1、FOXCONN 富金精密工业(深圳)有限公司NWE产品事业处 系统名称SYSTEM 主题SUBJECT: 钣金制造技术手册 PAGE 1 OF x REV00 1 钣金制造技术手册 FOXCONN 富金精密工业(深圳)有限公司NWE产品事业处 系统名称SYSTEM 主题SUBJECT: 钣金制造技术手册 PAGE 2 OF x REV00 1 Content目录: 前言 1 第一章下料 1.1 LASER 1.1.1 LASER机床加工原理 1.1.2 LASER加工工艺 1.2 NCT 1.2.1 机床介绍 1.2.2 机床加工参数 1.2.3 常见加工方式 1.2.4 NCT加工工艺 1.
2、3 线切割 1.4 剪床下料 2 第二章成型 2.1 半剪 2.2 抽桥 2.3 色拉孔 2.4 抽孔要有适当的圆角,以免应力集中;圆孔离折弯线不能太近,以免折弯时圆孔被拉长;折弯高度不能太小,以免会弯不起来;冲切的毛刺避免在外侧,以免引起侧龟裂;抽引高度不能超出材料的抽引极限,以免无法抽引;抽引圆角不能太小,避免无法达到或制程能力极低等.作为一名制造工程师,当你拿到零件图时,你首先头脑里一定要有个概念,这个零件最难保证的尺寸或功能在哪里,其加工工艺性如何?是不是能较理想地用目前通用的模式生产出来?制程稳定吗?如果不好,在不影响功能的前提下,如何修改才较合理?只有对加工工艺性十分了解,才能提出
3、合理,理想的改善方案,并与相关产品设计工程师协调解决有关问题. 5. 具备专业加工知识。 良好工艺的建立需要对各种加工设备有详细的认知。 6. 具备方案论证能力 方案论证能力, 这对于钣金制造工程师来讲,最能反应一个设计工程师的功底,能力,实践作战经验,细心度以及其改善问题的全面性及其深度.作为一名钣金制造工程师,当它开始排工艺时,他应该考虑到这个零件是怎样一步一步地被成型出来?其成型步骤如何?定位孔置在哪里?形状如FOXCONN 富金精密工业(深圳)有限公司NWE产品事业处 系统名称SYSTEM 主题SUBJECT: 钣金制造技术手册 PAGE 5 OF x REV00 1 何?如何排配?关
4、键及重要尺寸如何来保证?需要有哪些工站?操作是否方便? “条条道路通罗马”但最简单快捷的道路也许只有一条,你只有根据你的条件,如财力,时间,目的以及各种主客观因素进行权衡比较,扬长避短,方案论证,你也许永远也找不到一条通往罗马的最佳路径,但至少可以找到一条适合于你的合适路径.同理作为一名冷冲模工程师,你只有根据现有条件,如各种机台吨数,参数,零件每月产量,交期,成本,现有加工能力等等主客观条件,进行方案论证,才能达到最佳组合,提供优秀的产品以满足客户 假如由于设计人员能力不足,经验不足,考虑不周,排样不科学所引发出来的异常,其给生产单位带来的后果往往是致命的 7. 处理异常的能力。 异常处理可
5、以反映一个人的综合技能素质和协调沟通能力。并且通过处理异常吸取经验使自身的能力进一步提升。 第一章下料 第一节LASER FOXCONN 富金精密工业(深圳)有限公司NWE产品事业处 系统名称SYSTEM 主题SUBJECT: 钣金制造技术手册 PAGE 6 OF x REV00 1 一LASER机床加工原理 l Laser切割的原理: Laser是由Light Amplification by Stimulated Emission of Radition的前缀缩写而成.原意为光线受激发放大,一般译为激光(也称激光).激光切割是由电子放电作为供给能源,通过He、N2、 CO2等混合气体为激发
6、媒介,利用反射镜组聚焦产生激光光束,从而对材料进行切割. 激光切割的过程:在NC程序的激发和驱动下,激光发生器内产生出特定模式和类型的激光,经过光路系统传送到切割头,并聚焦于工件表面,将金属熔化;同时,喷嘴从与光束平行的方向喷出辅助气体将熔渣吹走;在由程控的伺服电机驱动下,切割头按照预定路线运动,从而切割出各种形状的工件. l 机床结构: 1) 床身 全部光路安置在机床的床身上,床身上装有横梁,切割头支架和切割头工具.通过特殊的设计,消除在加工期间由于轴的加速带来的振动.机床底部分成几个排气腔室.当切割头位于某个排气室上部时,阀门打开,废气被排出.通过支架隔架,小工件和料渣落在废物箱内. 2)
