Инновационный дизайн листового металла для коробок с лазерной сваркой | MachineMFG

Инновационный дизайн листового металла для коробок с лазерной сваркой

0
(0)

Лазерная сварка выгодно отличается высокой скоростью, минимальной деформацией, эстетичным видом швов и высокой прочностью. Она широко используется в таких областях, как авиация, автомобилестроение и медицина.

В частности, лазерная сварка плавлением - это процесс бесконтактной сварки, который позволяет создавать различные формы сварочных швов с отличной целостностью шва. Он обладает огромным потенциалом в листовой металл производство.

Эта статья посвящена применению конструкции из листового металла в лазерная сварка корпусных конструкций с фланцевыми коническими соединениями под углом 45°.

Дизайн листового металла в структуре коробки лазерной сварки

Корпус коробки изготовлен из 1.Толщина 5 мм Нержавеющая сталь 304 и имеет размеры 200 мм × 200 мм × 115 мм. Коробка согнута под углами 90°, 90° и 80° снизу вверх.

Структура коробки показана на рисунке 1.

В таблице 1 приведены параметры лазерной сварки.

Схема конструкции коробки

Рисунок 1 Схематичная диаграмма конструкции коробки

Процесс сваркиЛазерная теплопроводная сварка
Мощность (Вт)3000
Скорость (м/мин)1.8
Расфокусировка (мм)10

Таблица 1 Лазерная сварка параметры

В традиционном процесс сварки В коробчатых конструкциях из нержавеющей стали принято выполнять шлифовку и полировку после сварки, чтобы получить более эстетичный конечный продукт. Однако эти последующие процедуры могут быть громоздкими и трудоемкими, а также могут привести к сварочной деформации и проплавлению.

Лазерная сваркаС другой стороны, лазерная сварка дает значительные преимущества при сварке листового металла, такие как высокая скорость сварки, минимальная деформация и визуально привлекательные сварочные швы. Таким образом, поиск способов применения преимуществ лазерной сварки, включая ее узкую зона термического влияния при сварке и высокой точности, сварка коробчатых конструкций стала насущной проблемой для решения.

Дизайн перекрытия лазерной сварки коробчатой структуры

В сварных коробчатых конструкциях из нержавеющей стали сварной шов коробки составляет значительную часть общего процесса сварки.

Чтобы получить круглый шов лазерной сварки, мы оптимизировали величину нахлеста в традиционных методы сваркикак показано на рисунках 2 и 3. На этих рисунках t обозначает толщину пластины, a - величину перекрытия, b - положение центра лазера на поперечном сечении пластины, а α - угол наклона лазера.

Улучшение перекрытия сварного шва при филейной сварке

Рисунок 2 Улучшение филейная сварка перекрытие швов

Лазерная сварка внахлест

Рисунок 3 Нахлест при лазерной сварке

Оптимальное количество перекрытий сваривается с помощью лазерной теплопроводной сварки. Расстояние расфокусировки точно установлено на 10,00 мм, а точность фокусировки поддерживается на уровне 0,01 мм благодаря использованию автоматической системы фокусировки.

С помощью CCD-камеры с большим увеличением можно точно определить значение b, в результате чего получается круглый лазерная сварка без использования присадочной проволоки, как показано на рисунке 4b.

Этот метод оптимизации величины перекрытия наиболее подходит для пластин толщиной 3 мм или менее, при этом значения a, b и α определяются величиной t.

Схема оптимизации величины перекрытия и фактического эффекта лазерной сварки

Рисунок 4 Схема оптимизации величины перекрытия и фактического эффекта лазерной сварки

Дизайн углового выпускного паза структуры коробки лазерной сварки

В сварных коробчатых конструкциях из нержавеющей стали оптимизация угловой разгрузочной канавки имеет решающее значение, поскольку она напрямую влияет на эффективность нижней конструкции короба.

