衝割複合機——鈑金加工利器

伴隨著客戶對鈑金產品加工要求的提升，傳統單機數控轉塔衝床或鐳射切割機已不能滿足部分高階使用者的需求。數控轉塔衝床具備衝孔成形的技術特點，但是加工斷面相對粗糙且不能實現複雜異形輪廓的加工；而鐳射切割機具備加工複雜異形輪廓的技術特點，但沒有成形功能卻是一大痛點。衝割複合機糅合了兩種不同特點機床的優點，功能實現互補，工件一次上料即可實現衝孔、成形、滾筋、攻絲、切割等工序，無論是板材利用率還是加工能力都有著質的提升，適用於小批次多品種的柔性複合加工，更加符合高階電子、電梯、廚房裝置、空調電器等領域多樣化需求，見圖1。

圖1 亞威HPML-30510衝割複合機

衝割複合機技術的發展歷程

早期受制於鐳射技術發展制約，國外同行推出的衝割複合機型都是配置的CO2鐳射發生器。此類發生器不僅價格昂貴且使用要求非常高，其切割光路透過多組鏡片組合傳導，抗振效能較差。而數控轉塔衝床本身工作過程中就會產生較大的振動，這就需要鐳射切割頭部件設計複雜穩定的抗振結構，從而確保精密的鐳射反射光路不會跑偏。經過市場驗證，這種複合機結構質量穩定性難以達到市場要求，未能得到推廣普及。

近年來，隨著鐳射技術的高速發展，光纖鐳射發生器逐步替代了CO2鐳射發生器，其光電轉換效率高，光纜傳輸替代複雜的多組反射鏡片組成的傳導光路，從切割成本、抗振效能、穩定性等方面都有較大提升。數控衝割複合機的複合加工工藝基於光纖鐳射發生器的應用優勢，傳動結構大為簡化。

高起點功能配置規劃

HPML-30510是亞威對標國際一流品牌，面向高階鈑金市場推出的複合加工機型。透過前期的市場需求資訊調研，運用充分的技術儲備進行產品功能配置合理規劃，產品迅速推出，得到了客戶的廣泛認可。圖2為產品功能規劃圖。

圖2 產品功能規劃圖

衝壓成形：可以實現靜音衝裁、成形刻字等功能。

鐳射切割：實現複雜輪廓的加工。

攻絲功能：滿足M3-M8範圍內螺紋自動化加工需求。

分割槽落料：成品工件與大規格切割廢料分割槽收集。

平推式下料：整張板材加工完成後的廢料平推統一收集。

成品料自動輸送：加工工件自動輸出。

關鍵工藝突破路線

亞威作為鈑金加工生產龍頭企業，在衝壓工藝和鐳射切割工藝研究上底蘊深厚，透過西門子平臺整合整合技術，實現兩大分類技術的無縫對接。但僅實現衝壓、切割技術的整合面對激烈的市場競爭是不夠的，還需要在區域性關鍵技術上取得突破，為後期市場拓展奠定堅實基礎，見圖3。

圖3 關鍵工藝突破路線

整合多軸自動攻絲功能

整合攻絲技術與衝壓或切割工藝相結合，透過主機加工螺紋底孔或翻邊成形，而後透過多頭攻絲裝置高效率地完成攻絲動作，見圖4。不同規格的攻絲裝置對照見表1。

圖4 整合多軸自動攻絲功能

表1 不同規格的攻絲裝置對照表

切割頭減振技術

有效隔振大幅降低切割頭內部精密元器件的損壞，更利於客戶長期穩定使用，見圖5。

圖5 切割頭減振技術

分割槽落料系統

切割寬度＜100mm規格廢料透過內建廢料小車集中收集，切割寬度範圍100～400mm、長度在1250mm以下的成品板料時，透過氣動翻轉檯轉到輸送鏈收集，見圖6。

圖6 分割槽落料系統

主要優勢

⑴材料利用率達到90%～95%，大幅減少板材浪費。

⑵工藝流程簡化，一次程式設計即可完成衝孔、成形、輪廓切割、攻絲等加工。

⑶聲噪汙染小，合理分配衝壓成形和鐳射切割工序，最佳化加工工藝，提高操作舒適性。

⑷提高裝置柔性加工能力，降低模具採購費用。

⑸更加方便地與立體倉庫、自動上下料、自動分揀裝置等自動化裝置整合。

樣件展示

圖7中樣件糅合了成形、凸包、衝孔、攻絲以及鐳射切割等多重工藝，充分體現了衝割複合機的高柔性、高精密的加工特點。

圖7 樣件展示

結束語

衝割複合機加工技術和工藝的發展，提高了鈑金加工生產力，使得鈑金件的質量和產量得到了保證，同時降低了工人的勞動強度和生產成本。亞威股份首臺套HPML-30510衝割複合機已經在蘇州正式投入使用，滿足了客戶多樣化加工需求：工件複雜多變、板厚覆蓋0。5～3mm之間、且不少工件需要M3、M4螺紋自動加工。市場需求日新月異，只有透過產品的不斷迭代升級提高產品競爭力，才能更好地服務於使用者。

——摘自《鈑金與製作》 2021年第1期