Ngày nay, ngày càng có nhiều bộ phận thân xe sử dụng các bộ phận tạo hình nóng. Việc sản xuất các bộ phận được tạo hình nóng cần phải trải qua các giai đoạn tạo khuôn khác nhau và khuôn cần được cắt gọt để tạo thành kim loại thành các bộ phận. Do các bộ phận được tạo hình nóng rất cứng nên hầu như không thể sửa chữa chúng trong khuôn mà phải gia công để tạo thành hình dạng chính xác, điều này không chỉ làm tăng chi phí sản xuất mà còn làm giảm hiệu quả sản xuất. Vì chùm tia laze không tác dụng bất kỳ lực nào lên phôi và không tiếp xúc với dụng cụ cắt, điều này có nghĩa là phôi không bị biến dạng cơ học, không bị mài mòn dụng cụ, cũng như không cần quan tâm đến vấn đề thay thế dụng cụ và vật liệu cắt. độ cứng của nó, tức là khả năng cắt laser không bị ảnh hưởng bởi độ cứng của vật liệu bị cắt và bất kỳ vật liệu có độ cứng nào cũng có thể cắt được. Hiện tại, cắt laser vẫn là phương pháp xử lý hiệu quả nhất để cắt lỗ và cắt các bộ phận được tạo hình bằng thép cường độ cao.
Trong quá trình cắt laser, để cắt các bề mặt phức tạp, chắc chắn sẽ xảy ra vấn đề về gờ cắt. Lưỡi cắt của các bộ phận có ảnh hưởng lớn đến chất lượng sản phẩm. Mục đích chính của nghiên cứu này là phân tích các nguyên nhân gây ra hiện tượng bavia cắt và đề xuất các giải pháp khả thi để đảm bảo hiệu suất chất lượng và an toàn của các bộ phận.
Sau rất nhiều thực tế và phân tích thực địa, chúng tôi đã tóm tắt các điểm sau.
1. Chiều cao góc cắt và ảnh hưởng tiêu điểm
Nói chung, vị trí lấy nét phải ở trên bề mặt của phôi hoặc thấp hơn một chút, nhưng các yêu cầu đối với các vật liệu khác nhau là khác nhau. Khi cắt thép carbon, chất lượng cắt tốt hơn khi trọng tâm nằm trên bề mặt của tấm; Khi cắt thép không gỉ, tiêu điểm nên bằng khoảng 1/2 độ dày của tấm.
Sau khi thử nghiệm, khi các thông số công suất và tốc độ giống nhau, việc thay đổi độ cao và tiêu cự sẽ ảnh hưởng đến kích thước của gờ góc. Tuy nhiên, trong quá trình cắt phôi 3D thực tế, chúng tôi thấy rằng các thiết bị hiện tại thường là lấy nét tự động, sử dụng cảm biến chiều cao điện dung, tiêu điểm và chiều cao về cơ bản ở trạng thái ổn định trong quá trình sản xuất, do đó tác động của nó đối với gờ cắt là về cơ bản đã bị loại bỏ.
2.Tác động của việc cắt vòi và cắt áp suất không khí
Trong quá trình cắt laser, chùm tia laser phải đi qua trường dòng khí do vòi tạo ra. Cấu trúc đặc biệt của vòi phun siêu thanh có thể chuyển đổi gần như toàn bộ áp suất của khí phụ thành động năng, thổi bay xỉ và đạt được bề mặt cắt laser hoàn hảo hơn. Thay đổi loại vòi cắt có thể cải thiện bavia cắt khi các thông số cắt không thay đổi.
3. Ảnh hưởng của độ lệch giữa phôi tương tự kỹ thuật số và phôi thực tế
Quy trình sản xuất các bộ phận tạo hình nóng được hoàn thành theo ba bước sau.
(1) Sản xuất tấm tẩy trắng. Tấm trống là tấm có cấu hình cụ thể được sản xuất trên dây chuyền tháo cuộn và tẩy trống, sau đó được vận chuyển đến dây chuyền tạo hình nóng. Robot gửi tờ trống đến máy mã hóa thông qua ống hút chân không để mã hóa, sau đó đặt nó lên băng tải để truyền đến lò sưởi.
(2) Cấu trúc kim loại được austenit hóa.
(3) Dập nóng.
Trong quy trình sản xuất thực tế của các bộ phận, bị ảnh hưởng bởi các yếu tố như phục hồi và cấp liệu bằng máy ép nóng, phôi có các trạng thái khác nhau và có một số lỗi nhất định giữa lập trình kỹ thuật số và analog và phôi thực tế, đây là nguyên nhân dẫn đến chất lượng góc kém và bỏng.
