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淺析數控機床在鈑金加工中的應用

時間:2018-02-05 15:59       來源:鑫威機床
     非標設備的制造過程中需要大量的非標鈑金件的加工,隨著我國經濟與科技的不斷進步,而且數控機床有著對工件改型的適應性強、加工精度高、生產率高等特點;因此數控技術在鈑金機床上得到了廣泛應用,它解決了鈑金加工中存在的零件精度高、形狀復雜、不規則、批量大等問題,同時數控系統的操作簡單也大大的降低了工人的勞動強度。
 
  非標設備的制造過程中需要大量的非標鈑金件的加工,鈑金零件形狀不固定,傳統加工方法難度大,能耗高。數控技術的引入在鈑金機床上得到了廣泛應用,它解決了鈑金加工中存在的零件精度高、形狀復雜、批量大等問題,而且具有對工件改型的適應性強、加工精度高、提高生產率等特點,而且鈑金加工工藝正在向多元化方向發展。
 
  目前可以將鈑金定義為:針對金屬薄板(通常在6mm以下)的一種綜合冷加工工藝,包括剪、沖/切/復合、折彎、焊接、鉚接、拼接、成型(如汽車車身)等。其顯著的特征就是同一零件厚度一致。鈑金一般來說基本設備包括剪板機、數控沖床/激光、等離子、水射流切割機、火焰切割機、折彎機,以及各種輔助設備如:開卷機、校平機、去毛刺機、點焊機、咬口機等。鈑金有時也作扳金,這個詞來源于英文platemetal,一般是將一些金屬薄板通過手工或模具沖壓使其產生塑性變形,形成所希望的形狀和尺寸,并可進一步通過焊接或少量的機械加工形成更復雜的零件,比如家庭中常用的煙囪,鐵皮爐,還有汽車外殼都是鈑金件。
 
  通常,鈑金最重要的三個步驟是剪、沖/切、折彎。
 
  通過近幾年數控設備的使用,可以增強在非標鈑金件上的加工能力,目前像主要的數控水射流切割機、數控剪板機數控折彎機、數控轉塔沖床、點焊機、等離子切割機等設備可以形成一套完整的鈑金加工生產線。目前國內使用較多的剪板、折彎數控系統如荷蘭DELEM系統,該控制系統應用較為成熟、穩定。

 
  剪板下料在鈑金加工過程中是第一道工序,下料的準確度直接影響后面工序的加工質量。數控剪板機是由數控裝置、伺服系統、測量裝置及機床組成。伺服系統是由三部伺服電動機和伺服驅動裝置組成。機床前定位有兩部伺服電機,通常一臺主電機單獨工作,如加工斜邊則副電機工作,數控系統給出兩個不同的指令形成斜邊。后定位有一部伺服電機。數控剪板機的應用使得大批量重復下料省掉劃線、對線工序,提高勞動效率,并保證了下料的尺寸及下料對角線的公差。
 
  數控水射流切割機完成復雜形狀和開孔鈑金件的加工,機床操作者根據零件圖和工藝要求確定加工方案編寫程序。操作者通過機床的操作面板直接將程序寫入程序內存中;隨著微電子和計算機技術的日益成熟,推動了我國數控技術的發展。隨著CAD/CAM機術的發展,操作員可以通過計算機相關軟件將圖形輸入到計算機內生成程序,拷入磁盤通過磁盤驅動器輸入數控系統。還可以用計算機與數控系統串行的方法輸入。數控水射流切割機的應用使得原本復雜的形狀結構加工變得簡單,多孔零件的加工一次定位切割成型,切割精度高達到±0.1mm。
 
  折彎是鈑金加工中的一道成型工序,材料彎曲時外層受到拉伸,內層受到壓縮,當外層的拉伸應力超過材料的強度極限時就會產生裂縫和折斷,合理選擇模具寬度、彎曲圓角半徑、壓力值、保壓時間等參數就很重要;傳統液壓折彎機只能憑借手冊估算各項參數。數控折彎機根據輸入參數自動調整板料幅面,通過數控系統計算折彎所需壓力、接觸時間等相關參數,所有參數顯示在屏幕上。數控折彎機由數控裝置、伺服系統、液壓裝置及機床組成。伺服系統是由一部伺服電動機和伺服驅動裝置組成,機床后定位有一部伺服電機,自動定位省去了人工劃線、對線的過程,折彎角度常規模具在78°-180°之間任意可調,換用專用模具最小折彎角度可達30°,并且保證了加工精度在±0.5°。同時通過新型模具的選用使加工復雜彎曲面成為現實,例如加工一些非標準角鋼、槽鋼、C型鋼、電纜橋架、定制配電柜等,可根據生產需要制作不同規格產品。另外數控折彎在大批量零件加工時優勢更加明顯,可一次性完成一個工件的所有折彎程序,系統設定后自動調整定位,定位塊根據程序自動轉換零件尺寸,能大大減少因搬運零件所產生的勞動量。
 
  數控技術在鈑金機床上得到了廣泛應用,它解決了鈑金加工中存在的零件精度高、形狀復雜、批量大等問題。它們在生產中的應用大大提高了鈑金加工能力、使鈑金件在質量上、產量上得到保證。同時數控機床的使用大大簡化了生產工藝,減少加工時間提高了生產效率,極大地提高了材料的利用率,降低了生產成本降低了工人的勞動強度,將是今后設備應用發展的趨勢。
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