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数控冲床及其模具基本知识

2020-12-31 来源:独旅网
数控冲床及其模具基本知识

发布日期:2010-7-4 [ 收藏 评论 没有找到想要的知识 ]

一、 数控冲床,又称NCT,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數字化的代号來表示,通过控制介质(如纸带或磁盘)將数字信息送入专用的或通用的计算机,计算机对输入的信息进行处理和运算,发出各种指令來控制机床的伺服系統或其它执行元件,使机床自动加工出所需要的工件或产品

数控冲床的加工内容极为广泛,可进行冲孔,切边,冲密孔,蚕食,冲翻边孔,攻丝,沉孔,冲桥,冲凸台,百叶窗等多种加工. 二、 机床特性: A Amada机床:

最大冲压力 最大加工板材尺寸

VIPROS 255 196KN(=20吨) 1270x 2540mm (50x 100” )

最大加工板材厚度

6.4mm ( 0.25” )

在加工速度为F4时最大承重量为

105kg ( 231 lb )

最大板材承重量

Y轴最大行程

1270mm ( 50” )

X轴最大行程

1270mm ( 50” )

1210mm

1290mm

1280mm

2070mm

6.0mm 50Kg

150Kg

6.4mm

ARIES 255 200KN(20吨) 1210x1290

Trumpf-TC200R

165KN 2500x1250

加工精度 每分钟冲压次数X轴 每分钟冲压次数Y轴

冲床打击头最大行程

X轴最大伺服速率

Y轴最大伺服速率

转塔速率 电源电压

± 0.07mm ( 0.003” )或在高精度模

式下操作时为 0.05mm ( 0.002” )

移动间距为 8mm 时,410次/min

移动间距为 25.4mm 时,340次

/min

移动间距为 8mm 时,410次/min

移动间距为 25.4mm 时,340次

/min

40mm ( 1.57” )

65 m /min

50 m /min

35转/min 22KV

± 0.1mm

25转/min 14KV

± 0.1mm

最大冲压频率500/min

37mm 80m /min

55m /min

/ 14KV

运转时气压 0.49Mpa 机身宽度

5030mm ( 198” )

机身深度 2630mm ( 104” )

机身高度 2160mm ( 85” )

机床运行环境要求: 1. 周围温度要求: 0 -40℃ ;

2. 最大相对湿度:75% B 工位分布及数量

1. Amada数冲共有两种转塔布置状况: 下图为ARIES 255 数控冲床的工位分布图: 共计30个工位,其中G工位为360度旋转工位;

0.5Mpa / 3814mm

/

2560mm

/

1963mm

2435mm

下图为 VIPROS 255数控冲床的工位分布图,共计31个工位,其中210(B工位),227(B工位),228(C工位)共计3个360度旋转工位;

工位类型

标准工位公称直径

标准冲头尺寸 A

1/ 2” 1.6 -12.7mm

B

1-1/ 4” 12.8 -31.7mm

C

2” 31.8 -50.8mm

D

3-1/ 2” 50.9 -88.9mm

Auto-index station 自动旋转工位 2. Trumpf 机床的工位分布图如下所示:

位置数19(8)

8(8)

2(2)

2(2)

M 机器基准点 此处夹持器在 4 和14 工位 S 工具适配器.

Trumpf机床共有17个工位,其中两个工位为夹爪,一般情况下,夹爪位置按以下两种方式配置

板材尺寸(LxW)mm

2500x1250 2000x1000

第5工位 第4工位

夹爪配置位置

第13工位 第14工位

最小冲孔孔径及最大冲孔直径:

1. 最小冲孔直径D: 软钢板 D=1.0xt(板材厚度) 铝板 D=1.0xt(板材厚度) 不锈钢 D=2.0xt(板材厚度) 2. 最大冲孔直径D:

最大冲孔直径因板材的板厚,材质的不同而不同,通常冲裁力P可按下式计算出:

A(mm) x t (mm) x τ(N/mm2)

P(KN)=

1000

其中: P=所需冲裁力 A=切断周长 T=材料厚度 τ=材料的剪切强度

通常为保护机床,加工时模具所承受的最大冲裁力应为机床额定冲裁力的80%左右 三. 数冲模具:

A. 数冲模具按形状可分为:

模具名称 圆形 RO 长圆形 OB

基本形状

模具名称 长方形 RE 正方形SQ, 长方形圆角刀

双D形

(RE+RA)

(SQ+RA)

基本形状

模具名称 倒圆角 CR

单D形 正方形圆角刀

基本形状

详细形状及具体种类请见编程组的CNC模具表 B. 最大模具尺寸及模具高度:

Amada机床使用的各工位模具的最大尺寸见前页所述;

Trumpf机床使用的模具分为标准模及复合模两种,复合模一般有2工位,4工位,6工位,12工位四种;各模具的最大上,下模尺寸分别为:

标准模具类型 标准模具上模 标准模具下模 4工位复合模上模

圆形RO(mm)

Φ76.2 Φ77 Φ16

方形SQ(mm) 边长A=50.8 边长A=52 边长A=11.3

OB形(mm)

/ / 长边=16

长方形(RE)(mm)

/ / 对角线长=16

注意:4工位复合模可冲裁的最大板厚为 3.2mm ,可承受的最大冲压力为55KN!