7、 工作台 在平面切割时,带有嵌入式支架的工作台用于支撑材料. 3) 传感器 良好的切割质量与喷嘴和工件的间距有关.有接触式机械传感器和电容感应式传感器两种.前者用于加工不导电材料,后者用于导电材料. 4) 切割头 它是光路的最后器件.其内置的透镜将激光光束聚焦.标准切割头焦距有 5英寸和7.5英寸(主要用于割厚板)两种. 5) CNC 控制器 转换切割方案(工件组合排料的式样)和轴运动的加工参数.通过横梁、支架和旋转轴的组合移动,该控制器控制光束在工件上的运动轨迹,自动调整切割速度和FOXCONN 富金精密工业(深圳)有限公司NWE产品事业处 系统名称SYSTEM 主题SUBJECT: 钣金制
8、造技术手册 PAGE 7 OF x REV00 1 激光功率. 6) 激光控制柜 控制和检查激光器的功能,并显示系统的压力、功率、放电电流和激光器的运行模式. 7) 激光器 其心脏是谐振腔, 激光束就在这里产生,激光气体是由二氧化碳氮气氦气的混合气体,通过涡轮机使气体沿谐振腔的轴向高速运动,气体在前后两个热交换器中冷却,以利于高压单元将能量传给气体 8) 冷却设备 冷却激光器、激光气体和光路系统. 9) 吸尘器 清除加工时产生大多数粉尘. 10)自动上下料系统. l 切割方法 1) 激光熔融切割 在激光熔融切割中,工件材料局部熔化,液态材料被气体吹走,形成切缝.切割仅在液态下进行,故称为熔融切
9、割.切割时在与激光同轴的方向供给高纯度的不活泼气体,辅助气体仅将熔融金属吹出切缝.不与金属反应. 2) 激光火焰切割 与激光熔融切割不同,激光火焰切割使用活泼的氧气作为辅助气体.由于氧与已经炽热了的金属发生化学反应,释放出大量的热,结果是材料进一步被加热. 3) 激光气化切割 在激光气化切割中,依靠极高的能量密度将切缝处的材料气化.这种方法切割时金属很快蒸发,可避免熔滴飞溅. 选择切割方法,需考虑它们的特点和板件的材料,有时也要考虑切割的形状. 由于气化相对熔化需要更多的热量,因此激光熔融切割的速度比激光气化切割的速度快,激光火焰切割则借助氧气与金属的反应热使速度更快;同时,火焰切割的切缝宽,
10、粗糙度高,热影响区大因此切缝质量相对较差,而熔融切割割缝平整,表面质量高,气化切割因没有熔滴飞溅,切割质量最好.另外,熔融切割和气化切割可获得无氧化切缝,对于有特殊要求的切割有重要意义. 一般的材料可用火焰切割完成,如果要求表面无氧化,则须选择熔融切割,气化切割一般用于对尺寸精度和表面光洁度要求很高的情况,故其速度也最低.另外,切割的形状也影响切割方法,在加工精细的工件和尖锐的角时,火焰切割可能是危险的,因为过热会使细小部位烧损. l LASER气体 在实际的 Laser 切割过程中,还要有辅助气体的参与.辅助气体不但可以将熔渣及时吹走,还起到冷却工件和清洁透镜的作用.选用不同的辅助气体,更能
11、够改变切割的速度及割缝表面质量,对特殊金属的切割具有重大意义. 1) 激光气体 激光气体是由氦气,氮气,二氧化碳气体按照一定比例混合,这个比例在工厂预定好,确保最佳性能,不要随便调整,比例不当,可能会造成激光系统的失效和高压电源的损害. 二氧化碳CO2: 是激活物质,通过电荷放电,它被激发,然后电能转换成红外线 氮气N2: 氮气将电荷放电产生的能量传给二氧化碳,提高激光的输出功率 氦气He: 氦气能帮助保持气体中的电荷放电,并使二氧化碳易冷却 2) 切割气体： 主要是N2或O2. N2切割的切割面比较光亮.O2切割的切割面由于材料被氧化而发黑. 注: LASER所用气体均为高纯度(均在99.9
12、9%以上). 3) 气体参数的控制 FOXCONN 富金精密工业(深圳)有限公司NWE产品事业处 系统名称SYSTEM 主题SUBJECT: 钣金制造技术手册 PAGE 8 OF x REV00 1 影响气体参数包括气体类型、气体压力和喷嘴直径. (1) 辅助气体类型 辅助气体类型有氧气、空气、氮气和氩气.氧气适合于厚板切割、高速切割和极薄板切割;空气适合于铝板、非金属及镀锌钢板的切割,在一定程度上它可以减少氧化膜且节省成本;氮气作为切割时的保护气体可防氧化膜发生,防止燃烧(在板料较厚时容易发生);氩气用于钛金属切割. (2) 气体压力 气体压力分高压和低压两种,根据Laser机的技术参数,高
