激光切割設備在汽車模具制造過程中普遍應用,其在汽車模具的制造過程中,主要起兩種功能,一種是沖壓件的批量生產 ;第二種是沖壓模具的制造過程中,修邊工序的模具未完成制造,使用激光切割機替代修沖模具的功能,完成沖壓件的試制任務。在汽車模具企業中,激光切割機更多的是扮演了試制的角色,本文主要介紹激光切割機在第二種任務中,是如何滿足制造需求的。
1 激光切割機完成試制任務的流程
激光程序編制--支架的切割安裝—切割程序的試教—切割工件。
板材沖壓后,造型千奇百怪,不能直接放到激光切割機的工作臺上切割,必須設計與制造輔助工裝來完成切割任務。根據切割任務的不同,定位支撐裝置可以分為通用定位工裝和專用定位工裝,其中通用定位工裝的特點是制造工藝簡單,制造周期短,投入資金少,通用性強,缺點是定位不穩,適用于試制等情況;專用工裝的特點是制造相對復雜,投入資金多,工裝的存放占用空間等,但重復定位效果好,生產效率高,適用于大批量沖壓件生產。本文著重介紹通用性工裝的設計與制造方法。
通用工裝包含三部分組件,一是百線平臺,二是支撐塊,三是支撐樣板。專用型工裝一般采用焊接底座,用石膏或者樹脂等制作定位支撐。
2 激光切割程序的編制方法
激光切割配有專業開發的軟件,也可使用通用CAM軟件。本文編程所用CAM軟件為NX。程序包含兩部分,一為定位工裝樣板程序,二為切割程序。
2.1 定位裝置樣板程序:
定位板(安裝在支撐塊上定位工件),其主要作用是定位和支撐工件,樣板的設置選定要遵循以下幾點原則:
1)選擇特征明顯部位進行定位,考慮支對工件的支撐。
2)料切割完成之前,保證大塊廢料不下落,以避免廢料下落引起工件切割過程中移動。
3)樣板在工藝補充上的部分要盡量少,防止因工藝補充修整造成的實物與數模不符導致的干涉問題。
4)根據工件形狀,確定支撐樣板的高度,如工件有特別高的部分時,可單獨選擇高的支撐塊。
首先要在工序數模正Z軸方向,做好與工作臺相對應的百線;然后在X軸與Y軸兩個方向上,將百線投影到數模上,并在數模上截取投影線做出樣板,并旋轉將樣板擺放到一個平面上;最后使用加工輪廓的方式編制樣板程序,具體編程還要注意一下幾個方面:
●編程用的線需要連接成一條線串。
●樣板做好后,可通過拷貝、平移、翻轉等一系列操作放到同一平面上,排布好,為了提高材料利用率可適當調整。
●樣板需根據情況,決定是否放置料厚。
●樣板程序應先切割定位銷孔,再切割外圍輪廓。最好是同一塊樣板的輪廓和孔連在一起,方便設備操作工人編輯、分割程序。
●編程精度0.03mm以上。
2.2 工件主程序編制
主程序的編程使用的曲線為模具的修邊線及沖孔輪廓線,編程時需將輪廓線在數模面上投影,以保證輪廓為三維輪廓,程序為三軸程序。調角度大于45度的孔及輪廓,需調角度編程, 程序為3+2軸程序。工件的孔及輪廓的程序編制時要考慮一下幾點:
1)孔及輪廓的激光切割一般分成兩個程序完成,孔做一個,輪廓做一個,程序為3軸3維輪廓程序,編程激光束模擬為直徑0.1mm的立銑刀。
2)因機床機床識別圓弧問題,程序盡量選用直線插補。
3)程序應根據試料和提供試裝樣件兩種情況作調整,試料割孔時Tool Position用Tanto,提供試裝件割孔時Tool Position用On。為降低程序試教難度,試料時孔的精度可以根據情況適當降低。割孔程序精度0.03mm,輪廓切割程序精度0.1mm。
4)板厚>2.5mm的,首先做測試,具體測試方法為割直徑20mm圓孔,測量差值,根據測量情況修改編程刀具直徑和刀具編程位置。
5)優選選擇CH孔、標記銷孔、上序沖孔等作為找正的基準。某些工件如果沒有CH孔。
2.3 程序單的填寫:
1)示意圖中將中心線、百線、及工件在百線當中的擺放位置標示清楚。
2)樣板編號以及樣板位置示意清楚。
3)標注對刀點,CH孔等找正參數。
4)落料、縱梁等平板件需要標注工件的尺寸。
5)程序的放置位置、程序使用的說明等等細節。
3 激光切割程序的試教與切割
切割程序傳遞到生產設備時,操作人員應首先根據程序單確定工件,確定切割內容,確定樣板板材尺寸,準備好支撐塊,提前做好生產準備工作。
3.1 樣板的切割與安裝調試
樣板切割完成后,對樣板的邊角、毛刺部分需要手工修拋。完成修拋后,根據程序單上指明的位置安裝支撐塊和支撐樣板,最后把工件放到樣板上固定。如樣板能牢穩的固定工件,則進行下一步教程,如有干涉等,還需要按工件修拋樣板。
3.2 切割程序試教
工件在支撐樣板上固定好,操作者按程序單提供的CH孔、對刀點、對刀程序進行找正。找正完成,即調入切割程序,進行試教。在試教時,程序單步運行,操作在手工調整A、C軸,使切割噴嘴與工件法向垂直或接近垂直,此時系統會自動記錄試教的A、C軸的角度。試教完畢,系統完成A、C軸的記錄,保存程序,等待切割。
3.3 切割
試教完成,程序如果合理,無干涉等,即可開激光按程序切割。切割時操作者應注意自身安全,同時關注切割有無異常情況,以便及時處理異常。
4 總結
激光切割在汽車模具制造流程中起著打破瓶頸,理順進度的重要作用,合理使用切割機的功能,不但可以完成試制供件問題,還可以用來驗證汽車模具的修邊線的重要功能。切割機在使用過程中,使用支撐樣板能快捷、方便的定位工件,但同時也存在定位不穩的問題,需要我們在以后的工作中充分自己的主動能動性,合理的定位工件。
(審核編輯: 智匯張瑜)
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