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精密儀器

沖壓模具與自動化技術(shù)相結(jié)合會碰出什么火花

模具技術(shù)水平的高低是衡量一個國家制造業(yè)水平高低的重要標志,隨著我國工業(yè)進一步的發(fā)展要求模具行業(yè)向大型,精密,高效,多功能方向展,其中一個重要的途徑是將模具與自動化結(jié)合,本文作者結(jié)合其在冷沖壓模具領(lǐng)域十多年的自動化技術(shù)探索經(jīng)驗,和大家共同探討沖壓模具發(fā)展方向。

一.冷沖壓模具發(fā)展現(xiàn)狀

沖壓模具的發(fā)展關(guān)鍵是模具制造技術(shù),模具材料及模具人才。模具技術(shù)的發(fā)展是模具工業(yè)發(fā)展的一個關(guān)鍵因素,其發(fā)展目標是適應模具產(chǎn)品交期短,精度高,質(zhì)量好,價格低的要求,其中一個重要的方向是大力發(fā)展模具自動化。沖壓模具相關(guān)自動化開發(fā)是將傳統(tǒng)模具與光機電技術(shù)結(jié)合,將多制程的自動化模組集成在模具內(nèi),通過電氣控制,實現(xiàn)全連續(xù)模生產(chǎn),從而節(jié)省大量機臺和人力,達到效率最大化,制程最優(yōu)化,效益最大化

二.沖壓自動化生產(chǎn)的優(yōu)勢

沖壓加工是指在沖床上安裝模具,將板狀的材料通過模具之間時,沖壓力使材料變形,切斷,彎曲,成型等的加工,可以實現(xiàn)自動化加工的沖壓工藝有:五金件鉚接,攻絲,產(chǎn)品自鉚互鉚,小組件集成生產(chǎn)。

沖壓工藝因其互換性好,節(jié)省材料,有其他加工方法難以制造的壁薄,重量輕,剛性好,表面質(zhì)量高,形狀復雜的零件,在市場上有極廣泛的應用,但目前較多數(shù)的沖壓模具生產(chǎn)都采用手動的方式,極大的制約了其發(fā)展。

手動沖壓加工的問題點有:

1.沖壓加工屬重體力作業(yè),且具有一定的危險性,造成沖壓企業(yè)招工難;

2.手工沖壓需要作業(yè)空間大,半成品的存量大,新沖壓及模具技術(shù)的未及時導入,造成實際生產(chǎn)時效率低,成本高;

3.手工沖壓因設(shè)備故障或人身因素引發(fā)安全傷害事故,沖壓自動化生產(chǎn)線很大程度上彌補了上述不足,隨著電子產(chǎn)品少量多樣時代的到來,再加上招工難用工貴等因素影響,冷沖壓領(lǐng)域自動化發(fā)展是其必然要求。

三.沖壓自動化生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展實例

 1.模內(nèi)鉚螺柱技術(shù)

(1)傳統(tǒng)鉚螺柱技術(shù)采用連續(xù)模下料,人工將螺柱放入產(chǎn)品,再由工站模進行鉚合。此生產(chǎn)方式需要較多機臺和人力,勞動強度大,效率低。  

(2) 創(chuàng)新型模內(nèi)鉚螺柱技術(shù):該技術(shù)采用振動盤和直振將螺柱有序排列,進入分料桿前端,上模插刀驅(qū)動分料桿一次導引1PCS螺柱,被分料后的螺柱在氣的作用下經(jīng)軌道送至模具內(nèi)部鉚合點,進入待鉚合狀態(tài)。鉚合時,夾緊滑塊先夾緊螺柱,對螺柱精確定位,模具在下行過程中,浮升鉚合沖頭下行,叉刀驅(qū)動側(cè)滑塊向兩邊運動,夾緊滑塊分開。浮升鉚合沖頭運動到位后,上模繼續(xù)下行,鉚合沖頭驅(qū)動螺柱完成鉚合,實現(xiàn)全連續(xù)模生產(chǎn)。