13、压最大为20兆帕,低压最大为 5 兆帕.选择压力的依据有板料厚度、切割速度、熔化金属的粘度和激光功率.当料厚较大,切速较快,金属液体的粘度较高时,可选用高一些的压力;相反,对于薄料、慢速切割或液态粘度小的金属,则可选择适当的低压.功率较大时适当增加气体压力对冷却周围材料是有益的,它适用于有特殊要求的场合.不管选用怎样的压力,其原则都是在保证吹渣效果的前提下尽可能经济. (3) 喷嘴直径 喷嘴直径的选取与气体压力的选择原则上是一样的,但它还与切割方法有关.对于以氧气作为辅助气体的切割,由于金属的燃烧,割缝较宽,要想迅速有效地吹走熔渣,得选用大直径的喷嘴才行,对于采用脉冲切割的场合,割缝较小,不宜
14、选用太大的喷嘴.有时喷嘴大小的选择会与压力选择相矛盾,在不能两全的情况下,通过调节喷嘴与切缝的距离也能起到一定的作用. l 切割头的使用范围: 透镜焦距 inch 光斑直径 um 焦深长度mm 使用范围 材料类型 料厚范围mm 气体类型 气体压力bar 5.00 130 0.6 结构钢 镀锌板 不锈钢 合金 8 5 8 10 O2 N2 N2 N2 5 12 816 816 7.50 190 1.4 结构钢 不锈钢 合金 20 10 10 O2 N2 N2 5 820 820 注:喷嘴分为HK及K两种,如HK15表示高压感应式,孔径为1.5mm. 下图为切割头的结构图: 图表 1 l 材料特性
15、与Laser加工的关系 FOXCONN 富金精密工业(深圳)有限公司NWE产品事业处 系统名称SYSTEM 主题SUBJECT: 钣金制造技术手册 PAGE 9 OF x REV00 1 工件切割的结果可能是切缝干净,也可能相反,切缝底部挂渣或切缝上带有烧痕,其中很大的一部分是由材料引起的.影响切割质量的因素有:合金成分、材料显微结构、表面质量、表面处理、反射率、热导率、熔点及沸点. 通常合金成分影响材料的强度可焊性搞氧化性和耐腐蚀性,所以含碳量越高越难切割;晶粒细小切缝质量好;如果材料表面有锈蚀,或有氧化层,熔化时因氧化层与金属的性质不同,使表面产生难熔的氧化物,也增加了熔渣,切缝会呈不规则
16、状;表面粗造减少了反光度,提高热效率,经喷丸处理后切割质量要好许多.导热率低则热量集中,效率高.因此晶粒细小,表面粗糙、无锈蚀、导热率低的材料容易加工. 含碳量高、表面有镀层或涂漆、反光率高的材料较难切割.含碳量高的金属多属于熔点比较高的金属,由于难以熔化,增加了切穿的时间.一方面,它使得割缝加宽,表面热影响区扩大,造成切割质量的不稳定;另一方面,合金成分含量高,使液态金属的粘度增加,使飞溅和挂渣的比率提高,加工时对激光功率、气吹压力的调节都提出了更高的要求.镀层和涂漆加强的光的反射,使熔融因难;同时,也增加了熔渣的产生. 下表为LASER切割不同材料时的切割时间 材质 料厚 (mm) 切割速
17、度 (mm/min) 穿孔时间 辅助气体 连续 脉冲 热浸镀锌钢板镀铝冷轧钢板电镀锌板 冷轧钢板 0.8 7000 0.2 0.4 N2 0.91.0 6000 0.2 0.4 N2 1.2 5000 0.2 0.6 N2 1.5 4800 0.3 0.6 N2 2.0 3500 0.3 1 N2 2.5 4500 0.3 1 O2 热轧板 0.20.3 300 1 0.3 O2 不锈钢 0.5 8000 0.1 1 N2 1.0 7000 0.2 1 N2 1.5 5500 0.2 1 N2 2.0 3200 0.3 1 N2 2.5 3000 0.3 1 N2 3.0 2200 0.4 1
18、 N2 l 常用工程材料的激光切割 1金属材料的激光切割: 几乎所有的金属材料在室温对红外波能量有很高的反射率,但反射处于远红外波段10.6m光束的CO2激光器还是成功应用于许多金属的激光切割,金属对10.6m激光束的超始吸收率仅有 0.510%,但具有功率密度超过 106w/cm2的聚焦激光照射在金属表面时却能在微秒级时间内很快使表面开始熔化,处于熔融态的大多数金属的吸收率急剧上升,一般可提高到60%-80%. FOXCONN 富金精密工业(深圳)有限公司NWE产品事业处 系统名称SYSTEM 主题SUBJECT: 钣金制造技术手册 PAGE 10 OF x REV00 1 1.1 :碳钢
