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        汽車制造為什么需要激光加工

        進入21世紀后,在日本、美國及歐洲的汽車工業中,人們越來越關注保持自己在市場中的競爭力,尤其是研發能力。小批量生產、訂制生產已經成為一種發展方向。這種生產方式融合了手工制造及大批量生產兩者的優勢,同時避免了手工生產的成本過高以及大批量生產缺乏靈活性的缺點。

        在這種條件下就要求武漢激光切割加工設備的制造商必須不斷地對自己的產品進行技術革新并保持自己的產品競爭力,在設計中不僅要注意滿足目前汽車覆蓋件加工應用中的需要,而且要為用戶今后的發展做好準備,即為小批量生產模式預先提供合理的解決方案。針對最近幾年汽車車身工業用戶對設備在以下三個方面的性能改進表現出強烈的需求——更快的加工速度、更大的加工范圍(特別是目前非常成功的MPV、SUV、皮卡對這方面需求更加強烈)以及具有靈活性、結構緊湊、操作簡明等特點,某工業公司專門對其旗艦型三維激光加工機床做了全新的設計。它采用龍門框架式結構,全部運動部分均架在空中,整個加工區域全部面向用戶開放,具有非常好的可接近性,用戶可根據自身產品的情況選擇從手工到全自動的多種配置方案。在動態性能方面達到了前所未有的水平。同時采用集成式結構設計,不但安裝簡便迅速,還具備可以快速安裝及可以在不同的生產部門之間快速重新定位的功能,就像新興的車床和磨床一樣。

        隨著人們對汽車舒適性和安全性等方面的要求越來越高,逐漸增加車身尺寸、考慮使用四輪驅動技術、增加更多的電子設備等在汽車工業中越來越成為趨勢,而所有這些都不可避免地會增加整車的重量,并導致同降低油耗這一目標之間的矛盾,唯一的解決辦法就是在不影響性能的同時降低車身自身的重量。這一點可以從目前內高壓成形零件(IHU)和高硬質鋼材料(溫熱成型鋼)在汽車車身領域的廣泛使用得到驗證。

        內高壓成型是通過高壓乳化液(水和添加劑)使處于模具內的空心件(主要為管狀件)外壁完全緊貼模具而成型。用這種方法生產出的零件成型精確度高,重量輕,并可將原來需要焊接的多根管材一次成型完成,減少了焊接次數并提高整體強度,其良好的強度重量比和低生產成本使其在車身和底盤結構中也得到了廣泛的應用。由于內高壓成型件的形狀非常復雜,而且有一定數量的孔和槽要切割,因此采用傳統的沖切模具是無法加工的,三維激光切割是目前最佳的解決方案之一。

        高硬質鋼材料(溫熱成型鋼)具有極高的內部張力(1500MPa/mm2),因此彈性變形非常小,非常適合在汽車車身對強度要求高的部位使用,如保險杠支架、前梁、側梁、加強筋等位置。而在相同的強度要求下,高硬質鋼的重量比正常鋼板要輕許多,并可減免很多焊接工序,因此在保證安全的前提下可以有效地降低車身的重量。正是因為如此,這種材料的零件幾乎無法采用傳統的沖切模具方式加工,而唯一的解決方式就是三維激光切割。

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