Sau khi thử nghiệm sản xuất tại hiện trường, các thông số cắt giống nhau và cùng một lô các bộ phận đã được đo nhiều lần và người ta thấy rằng tác động đến bavia là nhỏ.
4. Ảnh hưởng giữa định vị vật cố định phôi
Vị trí giữa phôi và đồ gá ảnh hưởng lớn đến độ chính xác của phần cắt. Trong quá trình cắt, khí cắt với áp suất cao tham gia vào quá trình cắt và thổi phôi, đây có thể là một trong những nguyên nhân gây ra vết góc.
Với cùng một thông số cắt, có thể đo nhiều lần cùng một lô bộ phận, đồng thời có thể thêm kẹp áp suất và mặt dự phòng, điều này có thể cải thiện độ ổn định của kích thước sản xuất, nhưng ít ảnh hưởng đến việc cải thiện bavia.
5. Hiệu quả của lực cắt và tốc độ góc
Kích thước của công suất laser có tác động đáng kể đến tốc độ cắt, chiều rộng đường cắt, độ dày cắt và chất lượng cắt. Công suất yêu cầu được xác định theo đặc tính vật liệu và cơ chế cắt. Sau khi thử nghiệm, người ta thấy rằng việc thay đổi tốc độ góc sẽ ảnh hưởng đến kích thước của gờ góc ở cùng tốc độ.
Trong quy trình cắt laser, tốc độ cắt có ảnh hưởng đáng kể đến chất lượng của vật liệu cắt. Tốc độ cắt lý tưởng sẽ làm cho bề mặt cắt xuất hiện các đường tương đối ổn định và sẽ không có xỉ ở phần dưới của vật liệu. Khi tốc độ cắt tương đối chậm, thời gian hoạt động của năng lượng laser trong đường cắt bị kéo dài, dẫn đến chiều rộng đường cắt tăng lên. Khi tốc độ cắt quá chậm, thời gian hoạt động của chùm tia laser quá dài, sự khác biệt giữa đường cắt trên và dưới của phôi sẽ lớn, chất lượng cắt sẽ giảm và hiệu quả sản xuất sẽ giảm đáng kể . Với sự gia tăng tốc độ cắt, thời gian hoạt động của năng lượng chùm tia laser trên phôi trở nên ngắn hơn, làm cho hiệu ứng khuếch tán nhiệt và dẫn nhiệt nhỏ hơn, do đó chiều rộng của đường cắt tương ứng nhỏ hơn. Khi tốc độ quá nhanh, phôi cắt sẽ không cắt hết do không đủ nhiệt đầu vào cắt. Hiện tượng này thuộc về quá trình cắt không hoàn toàn và vật liệu nóng chảy không thể được thổi ra kịp thời. Các chất nóng chảy này sẽ làm cho vết cắt được hàn lại.
Tóm lại, chúng tôi nhận thấy rằng trong thực tế sản xuất, những thay đổi về thông số như công suất và tốc độ có tác động lớn đến bavia. Phôi 3D không phải lúc nào cũng được cắt theo đường thẳng. Sẽ có rất nhiều góc, chỗ phình ra hoặc thay đổi hướng trong quá trình cắt. Tốc độ chạy thực tế của máy công cụ liên tục thay đổi. Để đạt được điều này, chúng tôi đã thu thập tốc độ đường dẫn thời gian thực, công suất laser, tần số, tỷ lệ nhiệm vụ và các dữ liệu tham số khác, đối sánh các tham số cắt tốt nhất theo những thay đổi của chúng, tìm mối quan hệ chức năng tương ứng của chúng và nhận ra rằng biến đầu ra sẽ nhào trộn thời gian - thay đổi các tham số vào chuyển động của máy công cụ, để đạt được hiệu suất không giảm, chất lượng cắt tăng lên hoặc hiệu suất giảm nhẹ và chất lượng cắt được cải thiện. Viết công thức vào chương trình hệ thống và kích hoạt chức năng trực tiếp thông qua giao diện người-máy tính.
Giới thiệu về HGTECH: HGTECH là công ty tiên phong và dẫn đầu về ứng dụng công nghiệp laser tại Trung Quốc, đồng thời là nhà cung cấp chính thức các giải pháp xử lý laser toàn cầu. Chúng tôi đã bố trí toàn diện máy thông minh laser, dây chuyền sản xuất đo lường và tự động hóa, đồng thời xây dựng nhà máy thông minh để cung cấp các giải pháp tổng thể cho sản xuất thông minh.
