高速冲床

高速冲床是采用一体化的特殊铸铁合金,高刚性及抗震性。滑块以长型导路设计,配备滑块平衡装置,确保运转精密与稳定。所有抗磨损元件均以电子式定时自动润滑系统,如缺乏润滑油,冲床将全自动停止。先进、简易的操控系统,确保滑块运转及停止的准确性。可搭配任何的自动化生产需求,提高生产效率降低成本。

高速冲床广泛应用精密电子、通讯、电脑、家用电器、汽车零部件、马达定转子等小型精密零件的冲压加工。

基本介绍

高速冲床是采用一体化的特殊铸铁合金,高刚性及抗震性。滑块以长型导路设计,配备滑块平衡装置,确保运转精密与稳定。所有抗磨损元件均以电子式定时自动润滑系统,如缺乏润滑油,冲床将全自动停止。先进、简易的操控系统,确保滑块运转及停止的准确性。可搭配任何的自动化生产需求,提高生产效率降低成本。

应用范围

高速冲床广泛应用精密电子、通讯、电脑、家用电器、汽车零部件、马达定转子等小型精密零件的冲压加工。

特点作用

数控冲床是数字操控冲床的简称,是一种装有程序操控系统的主动化机床。该操控系统能够逻辑地处置具有操控编码或其他符号指令规则的程序,并将其译码,然后使冲床举措并加工零件。

数控冲床的操作和监控悉数在这个数控单元中完结,它是数控冲床的大脑。与通常冲床比较,数控冲床有许多特色,首要,它的加工精度高,具有安稳的加工质量;其次,它可进行多坐标的联动,能加工形状杂乱的零件可做剪切成形等;再次,加工零件改动时,通常只需要更改数控程序,可节约出产准备时间;一起,冲床自身的精度高、刚性大,可选择有利的加工用量,出产率高;并且,冲床主动化程度高,能够减轻劳动强度;最终就是冲床对操作人员的本质需求较高,对修理人员的技能需求更高。

数控冲床可用于各类金属薄板五金零件加工,能够一次性主动完结多种杂乱孔型和浅拉深成型加工,(按需求主动加工不一样尺度和孔距的不一样形状的孔,也可用小冲模以步冲方法冲大的圆孔、方形孔、腰形孔及各种形状的曲线概括,也可进行特别工艺加工,如百叶窗、浅拉伸、沉孔、翻边孔、加强筋、压印等)。经过简略的模具组合,相对于传统冲压而言,节约了很多的模具费用,能够运用低成本和短周期加工小批量、多元化的产物,具有较大的加工规模与加工能力,然后及时习惯商场与产物的改变。

工作原理

冲床之设计原理是将圆周运动转换为直线运动,由主电动机出力,带动飞轮,经离合器带动齿轮、曲轴(或偏心齿轮)、连杆等运转,来达成滑块的直线运动,从主电动机到连杆的运动为圆周运动。连杆和滑块之间需有圆周运动和直线运动的转接点,其设计上大致有两种机构,一种为球型,一种为销型(圆柱型) ,经由这个机构将圆周运动转换成滑块的直线运动。

冲床对材料施以压力,使其塑性变形,而得到所要求的形状与精度,因此必须配合一组模具(分上模与下模),将材料置于其间,由机器施加压力,使其变形,加工时施加于材料之力所造成之反作用力,由冲床机械本体所吸收。

停车顺序规则

(1)滑块止于上死点

(2)冲床各开关位置复位于正常处,切换开关切入off位。

(3)切高速冲床电动机开关

(4)切电源开关

(5)切总电源

(6)等待高速冲床完全停止后进行滴滑工作,将工作台上、滑块底面、模具等擦拭干净上少许机油。

(7)空气压缩机(只限于独立使用时的情况)关闭刹车。

(8)将储气筒进行排气

分类

1.按滑块驱动力可分为机械式与液压式两种,故冲床依其使用之驱动力不同分为:

