金属加工MetalWorking激光切割工艺对现代钣金加工业的影响——降低制造成本之路师强(百超（上海）精密机床有限公司上海200131)制造业正面临多品种、小批量、定弯+焊接/铆焊。下面通过几个事例来3)多重折弯工艺在国内的箱体制制化、高质量、短交货期的压力。这说明新工艺的特点。造业已经比较普及。好处是省掉了传些一方面是客户需求变化带来的，另1)传统的工艺下，该工件由几部统的加强筋。如图3所示。一方面是激烈竞争的结果。同样的原分组成。现在，一次切割+折弯就完因，制造业也面临逐年降低制造成本成了。达到了减少工序，缩短工期，降的压力，除了寻求管理上的改善与变低成本的目的。如图1所示。革外，技术上的革新也是重要的方法之一。传统的钣金工艺是采用：剪切－冲－折弯－焊接流程或者火焰等离子切割－折弯－焊接工艺。在多品种，小图3批量，定制化，高质量，短交货期的但仔细研究图示，它有其设计与订单面前，它显现出明显的不适应。工艺上独特的地方。从而达到产品质图1激光切割工艺作为“剪切－冲”的量高，制造成本低的目的。在实际工替代工艺出现，具有灵活、柔性高的2)传统的工艺下，为焊接配置专艺下，还需配合点焊。特点。同时多数人也认为其成本高。用夹具。现在部件间使用类似木工榫4)利用激光的切缝细，精度高的故常应用在异形（或形状复杂的）工的工艺，定位准，省时，焊接夹具简特点，一次切割（带微连接），配合四件和样品（单件或极小批量）制造上。单，产品变形小。达到了缩短工期，降次折弯，完成四个工件。突破了传统但当小批量制造越来越普及时，激光低成本，提高质量的目的。如图2所示。工艺下的设计思想，达到了缩短工期，切割的需求也日益上升。降低成本的目的。如图4所示。当重新审视新的钣金工艺：激光切割+折弯+焊接/铆焊时，由于激光切割的高柔性、高精度，三维设计技术的成熟与普及，用户可从新的设计、新的流程中获益。从而达到降低成本、缩短工期的要求。因此新的钣金工艺是从设计开始的：设计+激光切割+折图2图4382006年第3期MetalWorking金属加工小工件、简单工件的一次折弯。从速度可达40m/min，加速度为3G，可前，是一个一个做，十分费时。现在切割20mm的不锈钢，12mm的铝合是一次折弯，在一个个掰断使用。省金，6mm的紫铜等。其电耗仅60kW。时、省料如图5所示。机器有效利用率可达95%。在薄板加工效率上可与冲床一比。随着竞争的日益激烈，越来越多的大企业，将基础的钣金加工业务外包，以期降低制造成本。这是国外JOB-SHOP发展迅速的原因。通常的JOB-SHOP的核心设备有一台至十几台激光，一倍左右数量的折弯机。目前非常流行将产品的数据（通常是三维的CAD格式）用邮件传给客户，明图6确（高的）技术要求和（短的）交货图55)由于使用了榫结构，工件折弯后配合点焊工艺，就可完成整个流程。工件变形小，喷涂前无需整形，打磨。如图6所示。由于新工艺流程的特点，先进的钣金设备软件支持与设计，激光切割工艺，折弯工艺。例如瑞士百超激光有限公司的编程软件界面如图７所示。其支持二维零件设计，管材类零件设图7计，折弯工件设计（仅支持百超的折弯机），三维图形展开。并通过标准计光给客户带来的效益是有限的。这也期。有时要求提供样件，并根据样件算机网络将数控程序传输到指定的机是国内早期的激光加工站（只提供激的交货速度与质量，给批量订单。器上。光加工服务）发展缓慢的原因之一。在我国苏州、无锡地区，由于有通过这几个例子，我们可以看出激光切割的逐步普及，市场逐步大量的外资制造企业，对钣金外包需激光切割工艺不仅仅是简单替代一些要求进一步提高切割效率（高速切求高，激光切割市场的发展十分迅传统的工艺，只有当它能给用户带来割），降低待机时间（自动上下料系速。目前已经有各种激光切割机近百经济上的效益时，它才能普及。通过统），扩大应用面（向厚板，高反射材台，多数用于对外加工。这种模式会“设计+激光切割+折弯+焊接/铆焊”料发展），降低运行成本（降低电耗）随内地地区的经济发展而向内扩散。这一新的工艺流程，才可能大幅降低等等。设备制造商的发展轨迹与此吻这就是新技术对产业运行模式的影制造成本、提高生产柔性、缩短制造合。例如瑞士百超激光有限公司的响。EM工期、提高产品质量，而单独使用激2002年推出的BYSPEED机型，切割2006年第3期39