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/ y0 ?1 ^- q' E) W) R為適應(yīng)當(dāng)前制造工業(yè)快速高效、復(fù)合柔性的市場要求,鈑金加工技術(shù)正朝著數(shù)字化、集成化和智能信息化的方向發(fā)展。本期特設(shè)“先進鈑金制造技術(shù)”特輯,介紹最新鈑金制造技術(shù)和加工設(shè)備,包括板件沖壓技術(shù)、彎板機、數(shù)控沖床、數(shù)控折床、激光切割機、控制系統(tǒng)等的應(yīng)用和發(fā)展趨勢。 / F3 I: q- e+ _
TOX?板件沖壓連接技術(shù) 點焊、鉚接是工業(yè)界常用的不可拆卸式金屬板件點連接方法,這些工藝均存在著經(jīng)濟及技術(shù)上的不足和使用上的局限性。德國托克斯沖壓技術(shù)有限公司開發(fā)的國際專利技術(shù)—TOX?板件沖壓連接技術(shù)成功地解決了這些問題。 TOX?板件沖壓連接技術(shù)又稱無鉚釘鉚接,是在TOX?氣液增力缸式?jīng)_壓連接設(shè)備上,采用TOX?專用連接模具對被連接板件進行冷擠壓,通過板件自身材料的塑性變形,形成TOX?連接圓點而實現(xiàn)。TOX?連接模具及連接點的形成過程如圖1所示。從連接圓點的截面圖上可以看出,在TOX?氣液增力缸產(chǎn)生的特殊沖壓力作用下,凸模一側(cè)的板件材料被擠壓到凹模側(cè)的板件內(nèi),在進一步的擠壓過程中,板件材料塑性“流動”,形成燕尾狀鑲嵌,如此即可形成一個既無棱邊亦無毛刺的TOX?連接圓點。 圖1 TOX?接模具及連接點的形成過程 由于板件材料在擠壓形成的TOX?連接圓點處,其內(nèi)部晶粒結(jié)構(gòu)被細(xì)化及有序化排列并且無撕裂損傷,所以TOX?點不僅通過其板件材料的互相鑲嵌而具有足夠的靜態(tài)抗剪抗拉連接強度,而且還具有極佳的動態(tài)疲勞連接強度。相同條件下,TOX?連接圓點的動態(tài)疲勞強度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于點焊,這已被汽車等工業(yè)領(lǐng)域的大量應(yīng)用實踐所證實。此外,TOX?連接圓點的形成不會影響此處板件的抗腐蝕性,因為在TOX?連接圓點的形成過程中,板件的鍍層或漆層也隨之一起塑性變形“流動”而無撕裂損傷。 TOX?連接過程中無環(huán)境污染、無噪聲;沖壓連接設(shè)備可自動監(jiān)控TOX?連接點質(zhì)量,連接加工可靠性極高;改變了傳統(tǒng)的板件加工工藝流程,減少了加工工序和物料轉(zhuǎn)移。另外,作為一種冷沖壓加工,TOX?連接還可以方便可靠地進行多點連接,一次沖壓加工,即可同時幾點、十幾點甚至幾十點的連接。TOX?連接模具也可以與工件折彎成型模具組配構(gòu)成復(fù)合模具,一次沖壓加工即可同時完成工件的折彎成型和連接,生產(chǎn)效率極高。對實際生產(chǎn),尤其對大規(guī)模大批量生產(chǎn)(如汽車工業(yè)、家電工業(yè)等),其成本的降低是極其顯著的。大量生產(chǎn)實踐統(tǒng)計表明,TOX?連接費用大約是點焊連接費用的40%~70%。 TOX?點連接技術(shù)的應(yīng)用范圍 (資料提供:德國獨資 托克斯沖壓技術(shù)有限公司 李勇) SERTOM彎板機 Sertom在金屬板材成型機械行業(yè)擁有超過4000臺的銷售業(yè)績。為使質(zhì)量控制變得更好,Sertom技術(shù)部門采用一種“最終零件計算”的現(xiàn)代軟件,它可以預(yù)測機器剩余有效工作壽命、預(yù)期評估和最終修正、及時設(shè)定理想工作時間。