(1)机械式冲床

(2)液压式冲床

一般板金冲压加工,大部份使用机械式冲床。液压式冲床依其使用液体不同,有油压式冲床与水压式冲床,目前使用油压式冲床占多数,水压式冲床则多用于大型机械或特殊机械。

2.依滑块运动方式分类:

依滑块运动方式分类有单动、复动、三动等冲床,唯目前使用最多者为一个滑块之单动冲床,复动及三动冲床主要使用在汽车车体及大型加工件的引伸加工,其数量非常少。

3.依滑块驱动机构分类:

(1)曲轴式冲床

使用曲轴机构的冲床称为曲轴冲床,如图一是曲轴式冲床,大部份的机械冲床使用本机构。使用曲轴机构最多的理由是,容易制作、可正确决定行程之下端位置、及滑块运动曲线大体上适用于各种加工。因此,这种型式的冲压适用于冲切、弯曲、拉伸、热间锻造、温间锻造、冷间锻造及其它几乎所有的冲床加工。

(2)无曲轴式冲床

无曲轴式冲床又称偏心齿轮式冲床,图二是偏心齿轮式冲床。曲轴式冲床与偏心齿轮式冲床两构造之功能的比较,如表二所示,偏心齿轮式冲床构造的轴刚性、润滑、外观、保养等方面优于曲轴构造,缺点则是价格较高。行程较长时,偏心齿轮式冲床较为有利,而如冲切专用机之行程较短的情形时,是曲轴冲床较佳,因此小型机及高速之冲切用冲床等也是曲轴冲床之领域。

(3)肘节式冲床

在滑块驱动上使用肘节机构者称为肘节式冲床,如图三所示。这种冲床具有在下死点附近的滑块速度会变得非常缓慢(和曲轴冲床比较)之独特的滑块运动曲线,如图四所示。而且也正确地决定行程之下死点位置,因此,这种冲床适合于压印加工及精整等之压缩加工,现在冷间锻造使用的最多。

(4)摩擦式冲床

在轨道驱动上使用摩擦传动与螺旋机构的冲床称为摩擦式冲床。这种冲床最适宜锻造、压溃作业,也可使用于弯曲、成形、拉伸等之加工,具有多用性之功能,因为价格低廉,战前曾被广泛使用。 因无法决定行程之下端位置、加工精度不佳、生产速度慢、控制操作错误时会产生过负荷、使用上需要熟练的技术等缺点,现在正逐渐的被淘汰。

(5)螺旋式冲床

在滑块驱动机构上使用螺旋机构者称为螺旋式冲床(或螺丝冲床)。

(6)齿条式冲床

在滑块驱动机构上使用齿条与小齿轮机构者称为齿条式冲床。螺旋式冲床与齿条式冲床有几乎相同的特性,其特性与液压冲床之特性大 致相同。以前是用于压入衬套、碎屑及其它物品的挤压、榨油、捆包、及弹壳之压出(热间之挤薄加工)等,但现在已被液压冲床取代,除非极为特殊的情况之外不再使用。

(7)连杆式冲床

在滑块驱动机构上使用各种连杆机构的冲床称为连杆式冲床。使用连杆机构之目的,在引伸加工时一边将拉伸速度保持于限制之内,一边缩短加工之周期,利用减少引伸加工之速度变化,加快从上死点至加工开始点之接近行程与从下死点至上死点之复归行程的速度,使其比曲轴冲床具有更短之周期,以提高生产性。这种冲床自古以来就被用于圆筒状容器之深引伸,床台面较窄,而最近则被用于汽车主体面板之加工、床台面较宽。

(8)凸轮式冲床

在滑块驱动机构上使用凸轮机构之冲床称为凸轮冲床。这种冲床的特征是以制作适当的凸轮形状,以便容易地得到所要的滑块运动曲线。但因凸轮机构之性质很难传达较大的力量,所以这种冲床能力很小。

安全使用注意事项

工作前

(1)检查各部分的润滑情况,并使各润滑电得到充分的润滑;

(2)检查模具安装是否正确可靠;

(3)检查压缩空气压力是否在规定的范围内;

(4)务必要使飞轮和离合器脱开后,才能开启电机;

(5)电机开动时,应检查飞轮旋转方向是否与回转标志相同;

(6)使压力机进行几次空行程,检查制动器,离合器及操纵部分的工作情况.

