热成形冲压——利用校正压力机完成汽车零部件的最终成形加工

发布时间:2010-07-13
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热成形加工后的零件一般可经过压力校正后得到其最终的形状和尺寸;零件的压力校正通常使用的是液压压力机;液压校正生产线有着很高的自动化程度和很高的生产能力。

热成形加工的零部件可以通过校正压力加工改善零件的表面质量,甚至可以得到很好的尺寸精度。而这些优点通常都是在零件热成形后的冷态下实现的,因而往往也提高了零件的强度。对零件的校正通常也需要使用液压压力机。为此,S. Dunkes有限责任公司为汽车零部件供应商设计生产了校正压力机生产线。

Dunkes公司向用户推荐了一种其最新研发生产成功的HD 400型液压压力机,该设备适合于对零部件进行校正冲压。这是一种双柱式压力机,其公称压力为4000kN,工作台面积为850mm×750mm,模具安装高度尺寸为1000mm,有足够的空间可以安装冲压生产厂自己设计的校正模具。校正模具在压力机中由滚动导向机构导向,利用限位块定位,由4个独立的液压夹紧机构将模具固定在工作台上,上模由可调节安装板固定在上模架中。该液压校正压力机利用CNC数字控制系统选择校正模具;同时,数控系统也控制着安装在压力机立柱中的清洗机构,对清洗的时间、清洗剂的用量和清洗周期按照所选择的校正模具进行控制,以防不停的清洗会损坏校正工件的表面。

可靠地承受偏心载荷

在工作台板下,有一套压紧力为200kN的压紧机构。其压紧柱塞位置由另外一套液压系统进行调节。校正柱塞的快速运动速度约为500mm/s,最大校正压力时的工作运动速度约为30mm/s,驱动功率高达160kW,有着足够的动力储备,以便使用户更加经济高效地使用各种不同的校正模具。即使是校正压力偏离工作台中心时,8个方向导向的校正柱塞导轨也保证了在整个校正行程中可靠地承受由此产生的偏心载荷。可调节的平面导轨保证了导向运动的误差小于0.03mm,对于模具的使用寿命和零件的校正精度极为有利。

需校正的零件从输送轨道上进入校正压力机,在这段直线运输过程中,分拣机构合理地控制着每个待校正的零件,使它们逐一按照取件时的方位进入压力机中。取件机构有一个三指的‘机械手’,可以拿起重量达10kg的工件。可以通过机械式快速更换装置选择、安装与工件大小相适应的机械手。机械手拿起待校正工件,在水平方向运动1000mm、在垂直方向运动160mm后,准确地将待校正工件放入校正模具中,在放入模具中时,工件的定位精度可达到±0.1mm。在完成校正冲压之后,取件机构又将校正好的工件从校正模具中取出,放到另一侧的传送轨道上。

为了防止取件机构在工作台内运动时出现碰撞现象,在调整取件机构的运动过程中操作者使用的是手持式编程控制器。整个校正压力机的工作程序,包括取件机构的运动程序都是在西门子MP370控制系统的控制下完成程序编制的。MP370控制系统的特点是体积小,可以完成介于SPS可编程控制器和PC控制之间的运动控制。在实际使用时,可通过WinCC控制软件和相应的配套软件完成自动化控制、操作控制、伺服控制和故障诊断等任务,还可以通过互联网络进行远程遥控。

在计算机的触摸屏上,除了可以编写校正压力机的控制程序外,还可以模拟程序的运行状况。由工件和模具引起的运动故障或者错误都可通过程序模拟而排除,模拟运行正常的程序可以保存起来。  

控制系统是专门配置的系统

通过可以专门配置的控制系统使得各种辅助功能,如模具监控和质量监控以及与自动化生产线之间的连接都更加可靠。而这种性能可靠的控制系统是西门子公司的Siemes S7。它将原来分别安装的自动化控制与安全保护控制结合在一起,从而减少了软件投资费用,提高了设备运行的安全可靠性,既节省时间,又节约费用投资。校正压力机运动控制程序是由Dunkes公司研发设计的,并安装在校正压力机的控制系统中,当设备运送到用户企业中后,Dunkes公司的销售服务人员会教会操作者使用和编写校正压力机控制程序。

整个校正压力机安装了电子监控的防护门,保障了安全性。电子安全防护系统允许操作者直接进入上下料工作区,允许设备维护保养人员进入维护保养区。正面的校正冲压区还有一套辅助的安全防护门,可以在操作者的控制下自动开启和关闭。由于在校正压力机中使用清洗液进行清洗,该设备还有相应的防水、防喷溅系统,通过油-水分离器保证了排出的污水满足污水处理的有关法规的要求。

这种液压校正生产线在一家汽车零部件供应商企业中已经使用了半年左右,不久前,已经达到了每分钟校正12-20个零件。此外,液压校正生产线可以很快地交付使用。从方案设计开始,到安装调试完毕,开始试生产的全部时间为8个月左右。在三班制生产的企业中,如果液压校正生产线出现故障,可随时通过电话服务热线得到生产厂家的技术支持。通过这种信息交流的途径,还可以使用户在生产现场寻求到优化校正工艺的技术支持。

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