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优发国际数控转塔冲床--数控转塔冲床的应用及生长趋势

Jun,02,2022 << Return list

数控转塔冲床(Numerical Control Turret Punch Press,英文缩写NCT)它是数控机床的一个重要类别,主要由控制系统、主传动系统、给料系统、转盘、模具和外围编程软件组成。它是一种集机械、电力、液体、气体于一体的高速精密柔性加工设备,可在板上切割等成型,如图1所示。数控转塔冲床作为金属板加工领域的要害设备,已有70多年的应用和生长历史,已成为汽车制造、工程机械、五金、家用电器、盘算机、仪器、电子信息、纺织机械等行业最重要的工艺设备。








数控转塔冲床分类及特点

凭据主传动的动优发国际,可以数控转塔冲床分为以下三类:

⑴机械塔式冲床。该结构具有运动特性简单、加工工艺规模窄、冲压频率低、噪声大、离合器和制动器易磨损、使用寿命低等特点,已基本被市场淘汰。

⑵液压塔式冲床。冲压由液压缸驱动,由电液伺服阀控制。这类产品在已往很长一段时间内都是市场上的主流产品。与机械型相比,其优点是冲压工艺扩大,冲压频率增加,噪声降低。但保存油污染、功耗大、情况和温度耐受性差、可靠性低、维护困难等缺点。

⑶全电伺服转塔冲床。近年来,随着大扭矩伺服电机和驱动系统的革新和推广,全电伺服转塔冲床取得了巨大进展,逐渐取代液压结构,成为行业的主流产品。

全电伺服主传动形式与古板的机械式和液压式相比,具有诸多优点:

1)通用性好,智能水平高。由于伺服功效,冲头运动曲线不再只是正弦曲线,而是可以凭据工艺要求优化设计的任何曲线,大大提高了加工性能,扩大了加工规模。

2)精度高。伺服电机上的编码器可以将曲柄的转动角度信息反响给数控系统,再通过冲头位移与曲柄转角间的函数关系进行运算处理,便可获得冲头位置的实时数据,形成半闭环控制,实现对冲头运动的精确控制,下死点精度能够控制在±0.05mm规模内。

3)生产效率高。伺服冲床可凭据差别的加工工艺调解冲头行程。360不需要在事情循环中完成°旋转只需从一定角度摆动即可完成,进一步缩短了循环时间,大大提高了生产效率。

4)节能环保。伺服电机驱动数控转塔冲床,完全依靠电机的扭矩事情,只有电机在冲头行动时才华旋转,节能效果很是明显。

5)振动小,噪音低。通过设置冲头的速度特性曲线,当上模接触板时,适当降低冲头的运动速度,与古板的机械和液压相结合数控转塔冲床与噪声相比,可降低8~12dB。

目前主流伺服主传动结构主要有三种形式。这三种机构技术成熟,各具特色,市场份额大。

⑴双电机驱动的曲柄滑块机构代表日本AMADA公司的EM2510NT型数控转塔冲床。双电机对称安排在机身两侧,结构紧凑小巧,能包管曲轴有足够的扭矩输出,同时能获得较高的冲压频率。

⑵曲柄肘杆机构代表日本MURATEC公司的MOTORUM—2048LT型数控转塔冲床。虽然结构比较庞大,但利用曲柄肘杆机构奇特的增力特性,可以降低伺服电机的负载扭矩,曲柄旋转一周,滑块上下移动两次,从而抵达更高的冲压频率。

⑶江苏扬力数控机床有限公司代表单水冷式大扭矩伺服电机驱动的曲柄滑块机构。EP系列及H全电伺服系列数控转塔冲床。由于接纳单水冷式大扭矩伺服电机作为动优发国际,连续事情负载能力强,无双电机驱动同步控制问题,机械效率高,稳定性和可靠性好,产品性价比高。








典范的加工工艺

数控转塔冲床典范的加工工艺主要包括冲裁和成型。

冲裁工艺

冲裁工艺,又称质料疏散工艺,是指在外力作用下,被加工质料沿关闭或不关闭的轮廓疏散。冲裁不但可以直接冲压成制品零件,还可以为弯曲、拉深、成型等下一道工序准备空白。

冲裁工艺一般分为以下四种模式:

⑴单冲。单次冲孔,包括直线漫衍、圆弧漫衍、圆周漫衍、格栅孔冲压。

⑵同一偏向的连续冲洗。通过长方形模具部分的重叠加工,可以加工长孔、边沿切割等。当接纳这种切割模式时,切割历程中模具的叠加会导致切割载荷偏离模具中心(部分载荷),导致机床结构的扭转变形,严重时可能损坏模具。因此,在进行大孔径、厚板、大载荷切割时,应尽量减少模具的重叠,减少部分载荷。