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鉚螺柱結(jié)構(gòu)示意圖

2.模內(nèi)伺服攻牙技術(shù)

(1)傳統(tǒng)攻牙技術(shù):采用連續(xù)模下料,人工將產(chǎn)品放入臺式攻牙機進行攻牙。此生產(chǎn)方式需要較多機臺和人力,勞動強度大,效率低。

(2)創(chuàng)新型伺服模內(nèi)攻牙技術(shù):該技術(shù)采用伺服電機驅(qū)動,高精度齒輪傳動,萬向節(jié)連接齒輪軸和牙桿軸。下模采用活動脫板結(jié)構(gòu),上模下行先壓料再攻牙。牙桿設(shè)計快換式夾緊機構(gòu),可快速更換絲錐。整個攻牙模組結(jié)構(gòu)緊湊,可全部集成在下模內(nèi),拆卸維修快速方便。萬向接結(jié)構(gòu),攻牙軸位置可隨意調(diào)整,通用性強。模內(nèi)最多可同步攻牙20PCS,產(chǎn)能可達2000PCS/小時,實現(xiàn)全連續(xù)模生產(chǎn)。


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伺服攻牙結(jié)構(gòu)示意圖

3.模內(nèi)鉚合,貼膠集成技術(shù)

(1)傳統(tǒng)鉚合,貼合技術(shù):采用連續(xù)模下料,工站模人工放螺柱進行鉚合,再由人工貼膠。此生產(chǎn)方式需要較多機臺和人力,勞動強度大,效率低。

(2)創(chuàng)新型模內(nèi)鉚合,貼膠集成技術(shù):該技術(shù)首先將模內(nèi)鉚螺柱模組集成在連續(xù)模具內(nèi),貼膠模組包含上料機構(gòu),剝膠機構(gòu),貼合機構(gòu),收料機構(gòu),電氣控制。整個模組獨立快拆,方便維修。上料機構(gòu)置于模具前端,便于更換料卷。動力采用伺服控制,運行穩(wěn)定可靠。貼合機構(gòu)設(shè)計一模三穴,匹配模具產(chǎn)能,實現(xiàn)全連續(xù)生產(chǎn),產(chǎn)能可達1800PCS/小時。


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集成模組結(jié)構(gòu)示意圖

4. 多料帶鉚合技術(shù)

(1)傳統(tǒng)多產(chǎn)品互鉚技術(shù):多產(chǎn)品互鉚通常先用幾套模具分別將產(chǎn)品單件生產(chǎn)出,再由人工將產(chǎn)品組合在一起,用工站模進行鉚合。此生產(chǎn)方式需要較多機臺和人力,勞動強度大,效率低。

(2)創(chuàng)新型多料帶鉚合技術(shù):該技術(shù)是將多個產(chǎn)品集成在一套模具內(nèi)完成,根據(jù)產(chǎn)品鉚合方式,分別設(shè)計平行送料和垂直送料。平行送料由沖床自帶送料機完成,垂直送料由兩組微型氣動送料機構(gòu)完成,送料機構(gòu)1在前端拉料,送料機構(gòu)2實現(xiàn)精準送料。需鉚合的產(chǎn)品由料帶或輸送機構(gòu)送至鉚合位置,上模下行進鉚合,最后產(chǎn)品切斷出料。該技術(shù)實現(xiàn)了多產(chǎn)品全連續(xù)模生產(chǎn),產(chǎn)能可達2000PCS/小時。

 

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多料帶鉚合結(jié)構(gòu)示意圖

經(jīng)過多年的實踐探索,沖壓自動化生產(chǎn)已取得可喜的成果,通過生產(chǎn)導入,帶來了可觀的經(jīng)濟效益,工業(yè)是立國之本,強國之基。而模具作為工業(yè)之母,其地位之重要可想而知。目前國家大力落實推動制造業(yè)升級發(fā)展,模具向自動化方向轉(zhuǎn)型是必由之路,給模具插上智慧的翅膀,將顯著提升企業(yè)提升在行業(yè)內(nèi)的核心競爭力。


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