19、现代激光切割系统可以切割碳钢板的最大厚度已可接近 20mm,利用氧化熔化切割机制切割碳钢的切缝可控制在满意的宽度范围对于低碳钢:切割热影响区可不予考,虑且切缝平整,光滑,垂直度好,磷,硫偏析区容易产生切边熔蚀. 高碳钢:切边质量略有改善,但其热影响区也稍扩大. 1.2 不锈钢: 不锈钢激光切割过程中氧化放热反应没有碳钢那样炽烈,因此与同样厚度的普通钢比,其切割速度稍慢利用惰性气体辅助气体切割不锈钢,可获得无氧化切边,直接用来焊接,但切割速度与氧作辅助气体要损失50%左右. 1.3 合金钢: 在激光功率在可能切割的范围内,只要工艺参数控制得当,获得平直无粘渣切边并不十分困难,但对含钨的高速工具钢
20、和热模钢,激光切割时会有熔烛粘渣现象发生. 1.4铝及合金 铝切割属于熔化切割机制,所用辅助气体主要用以从切割区吹起熔融产物,通常获得较好的切面质量,有时熔渣也会沿着切边粘附在切缝背面,对某些铝合金来说,注意预防切缝表面晶间微裂缝的产生铝激光切割需要很高的功率密度,人击破它对 10.6m 波长光束高反射率的阻碍形成初始孔洞,一旦这种气化洞生成,它将象钢一样极大地提高对光束的吸收率 1.5 铜及合金 纯铜(紫铜)由于太高的反射率,基本上不能用CO2激光束切割黄铜(铜合金)使用较高激光功率,辅助气体用空气或氧气,可以对较薄的板材进行切割,切缝背面有时会粘附少许粘渣 1.6 钛及合金 纯钛能很好耦合
21、聚焦激光束转化热能,辅助气体采用氧时化学反应激烈,切割速度快,但易在切割边生成氧化层,不小心还会引起过烧,为稳妥起见,采用空气作为辅助气体为好. 1.7 镍合金: 镍基合金也称超级合金,品种很多,其中大多数可实离氧化熔化切割 2非金属材料的激光切割: 10.6m波长的 CO2激光束很容易被非金属材料所吸收,导热性不好和低的蒸发温度又使吸收的光束能几乎整个传输入材料内部,并在光斑照射处瞬间汽化,形成起始孔洞,进入切割,过程的良性循环 2.1有机材料: 2.1.1塑料(聚合物): 激光切割对塑料加工有较大的吸引力,因为激光可以对任何形状复杂形状工件进行无接触的高速切割,激光作为一种高功率密度强热源
22、,很快蒸发胶合剂,破坏材料的聚合链,实施切割. 低熔塑料,在正确控制工艺下,可获无毛刺,气泡的底部切边,切缝光滑平整. 高强塑料,为了破坏其强的连接链,需要较强的光束功率密度,切割时由此产生燃烧,切边形成不同程度碳化. 切割聚氯:乙稀类材料注意防止切割过程中产生有害气体. 2.1.2 橡胶: 切割时与工件无接触,橡胶激光切割无需担心工件的延伸和变形,防止切边发粘. 2.1.3 木材: 激光能有效切割木材,层压板,木屑板,无锯悄. FOXCONN 富金精密工业(深圳)有限公司NWE产品事业处 系统名称SYSTEM 主题SUBJECT: 钣金制造技术手册 PAGE 11 OF x REV00 1
23、2.2 无机材料 2.2.1石英: 热膨胀系数较低的石英材料比较适宜激光切割切边质量好,切面光滑. 2.2.2 玻璃: 对大多数破璃来说,受激光热冲击后产生裂纹. 2.2.3 陶瓷: 陶瓷激光切割机制是可控向断裂,聚焦光点,引起定向加热梯度和高的机械应力,使陶瓷这类几首没有塑料的材料生成小裂缝,裂缝沿着光点移动方向不断生成,最后把陶瓷切断,采用连续波CO2激光束切勿使用高功率,否则将会出现龟裂导致切割失败. 2.2.4 石头: 不同类型引石材料中含有水份,湿气由于激光束瞬间快速加热引起爆炸导致开裂. 3复合材料的激光切割: 新型轻质加强绗维聚合体复合材料很难用常规方法进行加工,利用激光无接触加
24、工特点可以对固化前的层选薄片高速进行切割修剪定尺,在激光束加热下薄片边缘被融合,避免绗维屑生成. 对完全固化后的厚工件,尤其绷绗维和碳绗维合成材料,激光切割要注意防止切边可能会有碳化,分层和热损伤发生. l Laser切割应注意的问题 前面分析了Laser切割最主要的几个技术参数,它们决定了切割工艺的主要方面.但并不是只要把握了这就一定能加工出高质量的产品,还有几个问题是特别需要引起注意的; 1) 切速的选择 激光切割的速度最大可达200300mm/s,实际加工时往往只有最大速的1/3 1/2,因为速度越高,伺服机构的动态精度就越低,直接影响切割质量.有实验表明,切割圆孔时,切速越高,孔径越小
