中斷節(jié)點切割法在車輛中梁腹板熱切割中的應(yīng)用

趙 斌 羅云富

(中車長江車輛有限公司株洲分公司 湖南 株洲 412003)

數(shù)控等離子切割機具有多功能、高效、高速、高精度、低勞動強度和高度自動化等特點。適合于加工多品種、小批量、形狀復(fù)雜的零件。在分公司內(nèi)，該類型設(shè)備主要應(yīng)用于4 mm～35 mm的碳鋼板材配件的下料工序。

VRC-7500型棉花籽車的中梁由3個配件焊接而成，中梁腹板是其中之一，由板厚12.7 mm的鋼板切割而成。外形呈細長方形(見圖1)，適合采用數(shù)控等離子切割機進行下料生產(chǎn)，但該配件的技術(shù)要求為全長變形不得大于2 mm，由于其長寬比較大，使用常規(guī)的單件切割方式極易產(chǎn)生形變。為了確保達到上述要求，必須適當(dāng)調(diào)整工藝，并采取相應(yīng)的措施控制在切割過程中由于熱影響所產(chǎn)生的形變。

圖1 VRC-7500型棉花籽車中梁腹板

1 常規(guī)切割工藝變形現(xiàn)狀

采用常規(guī)切割工藝加工中梁腹板，切割程序簡單，易于操作。在12.7 mm×1 600 mm×15 300 mm的原材料上，并排切割4件(見圖2)。

但是由于該工件的長寬比已經(jīng)達到45.7,屬于細長類(長寬比大于30)鈑金件。在切割此類工件時，由于熱影響使其產(chǎn)生嚴重的變形。通常在長度方向的變形為1～3 mm，寬度方向的變形為3～4 mm(見圖3)。

圖2 單件切割中梁腹板排版圖

圖3 中梁腹板寬度方向的變形

2 切割變形原因分析

2.1 等離子切割方式的影響

與常規(guī)火焰切割相比較，采用等離子加工的配件雖然變形較小，但由于等離子切割仍屬于熱切割方式，就其自身特點來說，加工產(chǎn)生的熱變形是必然存在的。

2.1.1鋼板內(nèi)部原有殘余應(yīng)力

鋼板經(jīng)軋制后，內(nèi)部及上下表面均存在著殘余應(yīng)力。……