数控冲床基础教程草稿文档格式.docx
《数控冲床基础教程草稿文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《数控冲床基础教程草稿文档格式.docx（22页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
4.4、VIPROS-367Q11
5、数冲加工工艺优化处理12
5.1工艺处理12
5.2材料特性与数冲加工的关系14
5.3近距离沉孔的处理15
5.4冲裁间隙15
5.4.1﹑定义15
5.4.2﹑模具间隙的选则16
5.5数冲加工产品变形的原因分析与解决方法16
5.5.1﹑网孔变形16
5.5.2﹑压线导致产品变形17
5.5.3﹑沉孔导致产品变形18
1、概念
NCT（numbercontroltool）即数控冲床﹐是一种能够适应产品频繁变化的柔性自动化机床,加工过程所需的各种操作和步骤以及刀具与工件之间的相对位移量都用数字化的代号来表示,通过控制介质（如纸带、磁盘、网线）将数字信息送入专用的或通用的计算器,计算器对输入的信息进行处理和运算,发出各种指令来控制机床的伺服系统或其它执行组件,使机床自动加工出所需要的工件或产品。
2、主要结构
2.1、NC控制系统主要的控制指令都由此发出,并接收机床的各个部分发出、反馈回来的信息,进行集中处理,以控制机床的各个工作过程。
2.2、液压系统在NC控制系统支撑下的供冲头冲击所需的动力,执行T命令,m参数。
2.3、冷却系统带走机床各个主页部分在工作中产生的热量,使机床在稳定的状态下工作。
2.4、工作台放置板材,由伺服电机控制XY轴进给,使板材加工位置和冲头的工人相配合,是加工的主要场所。
3、数冲（AMADA系列）机床加工定义
3.1机床加工方向定义X方向为平行于两夹爪的方向﹐Y方向为平行于定位销或定位柱的方向。
见下图﹕
3.2机床加工方向定义
型号
X方向
Y方向
VIPROS-367
-10<
x<
1840（MM）
-50<
y<
1270（MM）
VIPROS-255
1210（MM）
VIPROS-2510K
5000（MM）
如果X方向超越此范围,可使用自动移爪指令加以调整.下图显示了使用自动移爪方式的前后情况.图中画剖线的是两块圆柱形压板,供夹爪松开时固定板料使之不发生移动用.夹爪松开后向外退2.5MM,并向X轴正方向移动了Amm,然后向内进入2.5MM到相应位置,夹紧.这样就完成了移爪的全部动作.移爪前后的加工范围和下面图表示的那样扩大了.
如果是Y方向越此范围,则可能出现危险.因为它意味着夹爪可能进入了危险区.危险区情况如图所示.
第一种情况,夹爪位于上下模之间,冲孔会损坏夹爪;
第二种情况,虽然夹爪不会损坏,但材料因处于不同平面而变形.解决的方法是改变夹爪位置、改变模具刀位、改变模具尺寸或设计代用夹爪.
3.3工件的定位与夹爪相关数据
工件在数冲上的定位是靠夹爪和Y方向上的定位销或方形定位块定位﹐将工件靠在夹爪上可确定Y方向的位置﹐再靠在定位销或方形定位块上﹐可定X方向的位置。
定位销或方形定位块距原点定位位置如下﹕
数冲两夹爪在X方向相对位置可调﹐以此适应不同尺寸的板材﹐但是两夹爪不可能无限地靠近﹐他们之间存在有一个最小的距离值。
见下图:
如果工件比最小值还小﹐就只能考虑采用一个夹爪夹持。
3.4夹爪危险区及成型干涉区数值一览表
当夹爪夹持工件在运动过程中﹐有可能夹爪会被冲到导致损坏﹐因此加工部分和夹爪之间要留出一定的安全距离。
离夹爪Y方向的最小距离=上模半径+夹爪宽度+变形区
刀具类型
上模导套大小mm
下模大小mm
离夹爪Y方向
最小距离mm
A
25.90
25.4
28
B
47.8
47.6
40
C
69.8
88.89
52
D
111.1
125.43
72.5
E
133.2
158.74
88
避位刀具D型
30
40.93
35
注:
材料变形区通常取5mm,具体数值以材质厚度和成型高度而定,此值仅供参考,夹爪宽度取10mm
3.6数冲机床刀盘介绍
刀盘因机床型号的不同有所区别﹕
VIP367机台有58个刀位,分A﹑B﹑C﹑D﹑E五种类型,两个B型自动转角刀位（T220,T256）,除中﹑内层的A型刀位外,其它都为有键刀位;
VIP255机台和VIP2510机台有31个刀位,分A﹑B﹑C﹑D四个级别,两个B型自动转角刀位（T210,T227）,一个C型自动转角刀位（T228）,除内层的A型刀位外,其它都为有键刀位.转程时尽量避免对旋转刀位进行排刀.
