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济南铸锻所捷迈机械有限公司
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汽车用数控液压冲孔机 9/24/2009 1:30:00 PM

汽车用数控液压冲孔机

TP80型数控液压冲孔机是一种高精度、高效率的中厚度板材加工设备;采用国际一流的FUNAC数控系统;自动编程软件支持多种格式图形文件;自动生成的加工程序简单明了;液压系统采用独特的双缸串联结构;系统根据提供的板材参数,自动转换单双缸工作模式,有效地降低了能耗,从而为用户降低了生产成本;模具采用直列式结构,大大缩短换模时间,从而提高了整机的工作效率(见图1)。

技术参数

该设备的主要设计参数为:公称压力800kN;模具7套;最大加工板料尺寸800mm×2000mm;板料厚度4~10mm;加工孔径范围φ5.5mm~φ40mm;冲孔精度可达±0.15mm;X轴送进速度30m/min;Y轴送进速度30m/min;液压系统最大压力25MPa。整机主要由冲孔主机、模具和压料、X轴送进装置、Y轴送进装置、气动系统、液压系统、电气系统和润滑系统组成。

各主要部件介绍

1.主机部件

该部件由床身、主液压缸、滑块、后盖、导轨滑块、换模安全装置、辅助托料台、X轴定位装置、排料盒以及废料小车等组成。床身为开式结构,由钢板焊接而成。

床身通过4个地脚螺钉及8个顶块和地面联接,保证冲孔的精度。主液压缸通过键和螺钉与床身连接,连接可靠受力好。主滑块通过4个THK超重载滑块和2根导轨与床身连接,在液压缸活塞的带动下做上下往复运动,带动模具进行冲裁。辅助托料台上装有若干万向球,减少送进过程中板料的阻力,并且使板料在送进过程中离开凹模座,减少划痕。冲压后的废料经由导料通道、排料盒进入废料小车。换模安全装置保证更换模具时主滑块不会下滑,从而保证操作人员的人身安全。X轴定位装置主要由换模气缸、定位销、导套、安装座和防尘圈等组成。气缸带动定位销上下运动,实现X轴的精确定位(见图2)。


图2 换模安全装置


图3 模具与压料结构

2.模具与压料

本机采用双排直列式模具结构,摆动式压料(见图3)。摆动压料的旋转轴安装在床身上,压料力由两个压料缸提供,压料缸安装在滑块上,随滑块上下移动压料装置能提供2t左右的压料力,压料板由复位缸驱动复位。凹模座通过3个固定螺钉和2个定位销实现与床身的连接与定位,凸模座安装在滑块上,滑块上下移动时,由数控系统选择模具进行冲裁。最大模具直径可达40mm,最大腰型孔模具尺寸为φ20mm×25mm(见图4)。


图4 模具安装位置示意

3.X轴送进装置

X轴送进装置安装在Y轴送进底座上,X轴送进装置由送进支架、夹钳、托料台、横梁及罩壳等组成。由伺服电机驱动,精密滚珠丝杠及导轨滑块导向。托料台和夹钳均安装在X轴送进装置上,托料台随着横梁沿着板料宽度方向(Y轴方向)移动,托料台上装有若干万向球,减少板料的运动阻力和划痕。溜板上装有2个液压夹钳(见图5)。根据板料实际冲孔位置,确定合理的夹钳位置,尽量避免重定位以提高冲孔效率,夹钳的位置要和自动编程软件的夹钳位置相对应。


图5 液压夹钳

4.Y轴送进装置

沿着板料宽度方向定义为Y轴,Y轴送进装置由送进底座、导轨、拖链、拖链架以及地脚螺钉等组成。由伺服电机驱动,精密滚珠丝杠及导轨滑块导向。为了减少冲裁过程中主机振动对冲孔精度的影响,Y轴送进装置底座和床身是分离的。

5.气动系统

本机气动系统元器件采用德国FESTO公司的气动元件,包括气源处理单元、气缸、手控换向阀、电控换向阀、减压阀、压力开关、气枪及气管等元件。气源处理系统过滤精度为40mm,要求工厂气源压力不低于0.5MPa,出厂时气路系统设定压力为0.5MPa。工作过程中,如果管路气压低于0.45MPa,系统提示气压过低报警,系统停止工作。本机气动系统的执行元件是7个换模气缸、7个冲头复位气缸和1个定位销推动气缸。换模气缸退回状态不选择模具,伸出状态为选择模具,本机控制系统不允许两个气缸同时处于伸出状态。机床工作时7个冲头复位气缸上腔供气,保证每次冲压完成后冲头贴紧凸模座,保证更换下一个模具时,换模气缸推动的打击垫块能够顺利到位。

6.液压系统

液压系统包括油箱、液压泵、电机、蓄能器、冷却器、压力表、压力继电器、阀块及管路等。液压系统借助于数控系统的控制完成各种动作(见图6)。


图6 液压原理

电机启动后,液压泵开始工作,YV1、YV2、YV3、YV4和YV5均不得电,液压油经电磁阀7、冷却器5、滤油器4回油箱,系统为卸荷状态。如果电接点压力表14检测夹钳油路压力低于7MPa,YV3得电,油泵为此油路供油;补压一定时间后,油路压力达到10MPa,YV3失电,滑阀7回到中位,系统处于卸荷状态。溢流阀8用来设定系统压力,此设备的系统压力最高设定为25MPa。溢流阀11用来设定夹钳油路的压力,此压力最高设定为10MPa。压力继电器15用来检测油路的最高压力,设定值为26MPa,系统压力超过此设定值,液压泵停止工作。液压站上有两个温度调节旋钮,一个用来设定液压系统的最高工作温度,出厂时设定为55℃;另一个用来设定液压系统的冷却温度,出厂时设定为40℃。液压表17可观察下液压缸上腔的压力,18可观察油路系统压力,平时截止阀关闭,两个表没有压力显示,液压系统出现故障时,打开截止阀,根据两个表的压力,诊断排除液压故障。减压阀9和溢流阀11限定蓄能器13及主液压缸下腔和夹钳液压缸的最高工作压力为10MPa。在此压力下,单只夹钳的夹紧力约为3500kg,蓄能器充氮压力为5.5MPa。液压缸共有4个停止位:换模位置,更换模具时滑块停止的位置,此时活塞到达缸顶;冲压上死点,复位或者大小缸转换时滑块停止的位置,此时活塞距离缸顶5mm左右;冲压工作位置,一个冲压循环结束时滑块停止的位置;冲压下死点,滑块的最低点,此时凸模进入凹模大约3~4mm,活塞距离缸底5mm左右。

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