书书书
第
36
卷
第
12
期
中
国
激
光
Vol.36
,
No.12
2009
年
12
月
CHINESEJOURNALOFLASERS
December
,
2009
文章编号:
02587025
(
2009
)
12330805
车身覆盖件的三维激光切割工艺
梅丽芳
陈根余
刘旭飞
赵
智
黄丰杰
(湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室,湖南 长沙
410082
)
摘要
针对采用
CO
2
激光和三维(
3D
)激光切割机切割镀锌钢车身覆盖 件 时,上、下 坡和 转 角处 易 发生 碰 撞和 过 烧
等问题,提出相应改进措施。通过添加工艺点,调整切割头方向,使其偏离法 线方 向 一个 角 度可 以 消除 碰 撞。实 验
发现,为获得切缝质量好、切割精度高及热影响层小的
3D
切割 工 件,应 尽 可能 使 切 割 头 位 姿 改 变 时 光 束 入 射 角 小
于
20°
。通过降低激光功率、采用脉冲激光并减小占空比或采用空气作为辅助气体等能 有 效避 免 上、下 坡 和转 角 处
切割时产生过烧
。同时,从切缝宽度、切割面粗糙度、切割面 波 纹及 热 影响 层 宽 度 等 方 面 对
3D
切 割 工 件 质 量 进 行
了评定。
关键词
激光技术;三维激光切割;车身覆盖件;过烧;激光工艺参数;切割质量
中图分类号
TG485
文献标识码
A
犱狅犻
:
10.3788
/
CJL20093612.3308
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收稿日期:
20090320
;收到修改稿日期:
20090422
基金项目:国家
863
计划(
2007AA042006
)资助项目。
作者简介:梅丽芳(
1982
—),女,博士研究生,主要从事白车身激光加工技术研究。
Email
:
meilifan
g
0804
@
163.com
导师简介:陈根余(
1965
—),男,教授,主要从事激光加工方面的研究。
Email
:
hd
gy
chen
@
163.com
1
引
言
覆盖件是车身结构的主要零件,具有形状复杂、
结构尺寸大等技术 特 点,其加 工 精度直 接 影响着 车
身的质量,因此工业 生 产中对 覆 盖件的 加 工精度 和
工艺性有较 高 的 要 求
[
1
]
。 三 维 (
3D
)激 光 切 割 技 术
用于加工车身覆盖 件
,可 以 取代传 统 制造工 艺 的修
边模和冲孔模,其工艺 步 骤简单、制 造周期 短、切割
速度快、加工质 量 高。此 外,
3D
激光 切割 具有 较高
的柔性,可提高汽车 产 品质量、降 低汽车 制 造成本,
缩短新车型的研发 周 期,具有 良 好的经 济 价值和 应
用前景
[
2
~
4
]
。
对于车 身覆 盖件 的
3D
激 光 切 割,如 何 获 得 高
的切割质量 和 切 割 精 度 是 工 业 应 用 最 为 关 注 的 问
题
。要保证良好的 激 光切割 质 量,必须 保 证入射 激
光的光束始 终 垂 直 于 被 加 工 表 面
[
5
,
6
]
。 在
3D
复 杂
曲面的激光切割中,上、下坡和转角处因切割头位姿
的变化易产生 碰 撞 和 过 烧 现 象
,严 重 影 响 了
3D
激
光切割质量
。因此 有 必要对 上、下坡 和 转角碰 撞 和