25、,加工的孔圆度就越差.只有在长边直线切割时才可以使用最大速切割以提高效率. 2) 切割的引线和尾线 在切割操作中,为了使割缝衔接良好,防止始端和终点烧伤,常常在切割开始和结束处各引一段过渡线,分别称作引线和尾线.引线和尾线对工件本身是没有用的,因此要安排在工件范围之外,同时注意不能将引线设置在尖角等不易散热处.引线与割缝的连接尽量采用圆弧过渡,使机器运动平稳并避免转角停顿造成烧伤. 3) 尖角的加工 用走圆弧加工出钝角 如有可能,避免加工没有圆弧的角.带圆弧的角有下列好处:轴运动的动态性能好.热影响区小.产生的毛刺少.对于不带圆角的边角,可以设定的最大半径是切缝宽度的一半.此时切割出来的边角是
26、没有圆角的. 图表 2 圆孔成角法加工锐角 走圆弧法加工钝角 FOXCONN 富金精密工业(深圳)有限公司NWE产品事业处 系统名称SYSTEM 主题SUBJECT: 钣金制造技术手册 PAGE 12 OF x REV00 1 用圆孔成角法在薄板上切割尖角 当在薄板上高速切割时,建议使用圆孔成角法切割尖角,它有下列好处:切割尖角时,轴向变化均匀.切角时,切速恒定.防止了轴振动,避免毛刺生成.尖角处的热影响区小. 用延时法在厚板上切割尖角 切割厚板时,如果还使用圆孔成角法,尖角周围会过热.此时应采用参数:“Critical angle ,dwell time”来切割尖角.机器运动到尖角处,停顿特
27、定的时间,然后继续转向运动. l LASER加工特性 1) 狭的直边割缝最小割线宽度为0.2mm,最小圆孔直径0.7mm。 2) 最小的邻边热影响区 3) 极小的局部变形 4) 工件无机械变形 5) 无刀具磨损 6) 切割材料无需考虑它的硬度 7) 与自动化装备结合很方便,容易实现切割过程自动化 8) 由于不存在对切割工件限制,激光束具有无限的仿形切割能力 9) 与计算要相结合,可整张排料节省材料 二 LASER加工工艺: 1. LASER加工参数 1)平面加工范围 LASER加工范围:X*Y(2500*1250), (现有钣材最大面积: 1220mm*2440mm,切割时钣材边缘必须留10m
28、m.) 2)加工高度 LASER光头在高度方向(Z方向)可抬高6080mm即其切割工件在不拆除间栅的情况下高度最多为60mm工件高度超过60mm时应该考虑将工件降低如拆间栅做连接治具等等。 3)加工厚度 2512型加工料厚: 机型 SUS SPHC AL CU 1800W 5mm 10mm 3.0mm 薄材 3000W 10mm 25mm 5mm 5mm LASER还可以加工木板,压克力板及附有薄膜的金属材料等. 注: 对金属切割LASER 机具有自动感应功能而非金属它无法感应,因此加工时必须设定在每某一高度.,同时LASER机具有将薄膜割穿后再重复割金属材料而不必设定高度的功能. 4)加工最
29、小槽宽与孔径 LASER 加工最小槽宽由激光束光俓决定现有激光束光俓通常为 0.2mm,所以最小加工槽宽为0.2mm即直接割线。 FOXCONN 富金精密工业(深圳)有限公司NWE产品事业处 系统名称SYSTEM 主题SUBJECT: 钣金制造技术手册 PAGE 13 OF x REV00 1 同理由激光束光俓决定了加工最小孔径为0.7mm。 2. 常用激光加工方式: 1) 一次激光切割: 一次性将工件的外形内孔完全割出.这是LASER加工的普遍方式。由于不存在对切割工件限制,激光束具有无限的仿形切割能力LASER最适合加工外形复杂的工件。 当工件所有外形内孔一次性完全割出后, 而不影响后续所
30、有工站作业, 并能够保证产品质量, 在工程排配时采用一次激光切割. 2) 二次加工: 二次加工的定义: 因工艺上的需要或设计变更,要求对成品或半成品进行补切割加工 分多次将工件的外形内孔完全割出。 当一次激光切割影响后续工站作业, 难以保证产品质量时, 采取第一次切割工件的部分像素, 然后经过相关工站加工后, 再进行第二次激光切割, 将工件外形内孔完全割出, 并经过后续工站作业加工出产品, 从而满足产品的质量要求. 图表 3 二次加工的基本加工原理见图表 3其加工步骤为首先放一块治具板于机台上并固定(此板材大小不作要求由现场依实际需要选用比工件略大即可因为我们只需要其上的定位孔)再调用治具程序
