本無變形，生產(chǎn)效率高，無需消耗鉆頭，且適用性強。

3. 殼體切邊

從圖5可看出，消聲器上殼體形狀有點復雜，拉伸之后要切邊，切邊模制作成本高，因不銹鋼韌，模具使用壽命短且難以修復。切邊后產(chǎn)品易存在毛刺、塌邊、拉毛、尺寸有回彈等缺陷，影響拼裝和外觀質(zhì)量。采用激光切割切邊質(zhì)量好，無塌邊、無擠壓拉毛，也無需要模具，生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量均大幅度提高，生產(chǎn)成本明顯下降，且加工柔性好，可以加工任意圖形。

圖 4

圖 5

4. 殼體落料

從圖6上可看出，消聲器后殼體展開呈扇形，板厚1.2mm，大小端各有6只?5.3mm鉚釘孔，中間有3個?6mm塞焊孔。常規(guī)的做法有剪板、落料、沖孔三道工序，但往往存在毛刺、鈍邊等質(zhì)量缺陷，沖孔模很容易斷，修復模具時常影響生產(chǎn)進度。如采用激光切割，不僅工序簡單，一次就能完成，而且上述質(zhì)量問題也得到徹底解決；同時可節(jié)約兩萬左右落料模模具費用，降低工人勞動強度和人工工資，且可用標準規(guī)格板直接切割，材料利用率得到提高。

5. 結語

激光切割與六軸機器人組合在我公司大排量不銹鋼消聲器生產(chǎn)過程中的具體應用，因其速度快、切割質(zhì)量好、加工柔性好、無模具投入，尤其適合大件產(chǎn)品加工及未定型新品開發(fā)加工，對提高生產(chǎn)效率、降低成本、品質(zhì)提升有很好的應用前景。

圖 6