激光切割在大排量不銹鋼消聲器制造中的應用

■ 劉仁明，熊九春

激光切割利用高能激光束作用于被加工材料，使其吸收激光能量而發生熔化、汽化、斷殘裂等現象，從而達到切斷材料的目的。因其切割質量好、無刀具磨損、無需模具、適合所有材料、速度快等優勢在各行各業中應用更加廣泛，如果再與六軸機器人組合聯動，使其如魚得水，功能更加齊全，當然在我公司大排量不銹鋼消聲器少批量多品種制造中也將發揮重大作用，我公司激光設備型號為雄竣—500光纖機器人三維切割機，激光器最大功率500W，配RX160L機器人（見圖1）。下面以工廠目前批產的500復古消聲器（見圖2）為例，從開槽、取孔、切邊、落料等四個方面闡述激光切割在大排量不銹鋼消聲器制造中的應用。

1. 排氣管密封夾緊長排槽

圖 1

圖 2

從圖3可以看出，密封夾緊槽3mm×4mm常規的工藝采用壓力機，分4次一槽一槽沖，目視對標保持均布，且需要做沖剪模，模具易磨損，加工之后存在不圓、毛刺多，且塌邊，易引起排氣管石墨圈密封漏氣，所以要求手工去毛刺、整形合格后才可用，這樣生產效率低、成本高且質量不穩定。如采用激光切割不需要模具，只要相類似結構，不管尺寸多大，調整一下程序，就可加工，速度可達每分鐘10m，一件產品只需幾秒即可完成，無上述質量缺陷，也無需要二次加工，生產效率大幅度提高，人工成本大幅度下降，品質得到明顯改善。

2. 排氣管取孔

圖 3

從圖4上可看出，排氣管上電噴氧傳感器安裝座與排氣管焊接前必須先鉆?20mm孔，原先在ZW3725萬向搖臂鉆床上加工，使用含鈷鉆頭，每支鉆頭成本約150元，可加工500只孔，每只孔單位成本0.3元，況且人工工資每只約0.55元，存在勞動強度大、工人不愿做，產品鉆屑難去除等問題。更嚴重的出現過少數產品鉆屑粘在排氣管內側當時沒有發現，產品發往國外出現異響質量問題，給公司產品質量帶來負面影響。如采用激光切割，只需制作簡易的定位夾具即可，切邊無毛刺，無機械應力，基本無變形，生產效率高，無需消耗鉆頭，且適用性強。

3. 殼體切邊

從圖5可看出，消聲器上殼體形狀有點復雜，拉伸之后要切邊，切邊模制作成本高，因不銹鋼韌，模具使用壽命短且難以修復。切邊后產品易存在毛刺、塌邊、拉毛、尺寸有回彈等缺陷，影響拼裝和外觀質量。采用激光切割切邊質量好，無塌邊、無擠壓拉毛，也無需要模具，生產效率和產品質量均大幅度提高，生產成本明顯下降，且加工柔性好，可以加工任意圖形。

圖 4

圖 5

4. 殼體落料

從圖6上可看出，消聲器后殼體展開呈扇形，板厚1.2mm，大小端各有6只?5.3mm鉚釘孔，中間有3個?6mm塞焊孔。常規的做法有剪板、落料、沖孔三道工序，但往往存在毛刺、鈍邊等質量缺陷，沖孔模很容易斷，修復模具時常影響生產進度。如采用激光切割，不僅工序簡單，一次就能完成，而且上述質量問題也得到徹底解決；同時可節約兩萬左右落料模模具費用，降低工人勞動強度和人工工資，且可用標準規格板直接切割，材料利用率得到提高。

5. 結語

激光切割與六軸機器人組合在我公司大排量不銹鋼消聲器生產過程中的具體應用，因其速度快、切割質量好、加工柔性好、無模具投入，尤其適合大件產品加工及未定型新品開發加工，對提高生產效率、降低成本、品質提升有很好的應用前景。

圖 6