31、在治具板上割出三定位孔和切割路径避位孔然后放上待切割之工件将三定位销把工件与治具板定位(工件上有前工站加工的三定位孔)最后调用本体程序切割本体。加工完一片后拔出定位销取出工件和切下的外框废料再上下一片料实现批量切割。 二次加工注意事项 l 除开借用工件上已有孔定位外定位销孔孔径统一取6.10,以适应所采用的外经成型工件 定位销 半成品 治具板 激光头 避位孔 FOXCONN 富金精密工业(深圳)有限公司NWE产品事业处 系统名称SYSTEM 主题SUBJECT: 钣金制造技术手册 PAGE 14 OF x REV00 1 为6.00的定位销。(见图表4的圈1处) l 若必须用其它规格的定位孔需
32、要知会LASER现场以便通知能准备相应的定位销。常用定位销见下表 规格(D) 间隔 示意图 3.08.0 0.1mm l 治具板上的避位孔应至少比本体大35mm以避开LASER火焰防止工件背面有烧黑现象。(见图表4的圈2处) l 定位销孔距切割路经至少应有15mm的距离以防止激光头与定位销钉干涉。(见图表4的圈3处和图表5尺寸A)。 图表 4 图表 5 3) 刻蚀 LASER 具有刻蚀功能.如:将文字或图案刻在工件上平面刻蚀范围无要求。刻蚀深度与加工参数有关,一般在 0.1mm 左右所以当工件有表面处理(如烤漆等)时会被覆盖此时不宜采用刻蚀。另外注意刻蚀相对于工件放置来讲只能是正面刻蚀很明显的
33、原因是LASER头是在正面的不可能进行反面加工。 1 2 3 FOXCONN 富金精密工业(深圳)有限公司NWE产品事业处 系统名称SYSTEM 主题SUBJECT: 钣金制造技术手册 PAGE 15 OF x REV00 1 4) 割线 当工件不需要宽槽就必须割线。注意LASER切割最小宽度有0.2mm在正常切割时程序会自动补偿这一差别(如下外形割孔等)。但对割线却无法辨别做补偿。如果对割线位置有严格要求此时一定要通知转程序人员明确告知应该补偿哪一边。如下图示,当需保证 A 尺寸时采取的不同补正 3. 常见工艺处理 1) 切割头与二次加工件的干涉 常用切割头示意图: 激光头 喷嘴 注:从以上
34、切割头结构尺寸图中可看出成形工件的二次加工干涉范围. 干涉加工范围(不同的喷嘴头) 光头补正后位置 实际要求线的位置 FOXCONN 富金精密工业(深圳)有限公司NWE产品事业处 系统名称SYSTEM 主题SUBJECT: 钣金制造技术手册 PAGE 16 OF x REV00 1 正常喷嘴 切削后的喷嘴(主要用于二次切割) 注:喷嘴外的阴影区域为正常的无干涉加工范围. 2) 薄材(料厚小于或等于0.2mm)的加工: LASER加工是利用高压气体来完成, 依靠剑栅(铁材)的支撑,而薄材在切割过程中材料会被高压气体吹着向下变形且经过剑栅处工件被烧黑。工艺处理时,通常先割一母板以避开工件的切割路径
35、,再将材料放在母板上或者将薄材放在专用支架(治具)上并绷紧拉直以避免接触剑栅。通常的做法是做一个压料治具将工件夹在下垫板和压料治具中间并压紧来实现薄板材料的切割。如下图表示 图表 6 图表 7 注意在设计下垫板和压料治具时应考虑定位销孔相对两孔边的尺寸要比薄材的外形大。见图表7所示即尺寸A大于尺寸B,尺寸C大于尺寸D。因为大多数薄材供料形式均为卷料在用LASER下料之前都要先用剪刀或剪床剪成片料此时不能保证外形尺寸很准确。在此情况下定位销孔距离较大可保证薄材仍然能放入被夹住。例如当图表7中实际下料尺寸D比C大后由于A大于B此时在纵向上板材还是可从两定位销中间通过不会与两定位销发生干涉。 压料治
36、具 下垫板 薄材 切割避位孔 下板避位孔 薄材 FOXCONN 富金精密工业(深圳)有限公司NWE产品事业处 系统名称SYSTEM 主题SUBJECT: 钣金制造技术手册 PAGE 17 OF x REV00 1 3) 落料位置 工作台上剑栅之间的行距为50mm(二次加工时,如有干涉,可将干涉之剑栅取下),加工小工件时,如果工件在X方向的宽度小于50则工件切割完后就会从剑栅之间的空隙掉入废料箱.如果工件在X方向的宽度大于50小于100如果工件切割完后刚好只有一个剑栅支撑, 也会掉入废料箱. 如果工件尺寸X方向大于100剑栅可以托住工件所以可直接从工作台面取工件。 如下图 4) 工件在机台摆放位
37、置 LASER机台X和Y方向定义见上图沿机台长度方向为X方向。 区别X和Y方向的意义如下 l 可优化排板以使板材利用率达到最高 l 对二次切割工件尽量将长边与操作者所处的位置(门开启处)平形以方便上下工件。 注意工件在机台位置的X和Y方向与在AUTOCAD作图的X和Y方向是对应的除非在转程时又作过旋转所以在作图过程当中尽量将图形摆放得与实际要求的相一致。例如在一般的二次切割件中你应该将工件在图面竖直放置。 5) 非封闭外形和内孔的切割 针对非封闭外形和内孔的切割(一般在二次切割中会较多遇到)起始点不要直接置于工件上应该预留一段引线此目的是为了防止LASER在起点处刚开始作穿孔时烧伤工件。一般外
