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)勢越來越得到市場的認(rèn)可，其發(fā)展勢頭也越來越猛，市場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，但由于對制造設(shè)備和工藝要求很高，其發(fā)展趨勢曾一度停滯不前。
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)勢越來越得到市場的認(rèn)可，其發(fā)展勢頭也越來越猛，市場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，但由于對制造設(shè)備和工藝要求很高，其發(fā)展趨勢曾一度停滯不前。
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新的臺階，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，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)驗進(jìn)行調(diào)整。
圖6
開敲落孔是一個很好的解決方案，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保留原樣，不會產(chǎn)生影響美觀和存在安全隱患等問題。正是因為敲落孔的這一優(yōu)點(diǎn)，給工程設(shè)計也帶來了很多方便，工程設(shè)計人員可以不用做很多方案，只要做幾個典型的方案即可，因為敲落孔可以做到要哪個敲哪個，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，會造成孔變形，且會使孔的邊緣凸出平面，產(chǎn)生毛刺，達(dá)不到設(shè)計要求。如壓扁后再加工孔，增加了加工難度?，F(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，通常折彎時很難靠準(zhǔn)，就算非常有經(jīng)驗的師傅也很難保證一次做正確。這時我們可以利用激光切割的另一個擴(kuò)展功能"marking"，在事先算好的折彎線上割出一個淺淺的折彎基淮線，類似于在鉆孔時的劃線工藝，只要畫圖時尺寸算得正確，就不會產(chǎn)生差錯，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“記號”而已，所以不會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，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“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十字記號，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)驗中總結(jié)出來的，既可以單獨(dú)應(yīng)用，也可以在一個零件上多個重復(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發(fā)掘更多、更好的關(guān)于激光切割的工藝應(yīng)用方法。
