隨著城市化進(jìn)程的加快，土地資源的日益稀缺，充氣開關(guān)設(shè)備由于占地面積小，不受外界環(huán)境影響，免維護(hù)及可靠性高等優(yōu)勢(shì)越來越得到市場(chǎng)的認(rèn)可，其發(fā)展勢(shì)頭也越來越猛，市場(chǎng)占有率正在迅速增長。雖然充氣開關(guān)設(shè)備有如此多的優(yōu)勢(shì)，但由于對(duì)制造設(shè)備和工藝要求很高，其發(fā)展趨勢(shì)曾一度停滯不前。
隨著城市化進(jìn)程的加快，土地資源的日益稀缺，充氣開關(guān)設(shè)備由于占地面積小，不受外界環(huán)境影響，免維護(hù)及可靠性高等優(yōu)勢(shì)越來越得到市場(chǎng)的認(rèn)可，其發(fā)展勢(shì)頭也越來越猛，市場(chǎng)占有率正在迅速增長。雖然充氣開關(guān)設(shè)備有如此多的優(yōu)勢(shì)，但由于對(duì)制造設(shè)備和工藝要求很高，其發(fā)展趨勢(shì)曾一度停滯不前。
近年來由于激光設(shè)備的應(yīng)運(yùn)而生，使得充氣開關(guān)設(shè)備的制造邁上了一個(gè)新的臺(tái)階，迎來了新的發(fā)展契機(jī)。
1 充氣開關(guān)設(shè)備制造工藝分析
充氣開關(guān)設(shè)備由兩大部分組成：氣箱和框架。圖1為生產(chǎn)的充氣開關(guān)設(shè)備。其中，氣箱是充氣開關(guān)設(shè)備的核心技術(shù)，其制造工藝的先進(jìn)與否直接影響著開關(guān)設(shè)備的質(zhì)量和性能。按照傳統(tǒng)的工藝很難達(dá)到圖樣要求，就算勉強(qiáng)能制造出來，勢(shì)必要開很多模具，且周期較長，一旦圖樣更改，必須重新開模，這不但導(dǎo)致開發(fā)周期的延長，而且也造成了不必要的經(jīng)濟(jì)損失，也不利于市場(chǎng)的開拓。
圖1
2 激光切割工藝在氣箱制造中的應(yīng)用
2.1 加工大尺寸高精度零件
氣箱部分由不銹鋼材料制成，其板厚為3mm，圖2為氣箱的其中一個(gè)零件圖。由圖可見，該零件尺寸較大且孔的數(shù)量較多，精度要求高，沖裁此種厚度的材料需要很大的沖裁力，數(shù)控壓力機(jī)由于不能承受如此大的沖裁力，故不能加工。而采用傳統(tǒng)的沖模加工不能一次成形，須分幾次成形，成形后孔的精度達(dá)不到圖樣要求，還需對(duì)孔進(jìn)行后續(xù)加工。激光切割加工薄板，其精度可控制在5μm以內(nèi)，可以一次加工就達(dá)到圖樣要求。
圖2
2.2 加工復(fù)雜形狀零件
對(duì)于某些形狀復(fù)雜的零件，如圖3所示為其展開圖形，傳統(tǒng)加工工藝也需要開模具經(jīng)數(shù)次加工成形，利用激光切割即可一次成形。
圖3
圖4
圖5
2.4 加工帶敲落孔的零件
由于工程的需要，在某些零件加工時(shí)，要預(yù)留一些孔，以防用戶擴(kuò)容要增加元器件而因面板上無開孔導(dǎo)致無法安裝。但在實(shí)際操作過程中，如果把面板上的孔都開好了，用戶卻突然不需要了，那么開好的孔不僅影響美觀且存在很大的安全隱患，如果做報(bào)廢處理，再重新制作的話浪費(fèi)太大。通過用激光切割可以在預(yù)留孔的位置切割一個(gè)不割斷的、帶微連接的孔。
如圖6所示，我們習(xí)慣上把“藕斷絲連”的孔叫做敲落孔(圖7為敲落孔放大圖)，圖中的微連接寬度即為尺寸1，此寬度可根據(jù)不同材料及厚度做相應(yīng)的調(diào)整，可依照經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行調(diào)整。