工作中

(1)应定时用手动润滑油泵向润滑点压送润滑油;

(2)压力机性能未熟悉时,不得擅自调整压力机;

(3)绝对禁止同时冲裁两层板料;

(4)发现工作不正常应立即停止工作,并及时检查.

工作后

(1)使飞轮和离合器脱开,切断电源,放出剩余空气;

(2)将压力机擦拭干净,工作台面涂防锈油;

(3)每次运行或维护之后做好记录.

冲床操作规程

1、冲床工必须经过学习,掌握冲床的结构、性能,熟悉操作规程并取得操作许可方可独立操作。

2、正确使用冲床上安全保护和控制装置,不得任意拆动。

3、检查冲床各传动、连接、润滑等部位及防护保险装置是否正常,装模具螺钉必须牢固,不得移动。

4、冲床在工作前应作空运转2-3分钟,检查脚闸等控制装置的灵活性,确认正常后方可使用,不得带病运转。

5、模具时要紧牢固,上、下模对正,保证位置正确,用手搬转冲床试冲(空车),确保在模具处于良好情况下工作。

6、开车前要注意润滑,取下冲床上的一切浮放物品。

7、冲床取动时或运转冲制中,操作者站立要恰当,手和头部应与冲床保持一定的距离,并时刻注意冲头动作,严禁与他人闲谈。

8、冲制短小工件时,应用专门工具,不得用手直接送料或取件。

9、冲制或长体零件时,应设制安全托料架或采取其它安全措施,以免掘伤。

10、单冲时,手脚不准放在手、脚闸上,必须冲一次搬(踏)一下,严防事故。

11、两人以上共同操作时,负责搬(踏)闸者,必须注意送料人的动作,严禁一面取件,一面搬(踏)闸。

12、工作结束时及时停车,切断电源,擦拭机床,整理环境。

应用

1 引言

金属材料领域的60~70%是板材,金属板材的大部分是经过冲压加工制成成品。冲压加工在国民经济各个领域应用范围相当广泛。例如,在宇航,航空,军工,机械,农机,电子,信息,铁道,邮电,交通,化工,医疗器具,日用电器及轻工等部门里都有冲压加工。

冲床就是一台冲压式压力机。在国民生产中,冲压工艺相对于传统机械加工来说,有节约材料和能源,效率高,对操作者技术要求不高及通过各种模具应用可以做出机械加工所无法达到的产品这些优点。

高速冲床是一种高效、高精度及自动化程度高的冲压设备。一般用于生产数量比较大,产品精度要求比较高冲压件。高速冲床按冲次分为小高速和高速,冲次每分钟三百次左右的,业内称为小高速;大于五百次的称为高速;大于一千次的称为超高速冲床。

中国台湾的在高速冲床行业起步比较早,和日本,德国称为三大高速冲床生产基地。

目前,国内高速冲床的研发基本与国内冲压市场的发展保持同步,而国内冲床厂家要想与国际一流品牌相抗衡的另一领域就是技术创新,如控制系统、材料技术、模具技术等。变频器作为冲床控制的驱动部件,也由通用化衍生出专机化的变频器。变频器的性能对而高速冲床的输出稳定性、精确性、可靠性以及带负载能力,起着决定性的作用。

2控制系统原理

2.1 设备要求

目前,市场上的高速冲床都具备以下特点:

