钣金快速精确加工中的激光切割工艺分析

针对

δ0．5mm-δ6mm 钣金件的结构特点，通过比较常用加工工艺和激光切割过程工艺．选出适合实际的优化方案。验证了不同切割

参数对切割质量的影响。在工艺参数为：脉冲功率

2．4kW、脉冲宽度约 10ms、功率密度 10000000W/cm² 的情况下，激光切割

δ0．5mm~δ6mm 钣金件获得了良好的切割质量，尺寸精度控制在误差(+100μm)范围内。工艺方案合理，生产率高。

    1 引言
    
    在液体火箭发动机推力室成形以及产品连接、导管制造中，钣金件起到了关键作用。航天产品钣金件与普通钣金件相比具有品种多、外

形复杂、光洁度高、公差要求严等特点。而钣金件成型之前．首先要解决的是钣金件的外形展开加工。钣金件外形展开加工通常采用以下

方法：画线铣削、线切割、等离子切割、氧乙炔火焰切割、模具冲压、高压水切割和

CO

2

激光切割。种切割下料方法都有其优缺点。精度、速

度和成本均不同。在工业生产中有一定的适用范围。选用一种最便捷适应广的加工方法是目前液体火箭发动机钣金零件制造所面临的任

务。

    
    2 典型钣金零件工艺方案的选择
    
    2．1 钣金件的结构特点
    
    (1)名称：导流板。
    (2)结构特点：加工内型面为不规则曲线轮廓结构。

    2．2 技术要求
    
    材料为 1Cr18Ni9Ti 钢板，厚度 δ2mm，内轮廓曲率不仅多变而且要做到光滑过度，且尺寸公差最严处为 35[-0.3~-0.1] mm。
    
    2．3 工艺分析及工艺方案的选择
    
    根据上述零件的零件图及结构特点．有以下几种加工工艺方案可供选择：
    (1)模具冲压；
    (2)电火花线切割；
    (3)高压水切割；
    (4)激光切割。
    
    2．4 针对下达导流板 16 件生产任务进行各种工艺的分析比较
    
    2．4．1 模具冲压
    
    因只加工 16 件。虽然模具能保证内轮廓精度要求，但是加工孔的阳模寿命短易折断，模具本身成本高而且加工周期长，不经济。
    
    2．4．2 电火花线切割
    
    精度以及表面光滑过度均能保证。但是首先需要加工出穿丝孔．加工速度过于缓慢。不合理(注：线切割加工直线段与激光切割精度及

粗糙度相当。但是如果加工自由曲线或不规则曲线则精度及粗糙度不如激光切割

)。

    
    2．4．3 高压水切割
    
    密封件、切割头等耗材寿命短，成本高。
    
    2．4．4 激光切割