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        伺服機(jī)械混合自動(dòng)沖壓線的規(guī)劃及應(yīng)用(二)

        伺服機(jī)械混合自動(dòng)沖壓線的規(guī)劃及應(yīng)用(二)

        Sep 02, 2022

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        轉(zhuǎn)發(fā)自:專題報(bào)道

         

        作者簡(jiǎn)介 夏咪咪沖壓工藝工程師,主要從事沖壓生產(chǎn)線規(guī)劃設(shè)計(jì),安裝驗(yàn)收工作。

         

        伺服壓力機(jī)可為不同產(chǎn)品單獨(dú)設(shè)定最佳的滑塊運(yùn)動(dòng)曲線和成形速度,從而提高零件的成形效果,降低廢

         

        由飛輪提供加工能量的傳統(tǒng)機(jī)械壓力機(jī),當(dāng)降低滑塊速度以滿足沖壓工藝要求時(shí),可能出現(xiàn)因能量不足而導(dǎo)致沖壓加工無(wú)法完成的問(wèn)題

         

        金屬材料有一個(gè)最為重要的特性,那就是其塑性

         

        不同速率下的變形惱況 不同速率情況下的加工硬化特性

         

        應(yīng)變 真應(yīng)力:w到圖1同種材料在不同加載速率情況下的塑性變形特性變形與造成塑性變形的加載方式及速度有密切關(guān)系

         

        圖1給出了同一種材料在不同加載速率的情況下,塑性變形的不同;這意味著加載速率及軌跡對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量與材料本身有著重要的影響

         

        〈2)工藝適應(yīng)性

         

        伺服壓力機(jī)具備與液壓機(jī)相同的下死點(diǎn)保壓功能,滑塊處于下死點(diǎn)時(shí)可滿負(fù)荷輸出,起保壓作用,能夠有效抑制零件的回彈缺陷,傳統(tǒng)機(jī)械壓力機(jī)必須經(jīng)過(guò)整周旋轉(zhuǎn)才能完成沖壓過(guò)程,在下死點(diǎn)無(wú)法實(shí)現(xiàn)保壓功能

         

        伺服壓力機(jī)具有下死點(diǎn)保壓、二次沖壓和擺動(dòng)沖壓等多種功能提高了伺服壓力機(jī)的工作性能和工藝適應(yīng)性,而傳統(tǒng)機(jī)械壓力機(jī)由于采用單向傳動(dòng)方式,不具備這些功能。

         

        (引同步性的實(shí)現(xiàn)

         

        伺服壓力機(jī)滑塊速度可控,便于實(shí)現(xiàn)與傳輸線同步控制,極大地提高了沖壓生產(chǎn)節(jié)拍。也大大促進(jìn)了沖壓自動(dòng)化同步線的實(shí)現(xiàn)。

         

        伺服壓力機(jī)的滑塊行程可調(diào),即可根據(jù)零件的成形工藝要求,設(shè)置滑塊行程低于其公稱行程值運(yùn)行,從而提高沖壓生產(chǎn)節(jié)拍,而傳統(tǒng)機(jī)械壓力機(jī)滑塊行程不可調(diào)

         

        傳統(tǒng)機(jī)械壓力機(jī)滑塊運(yùn)動(dòng)特性曲線單一只能通過(guò)調(diào)整行程次數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)與傳輸線的同步,在一定程度上降低了壓力機(jī)的沖壓生產(chǎn)節(jié)拍。

         

        安全壞保

         

        (1)噪聲

         

        利用伺服壓力機(jī)運(yùn)動(dòng)特性曲線任意可調(diào)的特點(diǎn)

         

        可設(shè)置較低的模具接觸板料速度,一方面防止板料在拉深時(shí)產(chǎn)生波浪形缺陷,另一方面又降低了上下模具接觸速度,能夠減小沖擊噪聲和延長(zhǎng)模具使用壽命。

         

        (2)節(jié)電節(jié)能

         

        伺服壓力機(jī)的伺服液壓墊具有電力再生功能液壓墊可節(jié)能60%,液壓油用量為傳統(tǒng)液壓墊的1 / 10,機(jī)械壓力機(jī)的傳統(tǒng)液壓墊無(wú)電力再生功能液壓油用量6000L 以上。

         

        伺服壓力機(jī)采用電子飛輪和電容進(jìn)行能量管理,降低了對(duì)電網(wǎng)的沖擊,同時(shí)滑塊在下降、上升減速時(shí),伺服電機(jī)發(fā)電回饋電網(wǎng),節(jié)能效果顯著。相同沖壓工況下,能耗是同噸位傳統(tǒng)機(jī)械壓力機(jī)的40%

         

        (3)減排。

         

        伺服壓力機(jī)為伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng),無(wú)飛輪和離合器

         

        可減少壓縮空氣用量。機(jī)械壓力機(jī)使用大飛輪和離合器,會(huì)消耗大量壓縮空氣

         

        自動(dòng)化生產(chǎn)線布局

         