3.7数冲模具结构
冲孔模具的结构可分为:
1.调整螺母﹕紧固弹簧和调整模具长度.
2.退料弹簧﹕冲针被压下的自动复位作用,有冲压极限,属易损件.
3.冲针﹕参与剪切动作,属于易损件。
4.下模﹕与冲针共同完成剪切的动作,有落废屑的作用.
5.退料板﹕分开冲针与板料和压料作用.有单片式（ULTRA）和套筒式（普通）.
6.导套﹕冲针冲压动作导向作用.有纯粹导向作用式（ULTRA）与带退料板式（普通）.
（如下图）
1.调整螺母
6.導套
5.退料板
4.下模
3.沖針
2.退料彈簧
4、我司数冲冲床设备种类
益新共有9台数冲冲床，其中Amada占了八台，分别为ARIES-255NT3台，VIPROS-2510C两台，ARIES-255、VIPROS-367、ARIES-245各一台。
日清纺一台，型号为HTP-1000SW。
4.1、ARIES-245冲床
图1ARIES-245冲床
冲压能力
ton
20
最大行程
mm
1000×
1,040
板材最大尺寸
2,000×
1,000
最大板厚
6
板材最大重量
kg
100
每分钟冲程数
s.p.m
350
最大冲孔速度
h.p.m（24mmincrement）
180
最大进料速度
m/min
70.7
转塔速度
r.p.m
H-Type-30
工位
24（2autoindex）
冲压精度
±
0.1
电源
kVA
16
重量
Kg
8500
控制系统
型号Model
AMADA04P-c
控制轴
三轴向同时控制
4.2、ARIES-255NT
图3ARIES-255NT
项目
内容
最大加工范围
不运用自动换爪
1210X1270（MM）
运用自动换爪
2540X1270（MM）
最大加工板厚（MM）
6.4
最大荷重（KG）
105
最大压力
20吨
最大冲程
40MM
31个
加工精度（MM）
0.07
工作台移动速度（x.ym/min）
65,50
转塔回转速度（rpm）
最大冲击频率
X方向﹕（间距8mm﹐每分钟410次）
（间距25.4mm﹐每分钟340次）
Y方向﹕（间距8mm﹐每分钟380次）
（间距25.4mm﹐每分钟280次）
一个夹爪宽度（MM）
80
两夹爪合并一起最小宽度（MM）
220
空压最低值（kg/c㎡）
5
油压最低值（kg/c㎡）
190
油温最高值℃
65℃
机长
5030（MM）
机宽
2630（MM）
机高
2160（MM）
特点：
融入PC微机高智能化的AMNC/PC控制系统，可进平稳的进行各种类型的加工处理。
主要参数：
冲压能力:
200kN{20tonf}
加工台面尺寸:
1270×
1270mm
转塔:
30工位（2个旋转工位）
4.3、VIPROS-2510C
图4VIPROS-2510C
1270X5000（MM）
150
100,80
（间距25.4mm﹐每分钟350次）
Y方向﹕（间距8mm﹐每分钟360次）
5290（MM）
5120（MM）
采用液压伺服系统极大的提高了冲模的速度，并可控制冲切循环中冲头的位置及速度，降低噪音。
适合于小批量，多品种的生产。
20ton
2540mm
转塔：
34工位（2个旋转工位）
4.4、VIPROS-367Q
图5VIPROS-367Q
1840X1270（MM）
1270X2440（MM）
30吨
58个
0.10
工作台移动速度（x.ym/m）
65.50
X方向﹕（间距8mm﹐每分钟380次）
（间距25.4mm﹐每分钟320次）
Y方向﹕（间距8mm﹐每分钟275次）
（间距25.4mm﹐每分钟240次）
3
基本参数：
冲压力：
33吨
最大冲剪厚度：
6mm
工作台：
1520X1820m
5、数冲加工工艺优化处理
5.1工艺处理
距边缘的距离小于料厚的处理
冲方孔会导致边缘被翻起,方孔越大翻边越明显,可征求客户的意见可否接受这种变形.
