多工位模具及沖壓生產(chǎn)線概述

多工位模具及沖壓生產(chǎn)線概述

Apr 28, 2021

一、多工位沖床

多工位壓力機是先進的壓力機設(shè)備,相當于是多臺壓機及拆垛送料系統(tǒng)的集成,即一臺多工位壓力機相當于一條自動化壓力機生產(chǎn)線,一般由線首單元、送料機構(gòu)、壓力機和線尾部分組成。最快節(jié)拍可達25次/分以上,可滿足高速自動化生產(chǎn)。

壓機一般分為多滑塊和單滑塊,根據(jù)不同需求進行選擇,線首單元可分為:拆垛單元、磁性皮帶及清洗、涂油設(shè)備等;送料機構(gòu)一般由送料雙臂組成;線尾部分一般由輸送皮帶構(gòu)成。國際上制造多工位壓力機的著名廠家有:瑞士Gudel,德國舒勒,日本小松,西班牙法格等。

二、多工位模具

多工位級進模是在普通級進模的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種高精度、高效率、長壽命的模具,是技術(shù)密集型模具的重要代表,是沖模發(fā)展方向之一。這種模具除進行沖孔落料工作外,還可根據(jù)零件結(jié)構(gòu)的特點和成形性質(zhì),完成壓筋、沖窩、彎曲、拉深等成形工序,甚至還可以在模具中完成裝配工序。

沖壓時,將帶料或條料由模具入口端送進后,在嚴格控制步距精度的條件下,按照成形工藝安排的順序,通過各工位的連續(xù)沖壓,在最后工位經(jīng)沖裁或切斷后,便可沖制出符合產(chǎn)品要求的沖壓件。為保證多工位級進模的正常工作,模具必須具有高精度的導向和準確的定距系統(tǒng),配備有自動送料、自動出件、安全檢測等裝置。所以多工位級進模與普通沖模相比要復雜,具有如下特點:


(1)在一副模具中,可以完成包括沖裁,彎曲,拉深和成形等多道沖壓工序;減少了使用多副模具的周轉(zhuǎn)和重復定位過程,顯著提高了勞動生產(chǎn)率和設(shè)備利用率。
(2)由于在級進模中工序可以分散在不同的工位上,故不存在復合模的“最小壁厚”問題,設(shè)計時還可根據(jù)模具強度和模具的裝配需要留出空工位,從而保證模具的強度和裝配空間。
(3)多工位級進模通常具有高精度的內(nèi)、外導向(除模架導向精度要求高外,還必須對細小凸模實施內(nèi)導向保護)和準確的定距系統(tǒng),以保證產(chǎn)品零件的加工精度和模具壽命。
(4)多工位級進模常采用高速沖床生產(chǎn)沖壓件,模具采用了自動送料、自動出件、安全檢測等自動化裝置,操作安全,具有較高的生產(chǎn)效率。目前,世界上最先進的多工位級進模工位數(shù)多達 50 多個,沖壓速度達 1000 次/分以上。

(5)多工位級進模結(jié)構(gòu)復雜,鑲塊較多,模具制造精度要求很高,給模具的制造、調(diào)試及維修帶來一定的難度。同時要求模具零件具有互換性,在模具零件磨損或損壞后要求更換迅速,方便,可靠。

多工位沖壓生產(chǎn)線是壓力機、多工位模具、快速換模系統(tǒng)、上料系統(tǒng)、送料系統(tǒng)、電氣控制及網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的集成,其相對于單機生產(chǎn)或者多機連線生產(chǎn)的最大特點就是:壓力機在完成一次沖壓后,不需要停在上死點等待送料機械手進行工位間移送,而是壓力機連續(xù)工作,同時送料機械手進行工位間移送,即以連續(xù)沖程工作,取代單機單次工作方式,提高了生產(chǎn)效率、降低了設(shè)備的故障率,減少了操作人員及工作場地的使用,有利于降低沖壓件綜合成本。

目前國內(nèi)多工位沖壓生產(chǎn)線主要有兩種形式,分別是單機多工程沖壓生產(chǎn)線與二

(三)次元沖壓生產(chǎn)線。

單機多工程沖壓生產(chǎn)線

單機多工程沖壓生產(chǎn)線由自動化生產(chǎn)線主要由開式雙點壓力機、上料系統(tǒng)(卷料機或片料機)、單機多工程式機械手、多工位模具等組成。

單機多工程沖壓生產(chǎn)線示意

1.開式雙點壓力機 2.伺服驅(qū)動機 3.中間站 4.橫桿 5.模具

此生產(chǎn)線中壓力機為開式雙點壓力機,滑塊與工作臺板一般需要經(jīng)過定制加長,以便放下多工位模具。單機多工程機械手有伺服驅(qū)動機與中間站兩個機構(gòu),分別固定到地面,兩個機構(gòu)之間裝有一根橫桿,橫桿上裝有與多工位模具數(shù)量相對應的手臂,手臂末端裝有真空吸盤或電磁吸盤。

工作時在壓力機連續(xù)沖壓的空行程中,通過壓力機編碼器檢測曲軸旋轉(zhuǎn)角度并給機械手信號,機械手手臂下降規(guī)定行程把料片吸住→上升→x方向移送到模具處,下降→放料→上升→x反方向返回原點,重復以上動作,使得生產(chǎn)線連續(xù)生產(chǎn)。

由于開式雙點壓力機抗偏載能力有限,所以制件尺寸與各工位成形力較小,壓力機公稱力在5MN以內(nèi),制件重量一般不超過3kg,整線生產(chǎn)效率在25~35次/min左右。此種生產(chǎn)線主機造價低,所配機械手結(jié)構(gòu)輕巧,具有夾料桿截面積小、伺服馬達功率小、適用于小型產(chǎn)品多工位沖壓生產(chǎn)。

二(三)次元沖壓生產(chǎn)線

二(三)次元沖壓生產(chǎn)線主要由閉式雙點壓力機、上料機、機械手、多工位模具等組成。

二(三)次元沖壓生產(chǎn)線示意

1.上料機 2. 閉式雙(四)點壓力機 3.左伺服驅(qū)動機

4.右伺服驅(qū)動機 5.橫桿 6.模具

此自動化生產(chǎn)線中壓力機為閉式雙點壓力機,具有成形能力范圍大、抗偏載能力強等特點,壓力機公稱力一般在在6.3~20MN。機械手采用龍門式機構(gòu),機床左右兩側(cè)分別裝有兩個伺服驅(qū)動機,兩個驅(qū)動機裝有兩根相對于模具前后方向?qū)ΨQ的橫桿,橫桿上裝有與多工位模具數(shù)量相對應的手臂,手臂末端裝有真空吸盤或電磁吸盤,其中三次元機械手比二次元機械手多兩套伺服電機驅(qū)動,可以實現(xiàn)橫桿上下運動。

此種生產(chǎn)線送料主要結(jié)構(gòu)采用閉式雙點壓力機+二(三)次元機械手,面對目標制件重量在5~20kg,制件整體尺寸較大,一般有較大拉深或折彎,整線生產(chǎn)效率一般在18~25次/min。此種生產(chǎn)線主機造價高,所配機械手具有結(jié)構(gòu)剛度好,夾料桿截面積大、伺服馬達功率大等特點,適用于中大型產(chǎn)品的多工位沖壓生產(chǎn)。


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