而且,在機器啟用后的有效和真實指標(biāo)也往往比在模擬階段得到的、即使十分令人滿意的數(shù)據(jù)更好。因此,Sertom彎板機所有結(jié)構(gòu)都是通過終端零件程序計算而得。另外,和機器本身推力相適應(yīng)的大尺寸結(jié)構(gòu),也保證了彎板機長期使用壽命、最大的穩(wěn)固性和安全性。 液壓三輥彎板機型號EMO 該彎板機采取液壓兩頭預(yù)彎,用于中/厚板彎曲,彎板厚度15~250mm,熱加工時可達450mm。與其它傳統(tǒng)3輥或4輥彎板機的機型不同的是,EMO的側(cè)輥可以變軸距各自獨立水平運動,以馬達驅(qū)動的頂輥上下垂直運動,這種革命性的幾何設(shè)計可使它經(jīng)常作為4輥、金字塔式或不對稱式使用。 由于軸距可變,它具有1)多用性(增加側(cè)輥間軸距可用于彎厚板,減少側(cè)輥間軸距可用于彎稍薄板);2)預(yù)彎時板總是處于水平位置(因此操作者更安全);3)即使最重型號也不需地基,因此減小了尺寸。 RIMI 4RV BULL帶直線導(dǎo)軌的4輥彎板機 這是一款新式液壓彎板機,4輥結(jié)構(gòu)堅固,輥在直線導(dǎo)軌上移動,彎板厚度20~250mm。得益于巨大的結(jié)構(gòu)剛度和現(xiàn)代液-電系統(tǒng)給予的運動精度,保證了預(yù)彎和彎曲的最大精度。所有功能由現(xiàn)代PLC控制,也可提供更先進的CNC(可圖形顯示以便操作)。 (資料提供:意大利SERTOM M.M公司上海辦事處) : m# o p' n6 [+ c O" f
華工5000W高功率數(shù)控激光切割機 激光加工工具有柔性化、高精度、高效率、節(jié)能、綠色環(huán)保等特點, 是集光、機、電、軟件為一體的高新技術(shù),是裝備制造業(yè)重要組成部分。 華工激光研制生產(chǎn)的5000W高功率數(shù)控激光切割機重點解決了切割系統(tǒng)集成技術(shù)、軸快流CO2激光器技術(shù)、激光切割機數(shù)控系統(tǒng)開發(fā)等制約高性能高功率激光切割系統(tǒng)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù),積極帶動相關(guān)行業(yè)的技術(shù)進步與產(chǎn)業(yè)升級。 其高功率數(shù)控激光切割機主要技術(shù)指標(biāo)處于國內(nèi)領(lǐng)先水平,可取代國外同類產(chǎn)品:第一,該機為國內(nèi)首次開發(fā)的5000 W高功率數(shù)控激光切割機,采用懸臂移動式全飛行光路結(jié)構(gòu),解決了懸臂剛性、抗振性、高功率光束傳輸、集成控制與軟件優(yōu)化等關(guān)鍵技術(shù),達到了實用化水平,解決了大厚板的激光切割難題;第二,基于西門子840D數(shù)控系統(tǒng),開發(fā)了專用控制系統(tǒng),具有快速打孔的自動檢測、非接觸式焦點自動跟蹤、自動排渣控制等功能,實現(xiàn)了激光切割自動化;第三,配備三焦距光學(xué)切割頭、具有正壓除塵、切割頭防碰撞(即自動復(fù)位)等功能。第四,研制了高速雙向交換工作臺,提高了切割效率。 (資料提供:武漢華工激光工程有限責(zé)任公司) 1 s9 I& a. H# {* G$ Y
