文/王建業(yè)，楊燕萍，張朋，謝嘉偉，王廣川·廣東庫迪二機激光裝備有限公司

汽車內(nèi)板激光落料線簡介

隨著激光落料線工藝技術(shù)的成熟，國內(nèi)外的主流車企都開始使用激光落料線生產(chǎn)的內(nèi)外板落料件。激光切割尤其適合高強鋼汽車內(nèi)板的落料和熱成形后的制孔切邊。汽車內(nèi)板激光落料線的典型布局為開卷、矯直、激光打標、伺服送料、激光切割和拍打碼垛，如圖1所示。落料線實物如圖2所示。

圖1 激光落料線布局圖

圖2 激光落料線實景圖

這種激光落料線實現(xiàn)了完全自動化和數(shù)字化的落料生產(chǎn)，生產(chǎn)效能比普通的激光切割高4倍左右，已經(jīng)接近沖壓落料的效率。進一步提高激光落料線的配置，產(chǎn)能甚至可以超過沖壓落料。

廣東庫迪二機激光裝備有限公司承建的十多條激光落料線，實現(xiàn)了高強鋼汽車內(nèi)板的工業(yè)化落料生產(chǎn)，部分落料線的日開工時間超過20小時，每班產(chǎn)量超過8噸，日產(chǎn)量16～20噸，獲得了汽車主機廠商的認可。部分高配置的激光落料線可以實現(xiàn)無人值守生產(chǎn)。

圖3為高強鋼汽車B柱激光落料件，圖4為批量生產(chǎn)的高強鋼激光落料件熱成形后的汽車B柱。圖中B柱用于比亞迪漢轎車。

圖3 B柱落料件碼垛

圖4 激光落料件熱成形后的汽車B柱

同時，由于激光落料線的造價低、占地少、無需模具、材料利用率高、產(chǎn)品切換快、無產(chǎn)品試制周期，激光落料已經(jīng)體現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢。

工業(yè)化激光落料的基本工藝要求

傳統(tǒng)的激光切割機采用齒釘板支撐鋼板，切割排屑有時會被齒釘板阻礙，形成渣瘤，而且不能保證百分之百切斷，這些問題要依靠人工處理，因此傳統(tǒng)激光切割機只能用于小批量半自動的落料生產(chǎn)。

工業(yè)化落料生產(chǎn)，對激光落料線最基本的工藝要求，是滿足落料質(zhì)量條件下，必須可靠穩(wěn)定地提供產(chǎn)能保證。只有保證了落料件質(zhì)量和產(chǎn)量的穩(wěn)定，激光落料線才能在汽車配件供應(yīng)鏈中獲得立足之地。其次，是要保證激光落料的生產(chǎn)成本與沖壓落料相比具有優(yōu)勢，確保生產(chǎn)訂單的獲得。

庫迪二機研發(fā)出的新一代激光切割機，利用皮帶支撐和隨動光縫，實現(xiàn)了可靠切斷和無損切割，落料件精度、表面質(zhì)量、斷面質(zhì)量和生產(chǎn)成本都優(yōu)于沖壓落料。

材料利用率和碳排放

激光落料的搭邊小，落料件可以靈活混排、套排，而且不增加生產(chǎn)成本。尤其對汽車內(nèi)板，激光落料的材料利用率最具優(yōu)勢，參考來自實際生產(chǎn)的排樣實例,通常比沖壓落料提高5%～10%，如圖5所示。

圖5 激光落料排樣實例

激光落料線配備的排樣和刀路工具軟件，可以快速完成排樣并生成落料生產(chǎn)數(shù)據(jù)。生產(chǎn)過程中，用戶根據(jù)所采購卷料的實際板寬，及時調(diào)整排樣，生產(chǎn)不受板寬制約。卷料采購過程中，利用排樣軟件，也能及時優(yōu)化板寬選擇。

根據(jù)2020年的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，生產(chǎn)1噸鋼需要排放1.765噸碳，因此提高材料利用率可以有效降低碳排放。

庫迪二機的激光落料線，通過對材料利用率的優(yōu)化，不僅給用戶帶來可觀的經(jīng)濟效益，滿產(chǎn)情況下，每天還能減少碳排放1噸以上。

動靜結(jié)合的先進切割工藝

動態(tài)切割是指送料的同時進行激光切割，靜態(tài)切割是指切割時不送料。

落料件的長度決定了料帶的送料距離，在激光落料過程中，送料操作通常需要花費1～4秒時間。動態(tài)切割方法節(jié)省了送料時間，使生產(chǎn)效率最大化。但送料運動引入了送料機的機械誤差，會造成切割精度降低。

靜態(tài)切割消除了送料誤差，切割精度顯著提高。庫迪二機在長春承建的激光落料線，采用靜態(tài)切割加工一汽大眾某車型的高強鋼B柱，輪廓和定位精度都達到了±0.05mm/m，超過精沖標準。切割直線輪廓時，直線度可達±0.03mm/m，可對直邊進行無填絲激光拼焊，這種激光落料拼焊的工藝，已在比亞迪漢的后門內(nèi)板得到應(yīng)用。

動態(tài)切割低精度輪廓，靜態(tài)切割高精度輪廓，動靜結(jié)合的切割方法既能提高效率，也能保證精度，是一種先進的激光切割工藝。

整線完全數(shù)字化

激光落料線的所有設(shè)備都采用數(shù)控技術(shù)控制，實現(xiàn)了整線的完全數(shù)字化和自動化，落料產(chǎn)品切換方便快捷，設(shè)備和生產(chǎn)的狀態(tài)、數(shù)據(jù)可以遠程調(diào)用，無縫接入智能工廠和數(shù)字化工廠。

新品種落料件的市場工藝設(shè)計，可完全離線通過數(shù)字化設(shè)計進行，上線調(diào)試可在1小時內(nèi)完成。

控制系統(tǒng)可利用數(shù)字化手段驅(qū)動調(diào)整激光落料線的所有運動部件，落料件產(chǎn)品可及時切換，不需要設(shè)備調(diào)整準備時間，顯著提高生產(chǎn)效率和自動化程度。

結(jié) 束 語

激光落料是一種全新的落料生產(chǎn)技術(shù)，并以其全數(shù)字化、全自動化和無損切割的特點，受到市場的青睞，成為落料廠商擴充產(chǎn)能、技術(shù)升級的首選。