38、伸5mm即可。 引线根据具体情况分两种直线引线或圆弧引线。应用如下图 6) 倒圆角 所有工件的锐角如没有特别要求在LASER加工时,必须按R0.5mm倒圆角. 原因有两条 其一防止工件有锐角对人员造成的伤害 其二使机器运动平稳并避免转角停顿造成烧伤. 7) 其他处理 l 在割五金件底孔时,必须加大0.05mm. 因为在切割起点与终点时会留有微小的接点. 例 : 底孔为5.4应割成5.45 l 割工艺孔时宽度一般大于0.5mm, 越小毛刺越明显. l 在从平面到凸包的斜面作二次切割时,速度必须很慢,实际上与切割等厚材料类似. 此侧边为门位置 剑栅 主横梁 直线引线 圆弧引线 原点 FOXCONN
39、 富金精密工业(深圳)有限公司NWE产品事业处 系统名称SYSTEM 主题SUBJECT: 钣金制造技术手册 PAGE 18 OF x REV00 1 l LASER为热加工,割网孔及薄材受热影响, 容易使工件变形. 第二节NCT 一 机床介绍 1. NCT加工原理 NCT即数控机床是一种能够适应产品频繁变化的柔性自动化机床,加工过程所需的各种操作和步骤以及刀具与工件之间的相对位移量都用数字化的代号来表示,通过控制介质(如纸带或磁盘)将数字信息送入专用的或通用的计算器,计算器对输入的信息进行处理和运算,发出各种指令来控制机床的伺服系统或其它执行组件,使机床自动加工出所需要的工件或产品。 2.
40、NCT的主要结构 (1) NC控制系统: 主要的控制指令都由此发出,并接收机床的各个部分发出、反馈回来的信息,进行集中处理,以控制机床的各个工作过程. (2) 液压系统: 在NC控制系统支撑下的供冲头冲击所需的动力,执行T命令,m参数. (3) 冷却系统: 带走机床各个主页部分在工作中产生的热量,使机床在稳定的状态下工作. (4) 工作台: 放置板材,由伺服电机控制XY轴进给,使板材加工位置和冲头的工人相配合,是加工的主要场所. 3. NCT机床类型 就目前现有机床型号有以下两大种 AMADA机床 VIP255VIP2510VIP357 川普(TRUMPH)机床 TP2000(一台) 由于现场
41、大量是AMADA机床以下讨论均以AMADA为主对川普机床不同部分会单独提出说明。 4. 刀盘与刀具 夹爪 刀盘 工作台面 控制面板 FOXCONN 富金精密工业(深圳)有限公司NWE产品事业处 系统名称SYSTEM 主题SUBJECT: 钣金制造技术手册 PAGE 19 OF x REV00 1 l 刀盘情况刀盘因机床型号的不同有所区别。 VIP357机台转盘分三层, 58个刀位, ABCDE五个级别, 两个B型自动转角刀位(T220,T256), 除中内层的A型刀位外, 其它都为有键刀位; VIP255机台和VIP2510机台转盘分二层, 31个刀位, ABCD 四个级别, 两个B型自动转角
42、刀位(T210,T227 ),一个C型自动转角刀位(T228),除内层的A型刀位外, 其它都为有键刀位. 转程时尽量避免对旋转刀位进行排刀。同时还要注意是否为有键刀位,截面是圆形的刀具,例如圆刀,色拉刀,抽孔,抽芽,中心冲圆形凸点(凸包)等可以放在无键刀位,其他刀具必须放在有键刀位. 下模 上模 刀盘 FOXCONN 富金精密工业(深圳)有限公司NWE产品事业处 系统名称SYSTEM 主题SUBJECT: 钣金制造技术手册 PAGE 20 OF x REV00 1 l 刀具情况 NCT刀具按外形尺寸的大小分ABCDE五个级别A级外形尺寸最小E级最大。各级别刀具与刀盘上的刀位相对应。 刀盘刀位安
43、装模具尺寸规格如下表: 模具种类 公称尺寸 标准上模尺寸 型号 A 1/2“ 1.6-12.7mm dia (0.063“-0.5“dia) 36(12)外环12支有KEY B 1-1/4“ 12.8-31.7mm dia (0.501“-1.25“dia) 14(14)外环6支有4KEY 内环8支有2KEY C 2“ 31.8-50.8mm dia (1.251“-2“dia) 4(4) D 3-1/2“ 50.9-88.9mm dia (2.001“-3.5“dia) 2(2) FOXCONN 富金精密工业(深圳)有限公司NWE产品事业处 系统名称SYSTEM 主题SUBJECT: 钣金制