В традиционных процессах сварки обычно используются прямоугольные или закругленные угловые рельефные канавки. Однако такие угловые канавки могут легко привести к проплавлению или недостаточной сварке при использовании лазера методы сварки.

Принципиальная схема углового рельефного паза показана на рисунке 5.

Схема углового выпускного паза

Рисунок 5 Схематическое изображение углового разделительного паза

Благодаря использованию лазерной сварки угловой рельеф процесс обработки пазов блок, структура продукта может быть оптимизирована.

С помощью лазерной сварки можно добиться полного и округлого сварочного эффекта, практически не требующего вторичной обработки и значительно сокращающего время последующей обработки, как показано на рис. 6 и 7.

Схема конструкции лазерной сварки углового выпускного паза

Рис. 6 Схема конструкции лазерной сварки угловой разделительной канавки

Фактический эффект лазерной сварки углового выпускного паза

Рисунок 7 Фактический эффект лазерной сварки углового разделительного паза

Дизайн 45 ° скос интерфейс для лазерной сварки отбортовки структуры коробки

В коробчатой конструкции, изготовленной из сварной нержавеющей стали, 45° скошенный интерфейс фланца не может плотно закрыться из-за большой деформации при изгибе, как показано в точке A на рис. 8. Эта проблема представляет собой значительный вызов для лазерной сварки.

Таким образом, дизайн интерфейса напрямую влияет на качество сварки коробчатой конструкции. Кроме того, в точке B будет существовать значительный зазор, что затрудняет управление прямой лазерной сваркой.

Схематическая диаграмма до оптимизации

Рисунок 8 Схема до оптимизации

Чтобы решить эту проблему, мы оптимизировали конструкцию корпуса. В процессе проектирования часть металла со ступенчатой поверхности была удалена, а две меньшие ступенчатые поверхности были расширены, как показано на рис. 9a.

При разворачивании ранее отрезанная часть компенсируется за счет использования торцевой поверхности в качестве опорной, как показано на рис. 9b и 9c.

В точке B на рис. 8 две ступенчатые поверхности альтернативно расширяются, чтобы увеличить количество металлической компенсации, которая компенсирует зазор, образовавшийся в этой области. Это решение показано на рис. 9d.

Схема конструкции из листового металла 45° скошенного фланцевого интерфейса

Рисунок 9 Схематическая диаграмма конструкция из листового металла 45° скошенного фланцевого интерфейса

На рисунке 10 показан результат процесс лазерной сварки.

Как показано на рисунке 10a, интерфейс герметично закрыт, что соответствует требованиям процесс лазерной сварки. Поверхность сварочного шва гладкая и эстетичная, с естественным переходом и без раковин или дефекты сварки видимым.

Более того, как показано на рис. 8, зазор в точке B также хорошо заполнен, что свидетельствует об эффективности примененного оптимизационного решения.

Эффект лазерной сварки фланца 45 ° косой интерфейс

Рисунок 10 Эффект лазерной сварки фланца со скосом 45°

Выводы

Поскольку процесс сварки продолжает развиваться, традиционные конструкция из листового металла схемы постепенно устареют. Аналогичным образом, по мере того как лазерная сварка будет все шире внедряться в производство листового металла, возникнет потребность в новых лазерных сварка листового металла конструкторские решения. Необходимо разрабатывать и внедрять инновационные конструкции, которые бы лучше соответствовали возможностям и ограничениям процесса лазерной сварки.

Насколько публикация полезна?

Нажмите на звезду, чтобы оценить!

Средняя оценка 0 / 5. Количество оценок: 0

Оценок пока нет. Поставьте оценку первым.

Так как вы нашли эту публикацию полезной...

Подписывайтесь на нас в соцсетях!

Сожалеем, что вы поставили низкую оценку!

Позвольте нам стать лучше!

Расскажите, как нам стать лучше?

1 комментарий к “Innovative Sheet Metal Design for Laser-Welded Boxes”

Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Прокрутить вверх