干货|光纤激光复合加工机解决方案在钣金改善与加工中的应用

来源:AMADAZ中国

发布时间:2018年11月9日下午 02:11:50

现今的钣金加工,竞争日趋激烈,一方面,范围不断扩大的多品种少批量订单,导致采用传统加工方式将面临巨大的成本压力,另一方面,国内的钣金加工企业不仅要面对同行业者的竞争,还要迎接来自如越南、泰国等东南亚国家钣金企业的挑战。如果采用以往的加工方法,生产将变得同质化,导致陷入无止境的价格竞争,由于牺牲了利润,将导致没有余力对工厂进行进一步的改善,进而陷入恶性循环。所以,进行加工工艺改善变得刻不容缓,只有采用对手难以模仿的加工工艺,或以更低的成本生产出更高品质的小批量产品,才是游刃与激烈竞争市场的不二法则。而要帮助企业进行加工工艺改善,就是光纤激光复合加工机解决方案所最擅长的。

▲ AMADA光纤激光复合加工机解决方案LC-C1AJ+ASR-NTK系列

▲ AMADA光纤激光复合加工机解决方案LC-C1AJ+ASR-NTK系列

所谓光纤激光复合加工机解决方案(以下简称复合加工机),就是在一套系统上,对经过自动喂料的板材,进行如激光切割、数冲、成形、开槽、攻丝、去毛刺等的落料加工,又能对加工好的排版零件进行自动的分拣和堆垛,以实现在一套设备上就能完成所有落料加工工序的解决方案。

当今的金属制品对外观设计的美观度要求变得越来越高,特别是简约设计风格的流行,会要求外表面整体平整,不允许有凹进突出的存在,这就对上螺丝用的螺纹孔提出了更高的要求。以往的钣金加工,只能通过碗孔拉伸成形来实现螺丝顶端与板材表面持平,但螺丝与碗孔边缘之间,却无法避免的存在一定的凹陷空间,影响“简约”。并且,如果使用的板材具有一定厚度的话,碗孔成形也将难以实现。在这里,就能利用复合加工机的特点,做出如图二这样的锪孔,实现高品位的产品外观面。

通过复合加工机加工而成的锪孔(图二)

通过复合加工机加工而成的锪孔(图二)

 

其加工方法是:先利用激光进行避让孔的切割,再通过数冲刀具对板材进行挤压成形,压出半个板厚以作为螺丝的承载台,由于挤压的废料会填埋避让孔,所以之后再利用激光进行攻丝底孔的切割,最后进行切削或挤压攻丝,就能实现如此漂亮的锪孔加工了。

同样的方法,还能用于带有斜边的方孔加工上。我们可以在图三样品上观察其加工步骤。同样的先进行方孔的加工(①),随后通过数冲刀具进行斜边成形(②),最后通过激光对不需要的部分进行切除即可(③)

▲ 通过复合加工机加工带有斜边的方孔(图三)

▲ 通过复合加工机加工带有斜边的方孔(图三)

我们可以试想一下,这些看似简单的工艺,如果采用传统的方法应该如何实现呢?由此可见,采用复合加工机之后,可以将原来很多非钣金加工的技术变成钣金落料加工,除了能大幅度提高生产效率,提高加工品质之外,由于可以进行更便捷的应对,所以更适合多品种少批量的订单。如果订单量足够大的话,通过开模就能实现,但当订单量很小的情况下,开模就显然成为一种不经济的做法。甚至如果还要把这笔开模的费用转嫁到客户订单金额上的话,则会有损竞争能力,轻则损失利润,重则丢失订单……

▲ 比C1AJ系列更先进的复合加工机系统ACIESAJ

▲ 比C1AJ系列更先进的复合加工机系统ACIESAJ

其次,当接到的订单需要打样时,一般都会动用公司内外的最佳资源,力争以最好的品质,最短的交期来获得后面的批量订单,在这个过程中是不允许任何闪失的。但事实上对于产品制造商而言,并不是这么简单。有时候要选择一个螺母,必须要到安装现场才能确定规格,这时作为钣金加工厂该如何选择?