数冲冲压的孔与孔之间,孔与边缘之间的距离不应过小,其许值如下表:
材料
冲圆孔
冲方孔
硬钢
0.5t
0.4t
软钢,黄铜
0.35t
0.3t
铝
0.28t
数冲冲压的最小孔径
1.3T
1.0T
0.7T
0.8T
0.6T
数冲冲压不同材料的下模间隙表
材质
料厚
间隙范围
普通钢材
T=0.8
0.1~0.2
T=1.0
0.15~0.2
T=1.2
T=1.5
0.2~0.3
T=2.0
0.25~0.35
T=2.5
0.3~0.4
T=3.0
0.4~0.5
T=4.0
0.5~0.7
T=5.0
0.6~0.8
紫铜（纯铜）和黄铜（CU）
0.1~0.15
0.3~0.45
0.4~0.6
T=6.0
铝材（AL）
T=0.5
T=0.6
0.2~0.25
0.25~0.3
0.3~0.35
T=1.8
0.35~0.4
0.5~0.6
0.6~0.7
不锈钢（SUS）
T=2.3
0.35~0.45
T=3.8
0.7~0.8
0.8~1.0
T=6.4
0.85~1.0
间隙为0.1mm以下的模具AMADA机台加工时精度无法保证﹐暂时不考虑开此机台刀具；
间隙为0.08~0.1mm的模具仅限于川普机台﹐且只能加工圆孔﹔
5.2材料特性与数冲加工的关系
●影响数冲加工的材料特性是材料塑韧性和材料硬度.一般来说,适中的硬度和塑韧性对冲裁加工是有益的.硬度太高会使冲裁力变大,对冲头和精度都有坏的影响;
硬度太低,使冲裁时变形严重,精度受到很大的限制。
●与硬度对立是材料塑性,硬度高则塑性低,硬度低则塑性高.高的塑性对成形加工有利,但不适合于蚕食、连续冲裁,对冲孔和切边也不太合适.低塑性能提高加工精度,但冲裁力会上升,不过只要不是低得离谱,影响也不是很大。
●韧性对加工时的反弹起很大的决定作用.适当的韧性对冲裁是有益的,它可以抑制冲孔时的变形程度;
韧性太高则使冲裁后反弹严重,反而影响了精度。
4.1.2数冲加工的局限性
●当距夹爪的距离小于90mm时,冲孔的速度随着距离的减小越来越慢.（针对VIP357）
●数冲的冲压是工件在刀具转塔上来回移动,因此一般来说工件的反面不能有凸起,除非是尺寸不重要且高度较低的小凸包,凸点,如果是半剪凸点,则在材料移动时容易使凸点变形或脱落.或是该工在冲完一处向下成形后能够使之移动到毛刷上,再进行其它加工.
●数冲加工所开的工艺槽最小宽度为1.2mm；
●数冲冲压时用的刀具必须大于料厚，如RO1.5的刀具不能冲1.6mm的材料，0.6mm以下的材料一般不用数冲加工，不锈钢材料一般不用数冲加工.（当然0.6~1.5mm的材料可以用数冲加工,但对刀具磨损大,现场加工出现的废品率的几率比其它GI等材料要高的多），由于铝材比较软上下模间隙稍微偏大,则很容易产生毛刺,特别是在冲网孔时,可明显地看出.（解决方法:
减小上下模的间隙）；
●经现场测试,数冲冲半剪凸点的高度不超过0.6T,如大于0.6T则极易脱落；
●数冲刀具冲外形或内孔要求倒圆角时,外形和内孔的转角半径R≧0.5T；
●小工件大批量（不超过E工位的加工极限SQ80,RO113）的加工可考虑数冲直接下料,开数冲落料模；
5.3近距离沉孔的处理
1）﹑使用多头沉孔刀具;
2）﹑使用双头沉孔刀具;
3）﹑预孔﹐沉孔﹐第二个预孔﹐沉孔;
4）﹑所有预孔﹐第一个沉孔﹐第二个沉孔﹐对第一个沉孔再进行整形;
5）﹑最优化方法﹐其中一个只加工预孔﹐其沉孔到前加工加工.
