近年來，我國(guó)經(jīng)濟(jì)正朝著持續(xù)、穩(wěn)定、協(xié)調(diào)的方向前進(jìn),汽車工業(yè)也呈現(xiàn)出大發(fā)展的新形勢(shì)，據(jù)中商情報(bào)網(wǎng)顯示：“2021年12月全國(guó)汽車產(chǎn)量為296.6萬輛，同比增長(zhǎng)3.4%”其增長(zhǎng)幅度是多年來未有的，這預(yù)示著中國(guó)將從汽車大國(guó)邁向汽車強(qiáng)國(guó)。

隨著我國(guó)汽車節(jié)能減排政策的發(fā)布與實(shí)施，汽車輕量化概念成為汽車發(fā)展的主流趨勢(shì)，同時(shí)也是各整車廠需要落實(shí)的重要課題。

如果想要在輕量化方面取得突破，必須從新材料、新技術(shù)上尋找切入點(diǎn)，同時(shí)還要滿足強(qiáng)度要求和安全性，這時(shí)，熱成型鋼的出現(xiàn)完美解決了以上難題。

據(jù)試驗(yàn)證明：使用熱成型鋼的汽車重量可降低1%，油耗可降低0.7%，如果某種型號(hào)的汽車用了15%以上的熱成型鋼，甚至20%或30%以上的熱成型鋼，被動(dòng)安全性能已經(jīng)達(dá)到了五星級(jí)安全性能的標(biāo)準(zhǔn)。

熱成型鋼的形成

將常溫下的普通高強(qiáng)度鋼在步進(jìn)爐中加熱到880-950℃，將材料組織均勻奧氏體化，然后送入帶有冷卻系統(tǒng)的模具內(nèi)沖壓成型，最后快速冷卻，將奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，使沖壓件得到硬化，這時(shí)材料強(qiáng)度得以大幅度提高，這個(gè)過程被稱為“沖壓硬化”。熱成型工藝分為兩種，分別是直接工藝與間接工藝，兩種大致相同。

熱成型鋼的切割方式

在過去的30年里，汽車行業(yè)的材料加工用的都是傳統(tǒng)的熱沖壓，零件要經(jīng)過模具成型的各個(gè)階段，需要修整模具，以將金屬成型為形狀。因?yàn)闊岢尚土慵苡?，幾乎不可能在模具中進(jìn)行修整，并且需要進(jìn)行機(jī)械加工才能形成正確的形狀，不僅增加了生產(chǎn)成本，還降低了生產(chǎn)效率。如今隨著切割工藝的發(fā)展，最有效和最受歡迎的加工選擇是激光切割。

目前激光切割方式主要有兩種，包括機(jī)器人激光切割和五軸激光切割， 如果使用五軸激光切割，可以實(shí)現(xiàn)更高速度和精度的切割，但是五軸激光切割的成本要比采用多臺(tái)機(jī)器人聯(lián)動(dòng)生產(chǎn)系統(tǒng)的價(jià)格高出幾百萬元，并且很難實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。

通過機(jī)器人機(jī)構(gòu)數(shù)學(xué)模型以及對(duì)控制器的伺服性能和路徑規(guī)劃的改進(jìn)，機(jī)器人激光切割技術(shù)隨著機(jī)器人運(yùn)動(dòng)性能的提高而發(fā)展。與五軸激光切割操作相比，機(jī)器人激光切割單元可以提供更低的加工成本。

機(jī)器人激光切割方案優(yōu)勢(shì)

01、媲美五軸激光切割的精度

雖然五軸激光切割有著更高的精度，但機(jī)器人激光切割單元效率要比五軸激光切割單元更高，由美國(guó)Lasermech公司研發(fā)的AccuShaper 2. 0激光頭更是縮小了機(jī)器人激光切割與五軸激光切割精度上的差距。

該激光頭自帶XYZ三軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和電容高度感應(yīng)功能，能實(shí)現(xiàn)在30x30mm的范圍內(nèi)，最快以200mm/s的速度進(jìn)行切割，并且保證圖形精度小于0.05mm。

02、更高的加工效率

該激光頭結(jié)構(gòu)緊湊，可以在一個(gè)機(jī)器人切割單元中采用多個(gè)激光頭同時(shí)加工同一個(gè)零件，從而使機(jī)器人激光切割的效率達(dá)到甚至超越五軸激光切割單元的性能水平。

03、獨(dú)有的慣性抵消系統(tǒng)

AccuShaper 2. 0激光頭采用獲得專利的慣性運(yùn)動(dòng)系統(tǒng),抵消了切割頭的高速運(yùn)動(dòng)慣性，因此不會(huì)產(chǎn)生任何反作用力導(dǎo)致正在高速切割的機(jī)器人發(fā)生抖動(dòng)，整套系統(tǒng)緊湊輕便，可以讓機(jī)器人實(shí)現(xiàn)高速，穩(wěn)定，長(zhǎng)時(shí)間的加工。

04、操作更便捷

內(nèi)置常見圖形工藝庫(kù)，包含圓形、方形、腰型和六邊形等各種圖形。最終用戶只需選擇圖形并設(shè)置尺寸、方向以及切割引線方式等參數(shù)，即可完成加工。

此功能幾乎消除了3D汽車類型零件的機(jī)器人切割和五軸激光切割之間的精度和效率差距，能輕松加工厚度高達(dá)10mm熱成型鋼和其他材質(zhì)的汽車3D樣件。