利用复合加工机,就能很方便的将焊接加工转变为落料加工,在不确定规格的前提下,以最少的投入成本和最短的交货周期交付测试,如果需要修改,也能很方便的实现,提高整个产品设计到使用的节奏。

实际加工中,可以如图五一样,利用数冲凸包来起到对螺母的定位和固定作用,在边上利用激光切割出盖板以对螺母上方进行固定。由于在需弯曲的部分进行了开槽处理,所以在现场任何人都能通过人力进行折弯。在复合加工机上仅仅多执行了几条指令,却能省去后道焊接和物料流转及预定位工作,为设计打样提供更好的可操作性。

 

▲ 将焊接变为钣金的便捷的打样加工(图五)

▲ 将焊接变为钣金的便捷的打样加工(图五)

▲ 利用极小的凸包实现焊接定位(图六)

▲ 利用极小的凸包实现焊接定位(图六)

而凸包形状还能运用在两个零件的焊接定位上。如图五所示,在A零件上制作尺寸仅φ1的凸包,在B零件上制作相应的去除半个板厚的凹坑,将添加了这种工艺的两个零件对碰后,就能利用凸包部位进行精确的定位,无需复杂的工装或预焊接,不会在板材表面留下痕迹,还省去了打磨抛光的处理工作。

另一方面,激光切割后的零件往往因为边缘部位过于笔直,会导致喷涂不均匀。因为喷枪的运动在转弯处是按一定的R角运行的,所以会在断面上下两端直角部分喷涂量过少,这样的产品长期使用后就容易在边缘部分剥落,导致生锈,影响产品长期使用的质量。但如果专门安排修毛小工进行人工倒R角的话,由于工作效率无法与现代的高速激光加工机相提并论,所以还会堵塞产能,浪费激光的强大生产性。同时,由于是人工作业,就难以避免手重手轻的问题,影响到产品的一致性,为焊接及装配工序增添不必要的麻烦。

▲ 复合加工机FMS规格

▲ 复合加工机FMS规格

但是在复合加工机上,就能在激光切割后,通过专用倒角刀具在断面上下两边上很轻松的倒出均匀的R角,不仅提高了生产节拍,还能使产品品质更进一步(断面效果如图八所示)。经试验测试证明,仅采用激光落料后的喷涂效果,在断面边角部位的喷涂厚度仅为19μm,而采用数冲加工的话,由于刀具与板材的摩擦,尖角部位不会像激光那样锐利,所以喷涂厚度能提升到22μm,但采用复合加工机加工后,喷涂厚度能达到与平面喷涂几乎一样的34μm,是品质保障的硬件前提。

▲ 激光切割后通过专用倒角刀具倒出均匀的R角(图八)

▲ 激光切割后通过专用倒角刀具倒出均匀的R角(图八)

▲ 只有复合加工机才可能实现的高品位加工

▲ 只有复合加工机才可能实现的高品位加工

▲ 自动分拣系统TK

▲ 自动分拣系统TK

以上所分析的案例,只是复合加工机众多运用中的一部分。由此可见,复合加工机不仅仅是类似于“数冲+激光”这样简单的1+1式的设备,而是能充分发挥工程技术能力,将原来所难以想象的新加工手段运用到实际中的系统。面对当今市场激烈的竞争,试问什么才是企业的核心竞争力?在十几二十年前,很多企业选择采用对手所难以高攀的先进设备来作为核心竞争力,但在具有一定原始积累,拥有更多融资渠道的今天,这一做法显然已经难以奏效。所以,复合加工机并不意味着投入了一套金额相对比较高昂的系统,而是对于钣金加工工厂来说,通过这套系统能够真正发挥出现今乃至将来都最为重要的核心竞争力:工程师的技术能力。

任何的先进设备只要有钱都能买到,但花再多的金钱也买不到的,只有企业员工的创造力和想象力。正是经验丰富,勇于创新的工程师们推动着产品不断朝更精美的方向发展。

Tell A Friend

评论

Image CAPTCHA