數(shù)控沖剪復(fù)合機床在鈑金加工工藝中的應(yīng)用
發(fā)布日期:2011-11-25 蘭生客服中心 瀏覽:3184
1前言
隨著數(shù)控沖壓設(shè)備的發(fā)展,鈑金沖裁加工工藝向多元化方向發(fā)展。本文通過研究和分析傳統(tǒng)加工工藝和"數(shù)控沖剪復(fù)合機床"加工工藝的特點,提出了在鈑金沖裁加工工藝中應(yīng)如何合理地利用設(shè)備,和數(shù)控沖剪復(fù)合機床在加工工藝方面的發(fā)展前景。
數(shù)控沖剪復(fù)合機床是鈑金加工工藝的一個新的突破,在鈑金加工方面開創(chuàng)了一個嶄新的領(lǐng)域,特別適合中小批量生產(chǎn)和柔性加工。
2加工工藝的分析
零件的加工方法有很多,依照現(xiàn)有的設(shè)備和加工能力選擇合理的加工工藝是完成零件加工的首要條件。
例如電腦刺繡機面板零件如圖1所示:外形尺寸L*W(410mm*400mm)生產(chǎn)加工工藝是先下料,然后放到數(shù)控沖床上編程加工或者是利用數(shù)控沖床進行套裁。
2.1基于傳統(tǒng)的數(shù)控沖床沖壓的加工工藝
傳統(tǒng)的工藝流程圖中,在工藝編制的時候有兩種不同的生產(chǎn)加工工藝:
(1)先下料 ,后加工
先用剪板機將板材按照零件外形尺寸下料,而后編輯數(shù)控程序進行加工,如圖2所示,將裁剪好尺寸的板材用數(shù)控沖床的夾鉗夾持進行加工,此種加工工藝在下料時要進行修邊,并要保證4邊的垂直度,按照理想狀態(tài)在一張1250*2500的板材上能加工18塊410mm*400mm的矩形板料,通常按照寬度小于5mm的板條為廢料,材料利用率小于9%,平均每個零件的下料按照30秒計算,耗時9分鐘,需要1個人工:將下料后的板材到數(shù)控沖床上加工,每個工件加工所需6種模具,共沖壓93次完成此工件的加工,加上裝夾和卸下工件的過程,每個工件完成耗時1分鐘,需要1個人工。
(2) 沖壓套裁
在整張板材上排料18個零件,用數(shù)控沖床中50*5的長方模具以切斷的方式把每個零件分開,同時還要預(yù)留微連接,防止零件脫落,保證板材的整體性,一次裝夾后完成,由于模具在切斷時每兩個零件之間有5mm的間隙為長方模具的尺寸,材料利用率小于94%,工件加工所需7種模具,其中較第一種生產(chǎn)工藝增加了一套長方模具的使用,在這一次切斷零件之間連接的加工中長方模具沖壓了360次,共沖壓93*l8+360=2034次完成此1件的加工,整個過程耗時12 分鐘,需要1個人工,由于整張板只有微連接維持其板材的整體性,板材剛度變得非常低,加工零件的精度相對降低,在以Y方向迂回加工時,極有可能使得板料與機床的上下轉(zhuǎn)盤發(fā)生碰撞發(fā)生卷料或拉料故障,構(gòu)成極不安全的隱患,所以在加工切斷零件時不宜高速。對于數(shù)控沖床加工后的零件還被微連接連在一起,要將微連接打斷取下零件,并將零件微連接處毛刺磨掉,需1個人工耗時6分鐘。
2.2基于數(shù)控沖剪復(fù)合機床的加工工藝
在利用數(shù)控沖剪復(fù)合機床加工此零件時采用了先沖壓后剪切的工藝方式,完全不同于數(shù)控沖床的加工工藝,整張板材在加工過程編程加工一次完成,省去了下料的工藝過程,經(jīng)過剪切套裁從而節(jié)省了材料。如圖3所示18個零件緊密的排列在整張板材上,用直角剪將各個零件從整張板上剪切脫離。
(1)一次裝夾后,數(shù)控沖床以6套模具1674次沖壓,耗時7分鐘完成數(shù)控沖床的沖壓任務(wù)。
(2)經(jīng)過一次二次定位,轉(zhuǎn)入數(shù)控直角剪工作狀態(tài),先對遠離夾鉗側(cè)的長邊進行修邊,直角剪全剪3刀裁去寬5mm、長2400mm的板料.對短邊進行修邊,直角剪全剪1刀裁去寬5mm、長1235mm的板料;隨后全剪遠離夾鉗側(cè)為第一行,右側(cè)為第一塊,依次剪切18刀,將所有零件裁下。材料利用率99.4%,耗時2秒。
(3)被裁剪后的修邊廢料和零件通過兩套分選皮帶分別進入不同的料箱,分選過程和裁減過程并行處理,邊裁減,邊分選,直角剪裁剪工作完成后順延5秒分選工作也就相繼完成,至此廢料落入第一通道料箱;18個工件加工完成,落入第二通道料箱。
2.3加工18件電腦刺繡機面板時.數(shù)控沖床和數(shù)控沖剪復(fù)合機使用情況的對比
從對照表可以看出數(shù)控沖剪復(fù)合機床套裁加工工藝的優(yōu)點:(1)材料利用率高。(2)工藝流程簡單,能一次編程完成加工。(3)一臺數(shù)控沖剪復(fù)合機床就能完成加工,集成化程度高,運輸環(huán)節(jié)少,總體故障率低;(4)工件精度高.斷面質(zhì)量好。(5)勞動強度小;(6)加工周期短。其缺點是數(shù)控沖床和數(shù)控直角剪不能并行工作。
3結(jié)語
數(shù)控沖剪復(fù)合機床的使用大大簡化了生產(chǎn)工藝,提高了生產(chǎn)效率。板材沖孔、成型及剪切過程一次完成,由原材料直接生成工件,替代了傳統(tǒng)的沖剪分離加工工序,減少加工時間約60%以上,節(jié)省材料達6%-10%,極大地提高了材料的利用率,加工效率.降低了生產(chǎn)成本,是鈑金加工行業(yè)的一顆新星,并幾預(yù)留了可與倉庫、自動上料機械手和堆垛等裝置配套的接口,進一步拓展自動化程度構(gòu)成數(shù)控沖剪板材柔性加工生產(chǎn)線。這將是以后高集成化設(shè)備發(fā)展的趨勢。
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