44、造技术手册 PAGE 21 OF x REV00 1 E 4-1/2“ 89.0-114.3mm dia (3.501“-4.5“dia) 2(2) ( )内的数字表示适用模具的型号. NCT刀具的种类及其代号为: 矩形刀 - RE 腰形刀 - OB 圆刀 - RO 双D刀-DD 正方刀 - SQ 切角刀 - CR 特殊刀 - SP 单D刀 - SD 二 机床加工参数 1. X和Y方向定义如下 X方向为平行于两夹爪的方向Y方向为平行于定位销或定位柱的方向。见下图 2. 加工范围: 型号 X方向 Y方向 VIP357 -10x1840 -50y1270 VIP255 -10x1210 -50y1
45、270 加工范圍加工范圍如果 X 方向超越此范围,可使用自动移爪指令G27加以调整.格式为 G27 X 移动量. 下图显示了使用自动移爪方式的前后情况.图中画剖线的是两块圆柱形压板,供夹爪松开时固定板料使之不发生移动用.夹爪松开后向外退,并向 X轴正方向移动了Amm,然后向内进入到相应位置,夹紧.这样就完成了移爪的全部动作.移爪前后的加工范围和下面图表示的那样扩大了. 夹爪 定位销 FOXCONN 富金精密工业(深圳)有限公司NWE产品事业处 系统名称SYSTEM 主题SUBJECT: 钣金制造技术手册 PAGE 22 OF x REV00 1 夾持機構轉塔壓板如果是Y方向越此范围,则可能出现
46、危险.因为它意味着夹爪可能进入了危险区.危险区情况如图所示. 下模上模 夾爪材料第一种情况,夹爪位于上下模之间,冲孔会损坏夹爪;第二种情况,虽然夹爪不会损坏,但材料因处于不同平面而变形.解决的方法是改变夹爪位置、改变模具刀位、改变模具尺寸或设计代用夹爪. 3. 工件的定位 工件在 NCT 上的定位是靠夹爪和 Y 方向上的定位销或方形定位块定位将工件靠在夹爪上可确定 Y方向的位置再靠在定位销或方形定位块上可定 X方向的位置。定位销或方形定位块距原点定位位置如下 型号 距原点定位位置 VIP357 定位销 45mm 定位档块130210mm VIP255 定位销 59mm 4. 夹爪相关数据 NC
47、T 两夹爪在 X 方向相对位置可调以此适应不同尺寸的板材但是两夹爪不可能无限地靠近他们之间存在有一个最小的距离值见下图。如果工件比最小值还小就只能考虑采用一个夹爪夹持。 陰影區為夾料區兩夾爪緊挨時的示意圖 FOXCONN 富金精密工业(深圳)有限公司NWE产品事业处 系统名称SYSTEM 主题SUBJECT: 钣金制造技术手册 PAGE 23 OF x REV00 1 5. 各刀型夹爪危险区及成型干涉区数值一览表 当夹爪夹持工件在运动过程中有可能夹爪会被冲到导致损坏因此加工部分和夹爪之间要留出一定的安全距离。 离夹爪Y方向的最小距离=上模半径+夹爪宽度+变形区 项目 下模直径 mm 上模直径
48、mm 离夹爪Y方向 最小距离mm 刀型 A型 18 25.4 25.4 30 B型 38 47.8 47.8 40 C型 74 89 70 50 D型 110 125.4 110 80 E型 133 158 133 95 注: 1) 材料变形区通常取5mm,具体数值以材质厚度和成型高度而定,此值仅供参考 2) 夹爪宽度取10 mm。 向上成型加工干涉区=上模半径+变形区 (注: 变形区=向上成型像素半径或宽度/2+材料变形区) A型 B型 C型 D型 E型 最小加工 干涉区mm 12.7+变形区 24+变形区 35+变形区 55+变形区 67+变形区 向下成型加工干涉区=下模半径+变形区 (注: 变形区=向下成型像素半径或宽度/2+材料变形区) A型 B型 C型 D型 E型 最小加工 干涉区mm 12.7+变形区 24+变形区 45+变形区 63+变形区 79+变形区 6. NCT加工预估工时 l 换刀时间 相邻刀位换刀时间大约1.5秒； 间隔刀位换刀时间大约2.0秒； 旋转位换刀时间大约2.5秒； FOXCONN 富金精密工业(深圳)有限公司NWE产品事业处 系统名称SYSTEM 主题SUBJECT: 钣金制造技术手册 PAGE 24 OF x REV
