用以对非常高强度的金属材料进行激光切割的方法及设备技术

一种用以从由金属材料制成的母坯件生产n个经修整的子坯件的激光切割方法，n为严格大于1的整数，该激光切割方法包括以下步骤：

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用以对非常高强度的金属材料进行激光切割的方法及设备


[0001]本专利技术涉及用以对非常高强度的钢进行激光切割的方法及设备。

技术介绍

[0002]车辆生产商对提高车辆的安全性能和减少其环境足迹的不断增加的需求正在推向使用高强度的金属材料、特别是高强度的钢。这种材料具有例如高于980MPa的极限拉伸强度。
[0003]当对这种金属材料进行切割以便形成待用于冲压机动车辆零件的坯件时，生产商面临减轻残余应力的问题，这会导致切割坯件的几何精度较差。这在切割长且窄的坯件时特别关键。
[0004]这种由高强度材料制成的薄且窄的坯件可以具有各种应用，特别地这些坯件可以在拼焊坯件中使用，在这种情况下，坯件的几何形状和切割边缘的质量对于后续的焊接操作而言是特别关键的。
[0005]例如，这种薄且窄的坯件可以在拼焊坯件中使用以生产地板面板或生产摇杆加强件，在这些特定应用中，地板面板和摇杆加强件两者由于它们跨越车辆的乘客舱的整个长度而非常长，并且可能相对于它们的宽度而非常窄。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是通过提供一种方法和一种设备来解决上述技术挑战，所述方法和所述设备允许对非常高强度的金属材料进行激光切割，以获得优异的坯件几何形状、优异的边缘质量、优异的生产率以及较少的过程废料。
[0007]为此，本专利技术涉及一种用以从由金属材料制成的母坯件生产n个经修整的子坯件的激光切割方法，n为严格大于1的整数，该激光切割方法包括以下步骤：
[0008]‑
Op1/将母坯件定位在切割台上，所述切割台包括布置成能够相对于彼此沿横向方向移动的n个板条，
[0009]‑
Op2/将母坯件的至少一部分夹紧至切割台，
[0010]‑
Op3/使用激光源从母坯件沿纵向切割方向切割n个未修整的子坯件，
[0011]‑
Op4/将切割台的n个板条沿横向方向彼此分开，
[0012]‑
Op5/释放夹紧，
[0013]‑
Op6/将n个未修整的子坯件夹紧至n个板条，
[0014]‑
Op7/对n个未修整的子坯件进行激光修整，以便形成n个经修整的子坯件，
[0015]‑
Op8/释放夹紧，
[0016]‑
Op9/将n个经修整的子坯件从切割台卸下，
[0017]其中，对于给定的母坯件、给定的未修整的子坯件或给定的经修整的子坯件而言，每个操作Opi都在操作Opi+1之前执行，i为1与9之间的整数。
[0018]依据根据本专利技术的激光切割方法的单独考虑的或根据任何可能的技术组合所考
虑的其他可选特征：
[0019]‑
夹紧操作Op2和Op6使用磁性夹紧来执行。
[0020]‑
第一夹紧操作Op2仅在母坯件的表面的一部分上执行，该母坯件的表面的一部分与待在第一切割操作Op3中切割的最后m个的未修整的子坯件对应，m为包括在1与n
‑
1之间的整数。
[0021]‑
激光修整操作Op7通过同时对每个未修整的子坯件的两个未修整的切割边缘进行激光切割来在每个未修整的子坯件上执行。
[0022]‑
经修整的子坯件在纵向方向上测量的长度是经修整的子坯件在横向方向上测量的宽度的至少十二倍。
[0023]‑
母坯件的极限拉伸强度为至少980MPa。
[0024]‑
n个经修整的子坯件的纵向方向与已经切割出母坯件的卷材的轧制方向大致相同。
[0025]本专利技术还涉及：一种通过应用上述激光切割方法获得的经修整的子坯件；一种激光焊接坯件，该激光焊接坯件包括通过应用上述激光切割方法所获得的至少一个经修整的子坯件；以及一种通过形成激光焊接坯件所获得的用于机动车辆的成形零件，该激光焊接坯件包括通过应用上述激光切割方法所获得的至少一个经修整的子坯件。
[0026]本专利技术还涉及一种用于激光切割方法的切割台，该切割台包括布置成能够相对于彼此沿横向方向移动的多个板条。所述板条可以安装在至少一个线性导轨承载件上，并且所述板条可以各自包括夹紧装置、优先地包括磁性夹紧装置。