C.模具的结构及外形因机床的不同而大不一致,详见以下介绍:

a.Amada机床的模具结构图如下,共分A,B,C,D,E五种;各工位模具的标准高度详见下表:

工位类型 A工位(1/ 2” )

B工位(1-1/ 4” )

C工位( 2” )

冲头高度 207.5mm

207.5mm

96mm

上模总高度 209.5mm

209.5mm

209mm

上模冲头高度 207.5mm

207.5mm

208mm

下模高度 30mm 30mm 30mm

导套与冲头分体型 弹簧冲头一体型 模具结构 弹簧冲头一体型

D工位(3-1/ 2” )

E工位(4-1/ 2” )

84mm 84mm

211mm 211mm

209mm

209mm

30mm 30mm

导套与冲头分体型 导套与冲头分体型

各工位模具的结构见下图:

1.冲模头 2. 脱模弹簧 3. 止环 4. 油环 5. 导套

C工位整套模具 D工位整套模具 各指示部分名称:

1. 内六角螺栓M8x20 2. 冲模头 3. 碟形弹簧 4. 内六角螺栓M12x50 5. 冲模导套 6. 冲模导杆 7. 内六角螺栓M5x10 8. 定位键 9. 特殊内六角螺钉 10. 弹簧片 b. Trumpf机床使用的模具结构图如下:

Punch with adjusting ring 冲带调整环 Punch 冲头 Adjusting ring 调整环 Stripper 脱料板 Die 下模 Intermediate ring 中间环 Die base 下模座 Cartridge 刀座 标准模具冲头有以下两种:

标准模具下模高度有 18mm 和 20mm 两种;

1. 模具间隙和研磨量:

1. 模具间隙是指上模冲头与下模孔的配合缝隙,模具间隙是影响模具寿命的一个重要因素,合适的模具间隙不但能够保障模具不过快的磨损,延长模具寿命, 还可加工出断面良好的产品.

当下模间隙较大时,冲头所受负荷较小,可延长冲头寿命,但是产品断面的圆角会较大,毛刺也较大,外观较差;

当下模间隙较小时,冲头与下模对板材产生二次切断,负荷较大,影响模具寿命,孔的断面及精度也较差;

a. Amada机床:对于Amada机床分为机械式驱动(曲轴式)(指PEGA,COMA,ARIES系列)及液压式驱动(指VIPROS,APERIO-V系列)两种,对于两种机床有着不同的间隙值,详见下表:

机械式冲床(PEGA,COMA,ARIES) 板厚 mm 0.8 1.0 1.5

软钢板 0.15 0.15~0.18 0.18~0.27

推荐间隙(mm)

铝板 0.15 0.15~0.16 0.15-0.24

不锈钢 0.15~0.18 0.15~0.22 0.21-0.33

板厚 mm 0.8 1.0 1.5

软钢板 0.15-0.2 0.2-0.25 0.30-0.38

液压式冲床(VIPROS,APERIO-V)

推荐间隙(mm)

铝板 0.15-0.16 0.15-0.2 0.23-0.30

不锈钢 0.20-0.24 0.25-0.30 0.38-0.45

2.0 2.5 3.0 3.2 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0

0.24-0.36 0.30-0.45 0.36-0.54 0.38-0.58 0.42-0.63 0.48-0.72 0.54-0.81 0.60-0.90 0.66-0.99 0.72-1.08

0.20-0.32 0.25-0.40 0.30-0.48 0.32-0.51 0.35-0.56 0.40-0.64 0.45-0.72 0.50-0.80 0.55-0.88 0.60-0.96

0.28-0.44 0.35-0.55 0.42-0.66 0.45-0.70 0.49-0.77 0.56-0.88 0.63-0.99

/ / /

2.0 2.5 3.0 3.2 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0

0.40-0.50 0.50-0.63 0.60-0.75 0.64-0.80 0.70-0.88 0.80-1.00 0.90-1.13 1.00-1.25 1.10-1.38 1.20-1.50

0.30-0.40 0.38-0.50 0.45-0.60 0.48-0.64 0.53-0.70 0.60-0.80 0.68-0.90 0.75-1.00 0.83-1.10 0.90-1.20

0.50-0.60 0.63-0.75 0.75-0.90 0.80-0.96 0.88-1.05 1.00-1.20 1.13-1.35

/ / /

对于机械式冲床而言,间隙取值标准为:

软钢加工时,其间隙选择范围为板厚的12%-18%,标准值一般为15%; 铝板加工时,其间隙选择范围为板厚的10%-16%,标准值一般为10%; 不锈钢板加工时,其间隙选择范围为板厚的14%-22%,标准值一般为20%; 对于液压式冲床而言,间隙取值标准为:

软钢加工时,其间隙选择范围为板厚的20%-25%,标准值一般为20%; 铝板加工时,其间隙选择范围为板厚的15%-20%,标准值一般为15%; 不锈钢板加工时,其间隙选择范围为板厚的25%-30%,标准值一般为25%;

b Trumpf机床模具间隙应根据零件材料厚度来选取,不同的板厚有不同的间隙,一般为板厚的0.2倍; 2. 模具的研磨:

在一般的钣金加工中,零件的允许毛刺高度在 0.05mm 以下,实际上,我们不可能用测量工具来测量毛刺高度,而是通过手感和目测为准通常标准为:

。通常0.05的毛刺容许高度是看不出来的,如果能看至材料孔边缘有较大毛刺,则说明毛刺已经很大;

。用手指轻轻触摸材料孔边缘,如果感到毛刺很刮手并明显超过材料平面,或戴上手套轻轻从孔边缘滑过,手套的纱线被毛刺挂住,也表明毛刺也较大;

。如果上,下模刃口锋利的尖角部分已被磨损得变成细小的圆角,此时也需进行研磨; Amada机床标准模具上模冲头的研磨量为 2mm ;标准下模的研磨量为 1mm ;

Trumpf机床标准上模的研磨量为 3mm ,下模的研磨量为 1mm ,

研磨时的一次最大进刀量应为 0.03mm ,研磨后应对模具进行消磁处理;

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