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沖割復合機 ——鈑金加工利器

2021.03.10

伴隨著客戶對鈑金產品加工要求的提升，傳統(tǒng)單機數控轉塔沖床或激光切割機已不能滿足部分高端用戶的需求。數控轉塔沖床具備沖孔成形的技術特點，但是加工斷面相對粗糙且不能實現復雜異形輪廓的加工；而激光切割機具備加工復雜異形輪廓的技術特點，但沒有成形功能卻是一大痛點。沖割復合機糅合了兩種不同特點機床的優(yōu)點，功能實現互補，工件一次上料即可實現沖孔、成形、滾筋、攻絲、切割等工序，無論是板材利用率還是加工能力都有著質的提升，適用于小批量多品種的柔性復合加工，更加符合高端電子、電梯、廚房設備、空調電器等領域多樣化需求，見圖1。

圖1 亞威HPML-30510沖割復合機

沖割復合機技術的發(fā)展歷程

早期受制于激光技術發(fā)展制約，國外同行推出的沖割復合機型都是配置的CO2激光發(fā)生器。此類發(fā)生器不僅價格昂貴且使用要求非常高，其切割光路通過多組鏡片組合傳導，抗振性能較差。而數控轉塔沖床本身工作過程中就會產生較大的振動，這就需要激光切割頭部件設計復雜穩(wěn)定的抗振結構，從而確保精密的激光反射光路不會跑偏。經過市場驗證，這種復合機結構質量穩(wěn)定性難以達到市場要求，未能得到推廣普及。

近年來，隨著激光技術的高速發(fā)展，光纖激光發(fā)生器逐步替代了CO2激光發(fā)生器，其光電轉換效率高，光纜傳輸替代復雜的多組反射鏡片組成的傳導光路，從切割成本、抗振性能、穩(wěn)定性等方面都有較大提升。數控沖割復合機的復合加工工藝基于光纖激光發(fā)生器的應用優(yōu)勢，傳動結構大為簡化。

高起點功能配置規(guī)劃

HPML-30510是亞威對標國際一流品牌，面向高端鈑金市場推出的復合加工機型。通過前期的市場需求信息調研，運用充分的技術儲備進行產品功能配置合理規(guī)劃，產品迅速推出，得到了客戶的廣泛認可。圖2為產品功能規(guī)劃圖。

圖2 產品功能規(guī)劃圖

沖壓成形：可以實現靜音沖裁、成形刻字等功能。

激光切割：實現復雜輪廓的加工。

攻絲功能：滿足M3-M8范圍內螺紋自動化加工需求。

分區(qū)落料：成品工件與大規(guī)格切割廢料分區(qū)收集。

平推式下料：整張板材加工完成后的廢料平推統(tǒng)一收集。

成品料自動輸送：加工工件自動輸出。

關鍵工藝突破路線

亞威作為鈑金加工生產龍頭企業(yè)，在沖壓工藝和激光切割工藝研究上底蘊深厚，通過西門子平臺整合集成技術，實現兩大分類技術的無縫對接。但僅實現沖壓、切割技術的集成面對激烈的市場競爭是不夠的，還需要在局部關鍵技術上取得突破，為后期市場拓展奠定堅實基礎，見圖3。

圖3 關鍵工藝突破路線

集成多軸自動攻絲功能

集成攻絲技術與沖壓或切割工藝相結合，通過主機加工螺紋底孔或翻邊成形，而后通過多頭攻絲裝置高效率地完成攻絲動作，見圖4。不同規(guī)格的攻絲裝置對照見表1。

圖4 集成多軸自動攻絲功能

表1 不同規(guī)格的攻絲裝置對照表

切割頭減振技術

有效隔振大幅降低切割頭內部精密元器件的損壞，更利于客戶長期穩(wěn)定使用，見圖5。

圖5 切割頭減振技術

分區(qū)落料系統(tǒng)

切割寬度＜100mm規(guī)格廢料通過內置廢料小車集中收集，切割寬度范圍100～400mm、長度在1250mm以下的成品板料時，通過氣動翻轉臺轉到輸送鏈收集，見圖6。

圖6 分區(qū)落料系統(tǒng)

主要優(yōu)勢

⑴材料利用率達到90%～95%，大幅減少板材浪費。

⑵工藝流程簡化，一次編程即可完成沖孔、成形、輪廓切割、攻絲等加工。

⑶聲噪污染小，合理分配沖壓成形和激光切割工序，優(yōu)化加工工藝，提高操作舒適性。

⑷提高設備柔性加工能力，降低模具采購費用。

⑸更加方便地與立體倉庫、自動上下料、自動分揀裝置等自動化設備集成。

樣件展示

圖7中樣件糅合了成形、凸包、沖孔、攻絲以及激光切割等多重工藝，充分體現了沖割復合機的高柔性、高精密的加工特點。

圖7 樣件展示

結束語

沖割復合機加工技術和工藝的發(fā)展，提高了鈑金加工生產力，使得鈑金件的質量和產量得到了保證，同時降低了工人的勞動強度和生產成本。亞威股份首臺套HPML-30510沖割復合機已經在蘇州正式投入使用，滿足了客戶多樣化加工需求：工件復雜多變、板厚覆蓋0.5～3mm之間、且不少工件需要M3、M4螺紋自動加工。市場需求日新月異，只有通過產品的不斷迭代升級提高產品競爭力，才能更好地服務于用戶。

——摘自《鈑金與制作》 2021年第1期

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