[0027]本专利技术还涉及一种切割生产线，该切割生产线包括至少一个切割头和至少一个对应于上述描述的切割台。所述生产线可以包括例如至少两个对应于上述描述的切割台。所述生产线可以包括例如至少两个激光切割头。
附图说明
[0028]本专利技术的其他方面和优点将在阅读通过示例的方式给出且参照附图做出的以下描述时呈现，在附图中：
[0029]‑
图1是根据本专利技术的激光切割方法的流程图，
[0030]‑
图2a和图2b是根据本专利技术的在激光切割过程期间可以采取的处于两种不同构型的切割台的俯视图，
[0031]‑
图3a和图3b分别是根据本专利技术的在过程阶段Op4和Op5之后的2个未修整的子坯件的俯视图，
[0032]‑
图4a和图4b分别是根据本专利技术的在方法步骤Op7和Op8期间的子坯件的俯视图，
[0033]图5是根据本专利技术的特定实施方式的激光切割生产线的俯视图。
具体实施方式
[0034]钢坯件是指已经被切割成适于其用途的任何形状的平坦钢板。坯件具有顶面和底面，顶面和底面也被称为顶侧部和底侧部或者顶表面和底表面。所述面之间的距离被指定为坯件的厚度。该厚度可以使用例如测微计来测量，测微计的主轴和砧部置于顶面和底面上。以类似的方式，该厚度也可以在成形零件上测量。
[0035]就“大致平行”或“大致垂直”而言是指可以偏离平行方向或垂直方向不多于15
°
的方向。
[0036]拼焊坯件是通过下述方式制成的：将若干个被称为子坯件的钢坯件组装在一起、例如激光焊接在一起，以便优化零件在其不同区域的性能，来减轻整体零件重量并降低整体零件成本。形成拼焊坯件的子坯件可以在有交叠或没有交叠的情况下进行组装，例如这些子坯件可以进行激光对焊(没有交叠)，或者这些子坯件可以进行彼此点焊(有交叠)。
[0037]在以下描述中并且在附图中，为了简单起见，所描述且描绘的坯件和子坯件具有大体矩形的形状。然而，应该理解，本专利技术不限于矩形坯件的情况，并且可以应用于具有不同形状的坯件。
[0038]屈服强度、极限拉伸强度以及均匀伸长率和总伸长率根据2009年10月出版的ISO标准ISO 6892
‑
1进行测量。
[0039]参照图1至图4，本专利技术涉及一种从由金属材料制成的母坯件10开始激光切割出n个经修整的子坯件12的方法。纵向方向由图2上标有“L”的箭头描绘，而横向方向由图2上标有“T”的箭头描绘。在本说明书中，未修整的子坯件11或经修整的子坯件12的长度是指子坯件在纵向方向上测量的尺寸，未修整的子坯件11或经修整的子坯件12的宽度是指子坯件在横向方向上测量的尺寸。在本说明书中，未修整的子坯件11或经修整的子坯件本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用以从由金属材料制成的母坯件(10)生产n个经修整的子坯件(12)的激光切割方法，所述n为严格大于1的整数，所述激光切割方法包括以下步骤：
‑
Op1/将所述母坯件(10)定位在切割台(1)上，所述切割台(1)包括布置成能够相对于彼此沿横向方向移动的n个板条(2)，
‑
Op2/将所述母坯件(10)的至少一部分夹紧至所述切割台(1)，
‑
Op3/使用激光源从所述母坯件(10)沿纵向切割方向切割n个未修整的子坯件(11)，
‑
Op4/将所述切割台(1)的所述n个板条(2)沿横向方向彼此分开，
‑
Op5/释放夹紧，
‑
Op6/将所述n个未修整的子坯件(11)夹紧至所述n个板条(2)，
‑
Op7/对所述n个未修整的子坯件(11)进行激光修整，以形成n个经修整的子坯件(12)，
‑
Op8/释放夹紧，
‑
Op9/将所述n个经修整的子坯件(12)从所述切割台(1)卸下，其中，对于给定的母坯件(10)、给定的未修整的子坯件(11)或给定的经修整的子坯件(12)而言，每个操作Opi都在操作Opi+1之前执行，所述i为1与9之间的整数。2.根据权利要求1所述的激光切割方法，其中，所述夹紧操作Op2和Op6使用磁性夹紧来执行。3.根据权利要求1或2所述的激光切割方法，其中，第一夹紧操作Op2仅在所述母坯件(10)的表面的一部分上执行，所述一部分与待在第一切割操作Op3中切割的最后m个的未...

【专利技术属性】
技术研发人员：贝尔特，
申请(专利权)人：安赛乐米塔尔公司，
类型：发明
国别省市：