圖6
開敲落孔是一個(gè)很好的解決方案，在工程中應(yīng)用非常廣泛。敲落孔的好處在千，它既可在需要安裝元器件時(shí)把帶微連接的那部分余料如撤落變成安裝元器件用的通孔φD(如圖8所示)，又可在不需要安裝元器件時(shí)保留原樣，不會(huì)產(chǎn)生影響美觀和存在安全隱患等問題。正是因?yàn)榍寐淇椎倪@一優(yōu)點(diǎn)，給工程設(shè)計(jì)也帶來了很多方便，工程設(shè)計(jì)人員可以不用做很多方案，只要做幾個(gè)典型的方案即可，因?yàn)榍寐淇卓梢宰龅揭膫€(gè)敲哪個(gè)，不用的留著有備無患，增加了零件的通用性和互換性，也提高了設(shè)計(jì)人員的工作效率，降低了工作強(qiáng)度。
圖7
圖8
2.5 加工離壓扁線近的零件
圖9所示零件中的孔離壓扁線很近，按照常規(guī)工藝，孔加工完成后再壓扁，會(huì)造成孔變形，且會(huì)使孔的邊緣凸出平面，產(chǎn)生毛刺，達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。如壓扁后再加工孔，增加了加工難度。現(xiàn)利用激光切割的擴(kuò)展功能“slit”，在位于壓扁線的位置上割一條很細(xì)小的工藝縫(如圖10所示)，解決了這一問題且不會(huì)影響零件的外觀和強(qiáng)度。
圖9
圖10
2.6 加工特殊零件
有些零件的折彎比較不規(guī)則，比如圖11所示帶有斜角的折彎，通常折彎時(shí)很難靠準(zhǔn)，就算非常有經(jīng)驗(yàn)的師傅也很難保證一次做正確。這時(shí)我們可以利用激光切割的另一個(gè)擴(kuò)展功能"marking"，在事先算好的折彎線上割出一個(gè)淺淺的折彎基淮線，類似于在鉆孔時(shí)的劃線工藝，只要畫圖時(shí)尺寸算得正確，就不會(huì)產(chǎn)生差錯(cuò)，如果批量生產(chǎn)的話，加工出來的零件的一致性和互換性會(huì)更好。由于折彎基準(zhǔn)線位于零件的內(nèi)側(cè)，且沒有割穿，只不過在表面有個(gè)“記號(hào)”而已，所以不會(huì)影響零件的外觀和強(qiáng)度。
圖11
當(dāng)加工厚度大于10mm的厚板時(shí)，由于機(jī)床本身的局限性，如果孔徑大于板厚，其加工出來的質(zhì)量往往大打折扣，通常會(huì)出現(xiàn)孔的表面粗糙度不達(dá)標(biāo)、公差不達(dá)標(biāo)等現(xiàn)象。采用人工劃線又不能保證精度，采用線切割成本又過高，此時(shí)“marking”功能又大有用武之地了，如圖12所示。我們所要做的就是在需要鉆孔的位置割上一個(gè)十字記號(hào)，作為以后鉆孔的基準(zhǔn)。應(yīng)用此工藝后可輕松保證孔的加工精度，大大降低了加工難度和強(qiáng)度，節(jié)約了制造成本，降低了設(shè)備空置率。
圖12
3 結(jié)束語
以上這些激光切割工藝的應(yīng)用都是在多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)中總結(jié)出來的，既可以單獨(dú)應(yīng)用，也可以在一個(gè)零件上多個(gè)重復(fù)地使用。當(dāng)然，這些激光切割工藝不能生搬硬套地使用，在實(shí)際生產(chǎn)制造過程中，應(yīng)該具體問題具體分析，有選擇的應(yīng)用，相信在以后的工作中會(huì)發(fā)掘更多、更好的關(guān)于激光切割的工藝應(yīng)用方法。