(1):设备机身采用高强度铸铁,经过退火、振动消除应力等工序,从而确保长期精度。

(2):采用动态平衡系统,把冲床的振动减小到极点,从而确保冲压产品的精度。

(3):采用变频器调速系统,行程速度可调、冲压频率高、噪声小,并且速度稳定,零误差,适合多种冲压工艺等特点。配用微电脑控制单元,一切信息显示在桌面,操作集中、方便,且便于维修。

2.2 冲床系统构成

冲床实物图、内部结构简图如下所示:

< xml:namespace prefix = v ns ="urn:schemas-microsoft-com:vml"/>

3解决方案

3.1三晶S350冲床专用机的性能特点

三晶S350系列高性能矢量变频器已在东莞某机械设备公司实验成功,完全达到冲床设备苛刻的要求。试机发现,S350系列高性能矢量变频器在冲床设备上具有以下独到的优点:高速冲床

(1):矢量控制响应快速,低频力矩大、各频率段输出平稳,转矩动态响应快、稳速精度高。过载能力达到180%,启动转矩0.5HZ可输出150%,可保证冲床可靠稳定地运行。在冲床离合器闭合瞬间,输出频率稳定无波动。

(2):科学合理的转速追踪算法,使变频器在电机没有停车的情况下自动追踪其当前运行的频率,能急停急启,在电机惯性运转时可以顺利的启动无故障,大大的提高了冲床的安全性能。

(3):多种灵活的控制方式满足各种不同复杂工况要求。

(4):结构采用独立风道设计,风扇可自由拆卸,散热性好。

(5):抗干扰能力强

3.2调试参数对比

三晶变频器

日本某品牌

变频器功率

5.5KW/G

5.5KW/Z

电动机功率

5.5KW

5.5KW

启动电流

< xml:namespace prefix = st1 ns ="urn:schemas-microsoft-com:office:smarttags"/>7.1A

7A

运行电流

5.1A

4.4A

突加负载频率波动范围(20HZ)

无波动

无波动

突加负载电流最大值(20HZ)

11.3A

14.2A

突加负载频率波动范围(35HZ)

无波动

无波动

突加负载电流最大值(35HZ)

17.5A

20.4A

突加负载频率波动范围(45HZ)

无波动

无波动

突加负载电流最大值(45HZ)

18.2A

21.2A

突加负载频率波动范围(50HZ)

无波动

无波动

突加负载电流最大值(50HZ)

20.5A

22.1A

转速追踪情况

正常

正常

可以说明,三晶变频器冲床专用型在性能上已经可以和国际大品牌相媲美。甚至在某些方面更具优越性。

3.4参数设置表

参数

说明

F0.00=0

控制模式选择

F0.01=1

启停信号选择

F0.03=2

主频率源选择

F1.00=2

启动方式选择

F1.05=1

停机方式

F2.01=机型设定

电机额定功率

F2.02=机型设定

电机额定频率

F2.03=机型设定

电机额定转速

F2.04=机型设定

电机额定电压

F2.05=机型设定

电机额定电流

F5.00=1

MI1端子功能

F5.01=2

MI2端子功能

F5.02=4

MI3端子功能

F5.11=1

端子控制模式

4结束语

变频器有软启动功能,可以实现无级调速,大大减少了电机启动时对电网的冲击,可减少起动时对设备机械部件所造成的冲击,当转速要求较低时,也较大幅度减小电动机的运行功率,实现节能的目的。加上变频起动后对冲床设备的冲击减少,维护和维修量也跟随降低,所以运行成本将大大降低。经实际运行表明该应用案例是成功的,达到了预期效果,同时为今后冲床控制系统的进一步优化积累了宝贵的经验。

5参考文献

[1] 王永章 机床的数字控制技术[M] 哈尔滨工业大学出版社 1996

[2] 杨兴瑶 电动机调速的原理及系统 中国电力出版社 1998

[3] 张燕宾 电动机变频调速图解 中国电力出版社 2003

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