賀爾碧格CNC折彎機電液同步控制及節(jié)能技術(shù) CNC電液同步折彎機在中國起步較晚,但近年來卻發(fā)展迅猛。其核心技術(shù):液壓同步控制系統(tǒng)的可靠性及使用狀況是CNC折彎機可靠性最重要的環(huán)節(jié)之一。 CNC電液同步與普通扭軸相比有以下幾個顯著的優(yōu)點: 1. 與普通折彎機靠扭力管強制滑塊同步不同,CNC折彎機的同步完全是靠液壓油路的平衡來實現(xiàn)的。全閉環(huán)的控制系統(tǒng)使得液壓油缸的行程時時處于監(jiān)控和調(diào)控狀態(tài)。一旦油缸出現(xiàn)傾斜,CNC就會根據(jù)位于油缸兩邊的光柵尺的數(shù)值而迅速發(fā)出指令,使比例閥做出調(diào)整動作,從而使油缸保持同步。 2. CNC折彎機可實現(xiàn)完全偏載受壓,在一個油缸滿負(fù)荷工作的情況下,另一油缸壓力為零。 3. 電液同步系統(tǒng)也可以使滑塊傾斜下行,以折彎出角度可變的工件,這是普通折彎機無法做到的功能。 4. 電液同步系統(tǒng)在各個工作狀態(tài)下的壓力也是由比例壓力閥根據(jù)CNC的參數(shù)自動調(diào)節(jié)的。 5. 電液同步系統(tǒng)動作平穩(wěn)無沖擊,能夠?qū)崿F(xiàn)快速到慢速的平穩(wěn)過渡,減小液壓沖擊,提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。 6. 由于油缸的位置由控制系統(tǒng)來定,則可實現(xiàn)同樣一副模具便可進行不同角度的折彎,使得折彎機成為一種柔性機床。 可以看出,在折彎機的整個工作狀態(tài)下都沒有人為的因素來干預(yù),全程自動化控制。當(dāng)然通過CNC參數(shù)可以對各個工況進行調(diào)整和修正。 德國賀爾碧格(HOERBIGER)除提供各種規(guī)格的電液同步系統(tǒng)外,還開發(fā)出壓力平衡模塊、PVR5eco比例閥放大器等壓力平衡技術(shù),能夠提高系統(tǒng)工作效率和減少液壓油發(fā)熱,從而實現(xiàn)節(jié)能。 (資料提供:賀爾碧格(無錫)自動化技術(shù)有限公司) j" O: d* Y0 |
高效率的通快金屬板材加工中心 在德國通快(TRUMPF)金屬板材加工中心風(fēng)靡鈑金加工業(yè)之前,轉(zhuǎn)塔沖床一直是人們唯一的選擇,其給人們的印象是柔性和效率,F(xiàn)在越來越多的用戶意識到,通快的線性刀庫金屬板材加工中心的效率更高和柔性更強。 通快液壓CNC金屬板材加工中心的主要特點如下: 1. 獨特的線性刀庫結(jié)構(gòu):模具尺寸不受工位大小限制;夾鉗死區(qū)小,位置可與模具互換;模具換模、裝卸方便簡單,僅在幾秒之間;上料方便,易于維護。 2. 智能化液壓沖頭:所有模具360°左右自由分度,不受工位限制;電液直接驅(qū)動,無需離合器;模具的液壓夾緊可保證上下精確對心,甚至可以加工≦0.5mm板厚的鋼板;直接控制步?jīng)_接刀痕跡;模具可程控旋轉(zhuǎn),可進行壓料沖和脫料沖;模具長度自動補償。 3. 程控工件落料及廢料收集:無需微連接,100%防止帶料和廢料的產(chǎn)生。 4. 高速度、高柔性、加工范圍廣:可無級調(diào)節(jié)的高速移動和步?jīng)_;標(biāo)準(zhǔn)二次定位功能,可加工更長的板材;薄/厚板均可加工,不 鋼、鋁板、低碳鋼及有色金屬如銅板等也可加工。 5. 結(jié)構(gòu)獨特且簡單優(yōu)質(zhì)的模具:模具使用壽命極長;噴霧潤滑功能亦可延長模具壽命;使用壓筋和百葉窗成形模具可進行步?jīng)_成形加工;模具種類豐富,適應(yīng)各種產(chǎn)品。 除了步?jīng)_和移動速度外,機床實際沖切時間占整個工作時間的比例是用戶應(yīng)該關(guān)心的最重要的因素。眾所周知,用戶的整個工作時間是由這幾部分組成的:上下料時間(占整個工作時間的10%);輔助時間,包括編程等(占整個時間的10%);模具裝卸時間;實際沖切時間。 轉(zhuǎn)塔沖床的模具裝卸時間和所加工的產(chǎn)品批量有很大的關(guān)系。據(jù)統(tǒng)計,對于中等批量產(chǎn)品而言,模具裝卸時間占整個工作時間的45%,因此,實際沖切時間只占35%。上下料時間和輔助時間幾乎不受產(chǎn)品批量的影響,二者之和占整個工作時間的比例為20%。顯然,模具裝卸時間比例越低,沖切時間所占比例就越高。通快金屬板材加工中心由于其它獨特的線性刀庫結(jié)構(gòu)和模具結(jié)構(gòu),模具裝卸時間占整個工作時間的比例很低,而且基本不受產(chǎn)品批量的影響,這個值為5%,因此實際沖切時間高達75%。即,通快的沖切時間是傳統(tǒng)轉(zhuǎn)塔沖床沖切時間的2倍。 (資料提供:通快華嘉有限公司)