5.4冲裁间隙
5.4.1﹑定义
冲裁模的凸模横断面﹐一般都小于凹模间有适当的空隙﹐称为间隙。
见图1
图1
※由以上分析可知﹐在模具设计时﹐即使选用了合理的间隙值﹐但由于加工或组立冲模时﹐没能保证冲模间隙的均匀分布﹐同样会得不到理想的断面质量﹐间隙小的一边﹐将会出现如前所述间隙过小的断面特征﹐间隙大的一边将会出现间隙过大的断面特征﹐这一点对无导柱冲模尤为突出﹐这是在生产中必须注意的。
5.4.2﹑模具间隙的选则
模具的间隙与所冲压的材料的类型及厚度有关,不合理的间隙可以造成以下问题:
（a）﹑不合理的模具间隙对模具的使用影响比较大,如间隙过大,所冲压的奢料的毛刺就比较大,冲压质量差,如果间隙偏小,虽然冲孔的质量较好,但模具的磨损比较严重,大大降低模具的使用寿命,而且容易造成冲头的折断。
（b）﹑间隙过小都容易造成模具冲头材料的粘连,过小的间隙容易造成冲头低面与板料之间的真空而造成废料的反弹.间隙过大,材料粘连造成冲压时的带料。
请参照下面的表格选择模具的间隙（表中的数据为百分数）
（c）﹑举例说明:
冲压2.0mm厚的低碳钢:
最合理的模具间隙=15%X2.0=0.30mm
注意:
如果板厚超过3.50mm,建议选用最大间隙:
板厚小于1.0mm,建议选用最小间隙.
5.5数冲加工产品变形的原因分析与解决方法
5.5.1﹑网孔变形
网孔变形可以说变量非常大﹐不过导致其变形的原因大体上可分为以下三点﹕
（a）﹑冲孔个数过多
（b）﹑冲孔过度密集
（c）﹑现场所使用的刀具不够锋利
究其原因我们做出了一些改善措施﹐下面将一一介绍﹕
此类产品主要是由于网孔过多过于密集造成的﹐解决方法可分为以下几种﹕
（Ⅰ）﹑采用多孔刀具﹐可降低产品变形﹔
（Ⅱ）﹑程序制作时采用间隔冲制的方法﹐可降低产品变形﹔
（Ⅲ）﹑用两把以上的刀具进行冲制﹐防止热变形﹔
（Ⅳ）﹑先切掉两条竖边或一条横边﹐再加工网孔﹐可降低产品变形﹐它起到了一个卸压的作用﹔
（Ⅴ）﹑降低排版数量﹐让现场数冲先加工完一部分工件﹐然后将其取下来﹐再加工另一部分工件。
这种方法可缓解整板变形﹐是一种简单有效的方法。
（Ⅵ）﹑如果工件允许的话可做一些功艺槽﹐让其在网孔加工之前冲制﹐这样可以缓解网孔变形程度。
（Ⅶ）﹑将产品拆成两次加工﹐先加工一部分﹐然后拿去整平﹐整平之后再加工另一部分﹐再去整平﹔
5.5.2﹑压线导致产品变形
压线引起产品变形的原因主要在于压线的成型深度﹑数量密集程度。
下面举几个图例以供大家参考﹕
壓線線
图一图二
上面这两个工件因压线过多﹐在产品加工过程中都会导致产品变形﹐其中图一是由于压线过长导致工件变形﹔图二是由于压线过多﹑过于密集造成的﹔解决方法通常有以下几种﹕
（a）﹑在现场加工时﹐让压线尽量打得浅一点（如质量允许的话）﹐这样可减轻产品变形。
（b）﹑把压线附近将要冲落的废料先冲一些孔或方槽﹐然后再加工压线﹐这样可以让压线变形部位的材料疏解一下﹐从而减轻产品变形。
（c）﹑在多数取时不要把工件一次下完﹐加工一部分取一部分﹐这样可以减轻整板变形。
（d）﹑在压线部位加压平模﹐打完压线再压平﹐相当于整平工序﹐也可降低产品变形。
5.5.3﹑沉孔导致产品变形
●沉孔孔的角度太大并且外径和内径的差值也较大﹐这时就会产生变形。
●内径和外径的差值越大产品变形也就越大。
请看下面的比较图。
由上面这两个图可以很清楚地看出来﹐第一个比第二个挤料要多﹐也就意味着引起产品变形相对而言也比较大。
在这里可以总结出一点来﹐当沉孔孔的角度﹑内外径差距和高度越大时﹐产品变形的机率也就越大。
（如120度沉孔要比90度沉孔挤料要多）﹐当沉孔孔过多时也会引起产品的变形﹐甚至会影响到加工作业困难。
针对沉孔孔变形现总结了以下几种解决方法﹕
（a）﹑现场在加工时将沉孔刀打合模﹔
（b）﹑在程序中使用压平模﹐可降低产品变形﹔
（c）﹑使用少量多次的方法﹐让机床分几次加工一张板材﹐具体次数视具体情况而定﹔
（d）﹑将沉孔孔改为前加工钻孔﹐如是这样话那么沉孔孔就不会引起产品变形了﹔也可调整部分沉孔孔放到前加工去﹐降低变形程度﹔
（e）﹑将反面沉孔孔改为正面沉孔孔﹐也可降低产品变形。
升级会员 