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    數控轉塔沖床加工板料時發生帶料問題的解決方法
  1. 發布日期:2011-09-03     信息來源:      瀏覽次數:12929
    • 數控轉塔沖床加工板料時發生帶料問題的解決方法

              數控轉塔沖床在使用過程中會產生帶料現象(工件板料卡在上下轉塔之間),嚴重時會發生夾鉗拉脫板料或夾鉗送進板料使其弓曲變形、撞壞護罩等機構的故障。

              帶料產生的較嚴重的使用故障,使得工件板材報廢、機床局部損壞。因此對帶料問題的系統研究,并制定一系列的預防措施是每一個數控轉塔沖床生產廠商都會十分重視的系統工程。
              從機械和電氣控制這兩方面都存在產生帶料問題的原因。
              電氣控制中沖頭沖壓模具的運動控制與送料的運動控制如果不協調會產生帶料,即沖床沖頭還未使上模從板料中*脫開時送料機構就開始動作,從而產生了帶料。

              電氣控制的問題較易發現和克服,因為控制程序如有問題,機床只要工作就會產生帶料,具有重復性和規律性。需要適當調整機床內部的控制參數即可解決。
      圖1 沒有帶料的正常工作
              防止帶料的控制參數的調整重點在于:確保上模沖壓時工件板料應處于相對靜止的“零速公差”范圍內;直至完成沖孔后上??偝上蛏?復位,下一位置的送料動作才可進行(圖1),要避免上模沖
      孔后還未*復位、送料系統超前送料產生的帶料故障(圖2)。
      圖2 板料超前移動產生的帶料
              機械方面產生帶料的原因較多,可分成兩類:
              一.是上模與其壓料套間的壓簧退料力不夠,使上模不能及時從板料中脫開復位。該原因引起的帶料也具有重復性和規律性。這類問題需采用質量較好的彈簧來解決,這里的彈簧需要材質好、剛度適中、能達到較高的使用壽命。
             二.是廢料反彈產生的帶料:即機床沖孔時本應落下去的廢料緊貼上模反彈上來,一半卡在板料里、一半卡在下?;蛏夏5膲毫咸桌锂a生的帶料。該原因引起的帶料無明顯規律,容易產生種種誤解、誤論。
             反彈上來的廢料,即使落下墊在下??谶呉彩鞘钟泻Φ?。這會使下一次沖孔時沖裁到雙層板料(導致模具刃口迅速塌角),或者雖沒沖到廢料也可能將上面的工件板料墊壓變形。

             卡住的廢料(可能卡在下模、也可能卡在上模)像銷子一樣的卡在板料和模具之間(圖3、圖4)會引起夾鉗脫料或撞料的帶料事故。
      圖3 廢料反彈卡在下模和板料內產生的帶料

      圖4 廢料反彈卡在上模和板料內產生的帶料
             在實際研究過程中,解決廢料反彈的問題就是一項系統工程,甚至涉及到要求用戶使用模具后的及時刃磨與消磁。
             (一)廢料反彈的力學分析
              機床沖孔過程中上模沖切結束后,廢料不下落反而緊貼上模上彈是受到向上力的作用產生的。經研究有五個因素產生了使廢料向上的作用力。
             1.上模緊貼廢料上行時的真空吸力。該吸力與沖壓時的上模芯下表面與工件板料之間的接觸面積和貼緊程度密切相關。
              當??阝g化、上下模間隙不合理、上下模位同軸度偏差較大、板料表面有油等情況時,都會加大這一吸力。
             然而這一吸力也是有限度的,zui多就是一個負的大氣壓在上模整個沖裁面積上產生的力。
             2.下模內積壓的廢料與新廢料間的空氣被壓縮后產生的正壓力。該壓力有可能瞬間超過兩個大氣壓。
             3.機床震動產生的向上推力。震動時由下??趦鹊撵o摩擦帶動廢料有一半的概率向上,與其他向上力組合后靜摩擦轉為動摩擦,從而促使了廢料的反彈,該反彈也無規律。
             4.磁吸力的作用。上模刃磨后有可能帶有磁性,或者有些板料本身帶有弱磁性,使得上模工作時對廢料產生了磁吸力。
             5.模具材料與板料的親和力。實踐證明Cr含量高的模具鋼在沖壓不銹鋼等高Cr鋼板時,局部的高溫、高壓可產生較大的材質分子親和力。所以當板料為不銹鋼時,這一問題不容忽視。
              (二) 廢料反彈的解決措施
              根據上述力學分析,盡管五種力源有時是部分存在,有時會全部存在,但它們有主有次、有大有小,影響力各不相同,在深入研究后還是有一系列的防范措施可用于抑制廢料反彈。
      下列5點在模具設計和使用中必需全面注意:
             1.上模下表面中能打聚氨酯卸料器孔的,盡量打孔裝上聚氨酯卸料器(圖5),可以有效減少上模下表面與廢料之間的真空吸力;
      圖5 上模加聚氨酯退料器
             2.細長形切邊?;蜓文2荒艽蚓郯滨バ读掀骺椎?,應將上模設計成對中2度的斜刃口行狀(圖6),可以利用廢料在下模內的彈性恢復力阻止廢料上行反彈;
      圖6 上模磨對稱斜刃口
             3.下???mm以下預打有單邊0.75mm深的透氣槽(圖7),
      圖7 下??趦燃油笟鉁\槽
             使用時對應于板料厚度,再定以適當的入模深度(沖孔下死點深度),讓積壓在下模內的廢料與新壓下的廢料間的空氣得以釋放;
             4. 沖裁不銹鋼的模具材料選用低Cr的模具鋼(如LD),或者選購帶防粘連涂層的模具,既可以提高模具使用壽命,又可以防止廢料粘連反彈;
             5. 說明書中要求用戶適時對模具刃磨,不要讓??谔g,并且刃磨后要消磁處理。
             經過這一系列的措施后,可省去追求更高的模位同軸精度和下??诖植诙?、省去采用昂貴的真空吸廢裝置,也使用戶省去采購昂貴的防廢料反彈模具和省去真空吸廢裝置的維護成本,同樣也能達到防止廢料反彈的目的。
             亞威的數控轉塔沖床在預防帶料故障方面還具有上模未及時復位報警、夾鉗拉脫板料報警、板料弓曲變形報警等結構保護裝置:即使模具本身問題產生帶料時,如果上模受卡未及時復位,機床會實時探測到訊號并停機、報警;如果板料受卡,送料夾鉗后拉脫離板料時,機床會實時探測到訊號并停機、報警;如果板料受卡,送料夾鉗前推板料造成弓曲變形時,機床也會實時探測到訊號并停機、報警;不會產生進一步的撞擊事故,用戶可以放心使用。亞威公司沖床*的防帶料性能已深受用戶的廣泛認可。
       
       

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