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高速伺服轉塔沖床的變化和發展

2021-09-22 10:05:10

高速伺服轉塔沖床起初的機械式主傳動部件由電機、飛輪、離合器與制動器、曲軸、連桿和滑塊等組成?;瑝K垂直上下運動,將模具的沖頭壓入金屬板料中。連桿連接曲軸和滑塊,將曲軸的旋轉運動轉變為滑塊的直線運動。飛輪通過皮帶與一直轉動的電機相連,并儲存一定的能量。沖壓時,離合器閉合,飛輪能量通過曲軸連桿機構傳遞到沖頭上。沖壓結束時,離合器在沖頭向上運動時脫開,從而解除飛輪對曲軸的扭矩傳遞,同時制動器開始制動,使曲軸轉動至上死點時停止。機械式主傳動部件中,離合器與制動器的性能很重要,直接影響到主傳動部件的工作效率和使用壽命。

20世紀90年代以來,液壓式主傳動部件被越來越多地采用,至今已成為數控轉塔沖床的主流配置。與機械式主傳動相比,油缸取代了曲軸連桿等機械結構,液壓站提供動力,兩者由主液壓閥塊連接,通過專門的電子卡程序化控制整個系統的動作,并由連接于油缸活塞桿上的電子傳感器適時測量和反饋,最終實現對沖頭位置、行程及速度的準確控制。

伺服電機驅動式主傳動,不僅保留了機械式主傳動結構成熟可靠的優點,而且具備了液壓主傳動的諸多特性,其特點主要有:


高速伺服轉塔沖床


⑴節省能源

傳統的機械式主傳動由電機帶動飛輪旋轉并積聚一定的能量,工作過程中,飛輪能量沖壓時消耗,并在返回上死點時重新積累。而對于伺服電機驅動式主傳動,能量無需存儲,伺服電機也不需要一直旋轉,僅在沖壓時啟動并提供所需能量。另外,由于取消了飛輪及離合器與制動器,使結構簡化,因此電能消耗大大降低。上述兩種數控轉塔沖床,與各自傳統機型相比,節能分別達到60%和30%,非常顯著。

⑵降低噪音

滑塊沖壓模具穿透板料時,會受沖壓反力作用產生振動和沖擊,由此帶來的噪音也會隨滑塊速度和沖壓力的增加而增大。機械式主傳動沖床通常通過加強床身和提高噸位來減少噪音。而伺服電機驅動式主傳動沖床卻能夠在行程的每時每刻對滑塊的速度進行控制和調節,因此可以在沖壓中段控制沖頭使其停頓,并降低其進入板料時的速度,從而達到減少噪音的目的,通常降噪效果可達10db左右。另外,通過這種方式,在減少噪音的同時,還能減輕沖頭進入板料時的沖擊,進而延長模具的使用壽命。

⑶提高效率

伺服電機驅動式主傳動的滑塊行程和速度能夠任意調整,可以選擇沖壓所需的最短行程,同時設定合適的速度,使其與送料同步,從而有效地提高生產效率。

⑷優化工藝

通過準確設定滑塊停止位置尤其是下死點,能夠提高成形模具的加工精度。按照沖壓工藝和模具類型,通過優化程序來控制滑塊以適應各種沖壓模式,如壓印、沖孔、成形等。以下列舉出幾種典型的工作模式:

1)高速沖。伺服電機間歇運轉,根據板料厚度、沖孔大小,控制沖頭以最短的行程和最快的速度進行沖壓。

2)步沖。伺服電機連續運轉,按照一定的送料速度和步距,以合適的頻率連續沖壓。

3)成形。準確設定沖頭下死點位置及停止時間,使成形模保證材料充分的變形與流動,提高其成形精度。

4)靜音加工。通過程序控制沖頭打擊速度,采用兩段式沖壓,減少振動和噪音,延長模具壽命。

5)模具校準。通過監測伺服電機的輸出扭矩來檢測上下模具的對中性。該模式下,控制滑塊緩緩下降至設定位置,并監測當沖頭接觸下模時伺服電機的扭矩,當其超過平穩進入時的預設數值,沖頭會停止運動并報警。


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