, m- a7 [5 ]' y! g8 G數(shù)控折彎機及電液伺服同步數(shù)控技術(shù) 1970年,瑞士CYBELEC公司開發(fā)出全世界第一臺NC數(shù)控系統(tǒng);1978年,CYBELEC公司開發(fā)出具有劃時代意義的全世界第一臺電液伺服折彎機數(shù)控系統(tǒng),由此數(shù)控折彎機的制造從NC發(fā)展成真正的數(shù)控(CNC)控制,直到現(xiàn)在這種技術(shù)作為一種標(biāo)準(zhǔn)仍然被全世界折彎機制造商所廣泛采用。 今天,隨著數(shù)控技術(shù)、液壓技術(shù)、機械功能及使用方法等方面的不斷改良革新,作為一種通用的鈑金加工工藝,數(shù)控折彎機的功能正向方便、高效、精密、安全等方向發(fā)展,加工應(yīng)用范圍越來越廣泛。由于數(shù)控系統(tǒng)的成本降低,使得電液伺服折彎機的成本與扭軸同步折彎機的成本更加接近,因此折彎機制造商開始生產(chǎn)高性價比的標(biāo)準(zhǔn)的電液伺服折彎機代替扭軸同步折彎機。例如,土耳其的Dumazlar公司從2005年開始采用瑞士CYBELEC公司的DNC60數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)電液伺服數(shù)控折彎機,由于性能價格比非常有競爭優(yōu)勢,使得該公司在全球的市場份額大大提高。 另外,由于計算機技術(shù)的飛速發(fā)展,數(shù)控系統(tǒng)在硬件及軟件上應(yīng)用這些最新技術(shù),使得數(shù)控折彎機的操作和使用更加方便。目前,數(shù)控折彎機及電液伺服同步數(shù)控技術(shù)向數(shù)字化方向發(fā)展的主要趨勢如: 1. Windows操作系統(tǒng)作為系統(tǒng)開發(fā)平臺,便于折彎機使用、維護及軟件升級。例如CYBELEC DNC880S 數(shù)控系統(tǒng)采用最新的Windows XP 操作系統(tǒng)。 2. 用離線編程軟件,在辦公室里就可以進行自動折彎工序計算、模具尺寸優(yōu)化、干涉校正和折彎加工程序生成。數(shù)控折彎機在加工的同時利用電腦進行編程,再通過軟盤或網(wǎng)絡(luò)將編好的程序傳送到數(shù)控系統(tǒng),使得工作效率大大提高。 3. 人性化設(shè)計,時尚的外觀設(shè)計,超輕超薄金屬機身。例如CYBELEC ModEvaS系列及DNC880S系列采用了時尚流線型造型。 4. 采用高可靠性硬件技術(shù),例如CYBELEC DNC880S數(shù)控系統(tǒng)采用了大容量1GB閃存技術(shù),ModEvaS系列將CPU主板等重要組件“內(nèi)藏”在CNC中,并且系統(tǒng)內(nèi)部沒有接線,杜絕隱患。 5. 模塊化結(jié)構(gòu),易升級移植,例如CYBELEC ModEvaS系列采用集成了400MHZ工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)低功耗ETX CPU模塊,為客戶提供了品質(zhì)卓越、性能強大的專業(yè)級高檔編程平臺。 (資料提供:斯伯克數(shù)控技術(shù)(上海)有限公司) |