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数控冲床模具库结构浅析

点击:1845 日期:2017-02-14 选择字号:

数控冲床是一种利用数控技术对板料进行冲孔和步冲的压力机,它的工作台可以按规定的程序做左右和前后移动,模具可以自动调换或自动装卸,因而能用单次冲裁方式或步冲冲裁方式冲出各种形状和尺寸的孔或落料加工各种形状和尺寸的零件。数控冲床由于其多模具和多功能加工、定位精准和加工灵活的优势,已成为钣金加工领域的核心加工装备。从上世纪六十年代美国威德曼公司发明数控转塔冲床以来,五十年时间不断有各种新技术融入了该类产品,形成了功能完善、相对通用的冲床。

模具库是数控冲床的核心部件,对整机加工精度有重要影响。数控冲床的模具库结构从功能上可以分为两种:一是实现快速选择模具;一是实现快速拆装模具。

1一种典型的转塔式模具库结构,各种规格的模具可以提前安装到模具库的相应工位上,使用时转塔旋转到程序选定的模具位置进行冲压。模具在转塔上的分布可分为单圈和多圈两种,多圈分布安装为河北沃克曼数控机械有限公司的WME332A型全伺服数控转塔式冲床外形图。此机采用全伺服电机驱动,闭式机身。转塔为高刚性的耐磨材料球墨铸铁制造的厚转塔(图3),使得模具导向精度高,抗意外冲击能力强,有效延长模具试用寿命。此系列机型转塔有30、32、36、40等工位可以选择,标配2旋转工位,可以选择4旋转工位满足不同工艺的需求。


   2 WME332A数控转塔冲床外形图


  3厚转塔

国内外转塔式数控冲床普遍采用这种快速选择模具的转塔结构,由于模具已提前安装好,使用时只需要根据程序快速选择相应的模具即可冲压,时间短效率高,故障率低。

另一种模具快速换模机构即通过实现模具的快速拆装来达到目的,通快公司的数控冲床就是典型的通过快速拆装模具来实现快速换模。通快的刀库是直线式的,即将模具库装在移动工作台的X向滑枕上,模具随滑枕左右运动,直接向主滑块上安装和拆卸模具。这种换模方式是在早期的手动快速换模方式下发展而来的。4为德国通快(Trumpf公司TC235型手动快速换模装置的结构简图。冲头2、凹模5和卸料圈4预先在换模手把7中装在一起,然后插入滑块和工作台中间。冲头锁紧杠1、凹模锁紧缸6及卸料圈锁紧缸3的活塞大端腔进油,通过斜面机构把冲头、凹模和卸料圈分别锁紧。拔出换模手把,即完成换模操作。更换时间仅需6~12秒,方便迅速。

此种形式的数控冲床结构简单,价格便宜,但与自动换模式相比生产效率较低。于是通快在此手动快速换模基础上开发出了直线式自动快速换模机构。

4    快速换模装置的结构简图

1—冲头锁紧缸   2—冲头  3—卸料圈锁紧缸   4—卸料圈  5—凹模  6—凹模锁紧缸   7—换模手把

5是通快公司的TruPunch 3000直线自动换模式数控冲床的外形图。机器为开式机身,内置工作台,模具装在内置工作台的滑枕上,更换比较容易。由于模具向主滑块的安装和拆卸时整体的,因而冲头和凹模容易对中,间隙比较均匀,有利于降低零件孔边的粗糙度。该机可安装18套模具,有些模具是组合式的,可以安装2、4、6或12个单个模具,每套模具都可以绕其轴线在 360度范围内任意旋转,因此可以大大减少更换模具的次数。

5 TruPunch 3000数控冲床的外形图

   而比利时的HACO数控冲床则在手动快速换模机构基础上开发出了转塔式刀盘快速换模机构,图6为HACO的数控冲床Q5 2522-20外形图。机器为开式机身,内置工作台,模具装在转塔式刀库上,更换模具时通过CNC选择合适的模具旋转刀库(图7),然后快速安装 到主滑块上。该机可安装20套模具,有些模具是组合式的,可以安装2、4、6或12个单个模具,每套模具都可以绕其轴线在 360度范围内任意旋转。

 6 Q5 2522-20外形图


7 Q5 2522-20转塔式刀库





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