沖壓是一種常用的金屬加工工藝。它借助于常規或沖壓設備的動力,使板料在沖力和模具的作用下變形,從而獲得一定形狀、尺寸和性能的產品零件。隨著新技術和新工藝發展與應用,越來越多的企業采用自動化沖壓。不僅可以降低勞動強度,提高生產效率,且大幅提高了生產安全性。自動化沖壓的發展中,數字液壓缸功不可沒。
以皮帶機托輥沖壓軸承座為例。煤礦中,皮帶機托輥用量非常大,1套托輥用2個沖壓軸承座。
傳統沖壓工藝為:落料→一次拉深→二次拉深→三次精密拉深→切邊→沖孔。生產中需要多臺沖床,多道工序,多人操作,效率很低。沖壓軸承座需要3次拉深,且對工件進行多次拉深時,需要精確確定每次的拉深深度,才能保證零件尺寸。在換模時,也要先對模具進行多次調試。模具的深淺不好測量,為此需要進行多次拉深試驗,尺寸合適后才能進入正常生產階段。數字液壓缸的應用正好可以為解決這個問題,提供一種新的思路。
數字液壓缸在PLC及計算機程序的控制下,能夠嚴格按照設定方向、速度與行程進行精確運動,且其運動具有速度可調、微米級行程控制、導向精度高等優點。另外,數字液壓缸本身又具有很大輸出壓力,借助一定輔助裝置固定模具,完全可以取代沖床,可實現數控調模。
與傳統工藝相比,用數字液壓缸生產皮帶機沖壓軸承座的工藝,除道落料工序使用普通沖床沖壓落料外,其余工序均采用數字液壓缸代替沖床來完成。具體工藝及工裝特點為:
1、將完成各工序的數字液壓缸固定在同一個床身上。
2、將上模固定在數字液壓缸上,這樣每個數字液壓缸就可以代替一臺沖床,如下圖所示。
3、模具結構簡化。由于數字液壓缸導向性很好,可省去模具導柱、導套,這樣大幅簡化了模具結構,降低了模具制造成本。數字液壓缸行程可實現微米級精確控制,在工作前設定數字液壓缸行程,就可以實現對工件的精確拉深,這就省去了拉深前多次調整模具的過程。
4、工序間轉送料自動化。在PLC控制下,用電磁轉送裝置進行工序轉接,可以實現轉料及送料自動化、無人化,極大地提高了生產安全性與生產效率。
通過對數字液壓缸組成及動作原理分析,以及在沖壓工藝方面的應用試驗研究分析,得出以下結論:
1、數字液壓缸具有穩定可靠的速度、行程控制性能,這種性能顯示出數字液壓缸具有很強的可控性、安全性、實用性;
2、通過控制數字液壓缸的運動,可以使沖壓工藝按照設定的運動程序進行,實現無人自動化沖壓作業。在大批量、多工序、高勞動強度,易出現疲勞安全性問題的沖壓生產中極具推廣應用的必要;
3、數字液壓缸在基礎工藝領域具有的應用空間,廣大工程技術人員可在各自所從事的技術領域中去深入研究、開發利用。