        整條沖壓線由上料小車、拆垛裝置、進(jìn)料皮帶、清洗涂油機(jī)、光學(xué)對(duì)中臺(tái)、1臺(tái)伺服壓力機(jī)+4臺(tái)機(jī)械壓力機(jī)、沖壓模具、工序間傳輸裝置及端拾器、出料皮帶、成品檢測(cè)存放區(qū)域等部分組成。

         

        (1)上料小車及拆垛裝置

         

        沖壓自動(dòng)線在線首布置兩臺(tái)上料小車,將剪切堆垛好的坯料安置在上料小車上,上料小車的磁力分張器將板料分開(kāi)為單張,生產(chǎn)過(guò)程中料片切換無(wú)停留

         

        拆垛裝置的功能是將上料小車上的坯料吸取并運(yùn)送到進(jìn)料皮帶上,上料小車移至拆垛機(jī)械手工作位置,拆垛機(jī)械手抓起板料,發(fā)出抓件完成信號(hào)給系統(tǒng),機(jī)械手沿導(dǎo)軌直線移動(dòng)至磁性皮帶機(jī)上方,檢測(cè)到磁性皮帶機(jī)上無(wú)板料時(shí),拆垛機(jī)械手下降,將板料放置在皮帶機(jī)上,發(fā)出工作完成信號(hào),進(jìn)入下一循環(huán)

         

        2進(jìn)料皮帶、清洗涂油機(jī)及光學(xué)對(duì)中臺(tái)

         

        拆垛 上料 轉(zhuǎn)運(yùn) 轉(zhuǎn)運(yùn) 下料機(jī)器人 機(jī)器人 機(jī)器人 機(jī)器人 機(jī)器人 機(jī)器人

         

        圖2自動(dòng)化沖壓線二維圖

         

        進(jìn)料皮帶輸送坯料通過(guò)清洗機(jī)、涂油機(jī)送到光學(xué)對(duì)中臺(tái)本沖壓自動(dòng)線采用光學(xué)對(duì)中臺(tái)〈視覺(jué)對(duì)中臺(tái)),利用拍照獲得的板料位置圖像經(jīng)視頻軟件處理后,自動(dòng)調(diào)整上料機(jī)械手/機(jī)器人的軌跡,從而滿足最終將板料精確放入模具內(nèi)的要求。

         

        〈3)工序間傳輸裝置及端拾器。

         

        工序間傳輸裝置采用七軸機(jī)器人傳輸工件,代替人工將坯料從對(duì)中臺(tái)開(kāi)始,在每臺(tái)壓力機(jī)之間傳輸

         

        得到最終的沖壓件成品。端拾器的功能是配合傳輸裝置完成沖壓件的抓取,端拾器與模具一一對(duì)應(yīng)。

         

        伺服機(jī)械混合自動(dòng)沖壓線生產(chǎn)驗(yàn)證

         

        翼子板屬于外覆蓋件,屬于汽車的臉面',所以產(chǎn)品表面質(zhì)量要求比較嚴(yán)格,不允許有起皺、破裂、圓角部位的滑移線等缺陷,同時(shí)要滿足剛度要求,產(chǎn)品表面拉深變薄率要大于3%。

         

        在普通機(jī)械壓機(jī)上很難滿足成形質(zhì)量要求,為此,我們對(duì)翼子板進(jìn)行伺服拉深成形并且驗(yàn)證沖壓成形性,圖3為拉深成形過(guò)程中的理論和實(shí)際生產(chǎn)驗(yàn)證,驗(yàn)證結(jié)論主要有以下三點(diǎn)

         

        (l)在材料等級(jí)不變的條件下,翼子板的成形的理論實(shí)驗(yàn)減薄率和伺服驗(yàn)證結(jié)論相符合滿足成形要求

         

        (2)在成形條件相同的情況下,翼子板的成形起皺缺陷和伺服驗(yàn)證結(jié)論相符合,滿足成形要求

         

        (3)在成形條件相同的情況下,翼子板在伺服壓力

         

        圖3翼子板成形起皺缺陷理論和實(shí)踐驗(yàn)證

         

        機(jī)上調(diào)試驗(yàn)證結(jié)果顯示,產(chǎn)品面均沒(méi)有起皺、破裂缺陷,同時(shí)滿足成形剛度要求

         

        結(jié)束語(yǔ)

         

        在滿足成本要求的情況下,使用一條伺服機(jī)械混合自動(dòng)化生產(chǎn)線,比傳統(tǒng)手工線、傳統(tǒng)機(jī)械生產(chǎn)線

         

        能得到更高質(zhì)量的產(chǎn)品。采用伺服壓力機(jī)進(jìn)行汽車覆蓋件拉深成形,根據(jù)拉深成形工藝要求,計(jì)算出最佳拉深工藝軌跡,并與上下料傳輸機(jī)構(gòu)聯(lián)線控制,實(shí)現(xiàn)汽車覆蓋件的柔性化沖壓成形,既能夠改善零件的沖壓成形質(zhì)量,又能夠提高沖壓生產(chǎn)節(jié)拍。

        伺服機(jī)械混合自動(dòng)沖壓線的規(guī)劃及應(yīng)用(一)
        機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化應(yīng)用(一)
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