激光劃線工藝在車輛焊接柜體中的運用

編者按：本文介紹了一種新的劃線工藝——激光劃線工藝，運用于車輛焊接柜體，替代常規(guī)的手工劃線工藝，針對解決車輛焊接柜體配件易錯、易漏、易反問題，采用手工劃線工藝效率低，人為操作影響因素大，易出現(xiàn)劃錯、漏劃的現(xiàn)象，應(yīng)用激光劃線工藝大大提升焊接產(chǎn)品的劃線工作效率及產(chǎn)品質(zhì)量。

引言

隨著軌道交通裝備不斷的市場化，成本、質(zhì)量競爭日益激烈，軌道交通設(shè)備制造業(yè)檢驗驗收標(biāo)準(zhǔn)也越來越高，終端業(yè)主對產(chǎn)品質(zhì)量要求零缺陷、零容忍，傳統(tǒng)的軌道交通裝備焊接結(jié)構(gòu)件手工劃線方式由于不可避免的人為因素影響，易出現(xiàn)劃錯、漏劃的現(xiàn)象，造成配件在定位焊接時位置錯誤，漏焊配件，導(dǎo)致產(chǎn)品在終端客戶現(xiàn)場動焊返工，影響產(chǎn)品質(zhì)量且產(chǎn)品質(zhì)量成本增加。針對結(jié)構(gòu)件焊接柜體手工劃線易錯、易漏的問題，通過一系列改進(jìn)攻關(guān)后，采用激光設(shè)備在下料工序中將配件的定位線蝕刻出，有效解決車輛焊接柜體劃線易錯、易漏的現(xiàn)象。

激光劃線工藝概述

激光劃線工藝是焊接結(jié)構(gòu)件的配件定位尺寸劃線的一種方式，其原理是利用激光切割設(shè)備調(diào)節(jié)功率大小來實現(xiàn)在板材表面的蝕刻，下料圖紙在編程時，需要激光切穿的采用白色，需要劃線工藝的采用黃色線，激光劃線深度由切割功率進(jìn)行調(diào)節(jié)，激光劃線的切割功率調(diào)節(jié)范圍為400-600W，在配件的板材上蝕刻出配件的定位線。其操作簡單，劃線一致性好，劃線工作效率高，劃線效果好。

激光劃線的通用標(biāo)識設(shè)計

焊接結(jié)構(gòu)件焊接工序分為片裝和組裝兩個工序，為便于激光劃線更好地被識別使用，結(jié)合手工劃線的方式對激光劃線的標(biāo)識進(jìn)行統(tǒng)一設(shè)計，提升激光劃線標(biāo)識的辨識度。

（1）扎線桿劃線示意如下圖所示，片裝扎線桿使用3/4圓弧，組裝扎線桿使用全圓弧，直線方向標(biāo)示扎線桿的朝向。

（2）螺柱劃線示意如下圖所示，片裝采用實線，組裝采用斷續(xù)線。

（3）配件直角劃線示意如下圖所示，片裝采用實線，組裝采用斷續(xù)線。

焊接柜體激光劃線的難點

激光劃線工藝，對工藝圖紙要求較高，在下料工藝分析時需要將劃線的圖形進(jìn)行繪制，切割功率不匹配易造成劃線位置切穿，存在的難點：圖紙顏色標(biāo)記錯誤、切割功率不匹配造成配件切傷母材或切穿;板材切割的反面無法實現(xiàn)激光劃線。

激光劃線工藝難點解決方法

（1）圖紙顏色標(biāo)記錯誤、切割功率不匹配造成配件切傷母材或切穿

工藝圖紙繪制完成后增加下料圖紙審核環(huán)節(jié)，對激光劃線位置進(jìn)行顏色確認(rèn)，激光換線功率取中間值，初始設(shè)定為500W，根據(jù)劃線清晰度情況進(jìn)行調(diào)節(jié)，功率調(diào)節(jié)范圍為：400-600W。對激光下料的首件進(jìn)行確認(rèn)，調(diào)節(jié)切割功率。

（2）板材切割的反面無法實現(xiàn)激光劃線

激光切割設(shè)備屬于二維加工設(shè)備，只能對裝配工作臺的證明進(jìn)行劃線，對于加工的反面無法進(jìn)行劃線，針對反面以配件上的孔及邊緣進(jìn)行定位，采用樣板劃線的方式進(jìn)行手工補充劃線。

焊接柜體激光劃線工藝運用效果

采用激光劃線工藝之后，劃線一致性好，劃線效果清晰，操作簡單，焊接柜體出現(xiàn)漏焊、焊錯位置的質(zhì)量問題得到明顯改進(jìn)。

應(yīng)用激光劃線工藝，提升工作效率，降低質(zhì)量損失。激光劃線取代手工劃線工藝，焊接工序生產(chǎn)效率提升25%，同時對操作者的技能要求降低，普通工人通過培訓(xùn)后即可上崗作業(yè)。節(jié)約因劃線錯誤造成的返工成本，激光劃線工藝應(yīng)用后片裝質(zhì)量合格率由80%提升到100%，終端客戶現(xiàn)場動焊返工0次/月。

結(jié)束語

軌道裝備焊接柜體劃線采用激光劃線工藝，有效解決焊接柜體因手工劃線造成漏劃、劃錯位置的現(xiàn)象，使產(chǎn)品合格率大幅度提升，產(chǎn)品質(zhì)量得到質(zhì)的飛躍。在實際運用過程中，實現(xiàn)了工藝技術(shù)能力提升，降低勞動強度，降低質(zhì)量返工成本，提高工作效率。

展望

激光劃線工藝是焊接結(jié)構(gòu)件定位劃線的改進(jìn)工藝，有效提升結(jié)構(gòu)件定位劃線準(zhǔn)確率、一致性，不僅在不銹鋼材質(zhì)和碳鋼材質(zhì)上應(yīng)用，其它鋁合金、銅材等適用激光切割工藝的均可使用，還可擴(kuò)充到其他領(lǐng)域，增加焊接類結(jié)構(gòu)件對于激光劃線工藝的實施應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉小年.機(jī)械制圖[M].3版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005.

作者簡介：唐再章（1987—），男，漢族，湖南人，主管/中級工程師/國際焊接工程師，本科，湖南聯(lián)誠軌道裝備有限公司，研究方向：軌道交通焊接結(jié)構(gòu)件。