⑶多向连续冲洗。这是一种利用小模具加工大孔的加工要领,可以提高机床的灵活性,扩大模具的加工规模。接纳这种切割模式,通常需要通过旋转站旋转差别角度的凸模,并配合给料机构XOY完成平面定位运动。

⑷蚕食切割。这是一种常见的加工模式,接纳小圆模具连续切割小步距加工弧或样条曲线。由于接纳小圆拟合,轮廓精度和截面质量通常不高,切割效率低。当冲孔尺寸大且数量大时,建议使用专用冲孔模具。

成形工艺

成形工艺是指在外力作用下,板材应力凌驾质料屈服点,塑性变形后获得一定形状和尺寸的加工要领,主要包括转动钢筋、浅拉深、翻边、弯曲等,部分典范部件的主要成形特性和配套模具。

⑴单次成型,凭据模具的形状,模具的形状和尺寸必须与加工性一一对应,与普通压力机完全相同,是一种完全刚性的加工模式。

⑵大尺寸百叶窗、滚筋、滚台阶等连续成型成型要领。

板的成形历程受质料力学性能、板厚、成形温度、成形速度等因素的综合影响,涉及质料弹性变形、塑性变形、加工硬化、质料异性等方面,泛起高度非线性,其成形机制极其庞大,难以通过古板的机械公式进行实际生产剖析。在盘算机虚拟情况中,接纳有限元法模拟质料成形历程,可以预测和评价成形历程中的弹性反弹、裂纹和褶皱,有利于对成形机制的深入研究。在工业生产中,通过有限元剖析,可以指导模具设计,优化成形工艺参数,具有不可估量的实际应用价值。目前,常用的软件主要是ANSYS、ABAQUS、MAC、LS-DYNA,DYNAFORM等。








未来生长趋势

随着数控技术、网络技术、伺服控制技术和大扭矩伺服电机的生长,数控转塔冲床呈下列生长趋势。

⑴高速、高精度。

高速、高精度是机床行业生长的永恒追求数控转塔冲床速度和精度主要包括以下几个方面:1)提高给料机构的动态性能。目前,给料机构主要接纳两种古板的机械传动模式:滚珠丝杠和齿轮齿条,接纳半闭环控制。定位速度、加速度和定位精度通常不高。随着近年来直线电机驱动技术的生长和应用,直线电机驱动技术可以通过光栅尺实时反响运动位置,形成闭环控制数控转塔冲床送料机构的定位速度、加速度和定位精度提高到前所未有的高度;2)接纳全电伺服主传动。一方面,其死点精度高,可控制±0.05mm另一方面,该传动机构具有富厚的冲压模式,如高速曲轴正反摆动处理模式,一次完成4次mm冲程所需的时间可以控制在40ms内部;3)接纳模具磨损自动检测技术、模具自动更换技术、自动给料技术等新技术,尽量减少停机时间。

⑵实时智能。

科技生长到今天,市场对数控转塔冲床追求不再局限于精度和可靠性,而是基于智能解决计划。要害技术:1)工件质量在线监测技术;2)模具磨损在线监测技术;3)模具自动选择和更换技术;4)远程智能故障诊断和排除;5)建立和优化技术。

⑶节能环保。

数控转塔冲床主要涉及以下三个方面:1)噪声污染,可接纳静音加工模式,优化机床结构,隔音质料;2)油污染,全电伺服主传动取代古板液压主传动,是行业生长的一定趋势;3)基于绿色设计理念,接纳先进的设计理念和设计要领,努力最合理化质料应用,机床不再愚蠢。

⑷单机柔性加工单位(FMC)复合功效。

大型多机柔性加工系统FMS(Flexible Manufacture System),又称柔性制造系统,是未来的生长趋势,但就目前海内市场和工业结构的特点而言,功效复合的小型单机柔性加工单位具有更好的市场前景。这种小型单机柔性加工单位与数控转塔冲床作为主体,具有去毛刺、攻丝等辅助功效,同时配备三维货仓、自动给料系统,具有较高的加工灵活性和效率,甚至可以实现无人操作。与大型灵活制造系统相比,占地面积小,设备采购本钱低,运行可靠性和稳定性更好,更容易被客户接受,特别适合一些中小型专业钣金加工企业。如图9所示,为我公司于2009年开发的灵活钣金切割加工单位,技术成熟,性能稳定。目前,已销售30多套,为客户带来了可观的经济效益。两个加工单位数控转塔冲床接纳对称结构,配备三维货仓和自动给料机构,自动化水平显著提高,只有操作人员准时监控,但实现真正的无人操作和一些要害技术需要突破,如模具磨损在线监控技术、模具自动选择和更换技术、工件质量在线监控技术、智能故障诊断和排除技术等。

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