第一節(jié) 產(chǎn)品、技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

由于鈑金機械 行業(yè) 在制造業(yè)中的基礎性地位，其產(chǎn)品廣泛運用于通訊設備、精密機床、汽車、飛機制造等 行業(yè) ，鈑金機械 行業(yè) 的總體水平高低直接影響了我國制造業(yè)水平的提高，鈑金機械制造 行業(yè) 的技術(shù)基本已經(jīng)實現(xiàn)了數(shù)控。

一、數(shù)控剪板機

先進的CNC剪板機摒棄了一般剪板機的人工操作，由板料自動進給支承、卸除和堆垛系統(tǒng)組成，除可定位、送料和切斷工件外，還可自動分選、收集剪下的碎片。對加工大量恒定尺寸的零件來說，效率甚高，且大大減輕工人的勞動強度。CNC設備的一次性投資雖然貴一些，但可通過連續(xù)、大量的加工來彌補，最終使每個零件的加工成本降低。近年來，國內(nèi)不同規(guī)模的鈑金企業(yè)已意識到上述先進技術(shù)設備無論在性能與經(jīng)濟上，還是從加工方式的發(fā)展方向上，都是明智的選擇，因而相繼引進，使鈑材加工水平大大提高，對于產(chǎn)品與世界接軌，走向世界起了關鍵的作用，同時，也標志著我國鈑金生產(chǎn)的加工技術(shù)和裝備水平已跨入世界先進行列。

二、數(shù)控旋壓設備

在近10年的時間里，我國的旋壓設備完成了由液壓仿行到全數(shù)字控制的轉(zhuǎn)變。20紀60年代中期至90年代中期，我國設計制造的旋壓機床基本上是液壓仿行，控制精度較低，所采用的電器和液壓控制元件性能差，機床的整體性能及可靠性低。對于一些形狀復雜、加工工序道次多、走刀軌跡復雜的零件，液壓仿行旋壓機床就暴露出加工效率低和其他一些功能上的缺陷。但這類機床經(jīng)久耐用，抗沖擊震動、抗負荷過載能力強，能夠適用各種惡劣的工況。經(jīng)過不斷地維修整改，這些機床現(xiàn)在仍有不少在承擔著大量的科研生產(chǎn)任務，30多年來為我國的航空航天事業(yè)做出了突出貢獻。

90年代末期，隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，各種進口元器件的大量采用，在綜合吸收已經(jīng)研制開發(fā)旋壓設備的基礎上，設計制造出集國際上最先進的數(shù)控系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、機械及各種元器件于一身的完全代表了國際先進水平的旋壓設備。

其特點如下：

1)廣泛采用國際上最先進、最流行數(shù)控系統(tǒng)如西門子840D，控制軸數(shù)多，控制精度高，性能穩(wěn)定可靠。

2)液壓系統(tǒng)采用伺服閥或比例伺服閥，頻響高，全閉環(huán)控制。尤其是比例伺服閥，集比例閥和伺服閥的優(yōu)點，是數(shù)控旋壓機床電-液轉(zhuǎn)換最理想的控制元件。

3)主軸系統(tǒng)采用交流變頻或直流調(diào)速，變頻器采用進口，能夠做到恒線速度。

4)采用進口主軸軸承、進口滾動導軌等旋轉(zhuǎn)傳動部件，提高了整個設備的精度和可靠性。

5)光柵尺、位移傳感器、旋壓編碼器等多種位移，及位置反饋元件也采用進口元件。

由于采用了國際上最先進的數(shù)控系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、機械傳動及控制元件，結(jié)合自身的機械加工優(yōu)勢，國產(chǎn)旋壓機床的整體水平已經(jīng)達到國外21世紀初的水平。國產(chǎn)旋壓機床的這種制造模式與國外其他旋壓機生產(chǎn)廠商是一致的，與進口旋壓設備相比，具有價格優(yōu)勢、維修及售后服務優(yōu)勢、工藝服務優(yōu)勢。

90年代末至今，我國共設計制造各類數(shù)控旋壓機床70余臺，其中包括單旋輪普通旋壓機床、雙旋輪普通-強力旋壓機床、三旋輪強力旋壓機床；各類專用旋壓機床如立式皮帶輪旋壓機床、鋁合金氣瓶和鋼質(zhì)氣瓶收口專用旋壓機床、封頭成形旋壓機床、風機零件成形和翻邊專用旋壓機床；還有內(nèi)旋壓專用機床、滾珠旋壓機床。機床的加工范圍從50～2000mm，可成形零件高度最大達3000mm。就旋壓機床的最重要參數(shù)徑向旋壓力來講，單個旋輪的最大推力已經(jīng)達到600kN。

三、伺服和異步電動機聯(lián)合拖動機械壓力機

采用交流異步電動機和交流伺服電動機聯(lián)合拖動機械壓力機是目前 研究 的熱點問題。國內(nèi)某單位在現(xiàn)有J84—250精壓機結(jié)構(gòu)的基礎上，開發(fā)研制了一種雙曲軸并聯(lián)驅(qū)動肘桿式精壓機JB84—250。
主要技術(shù)參數(shù)：

公稱力2500kN

滑塊行程80～120mm

滑塊行程次數(shù)25～45次/min

主電機功率22kW

伺服電機功率11kW

機器的驅(qū)動部分增加了一臺可控伺服電動機作輔助驅(qū)動，用五桿機構(gòu)完成輸入運動合成。主電動機通過主曲軸L1驅(qū)動連桿a1，再驅(qū)動肘桿a2、a3，使壓力機滑塊運動的同時，改變伺服電動機的控制參數(shù)(如勻速轉(zhuǎn)動、變速轉(zhuǎn)動及在一定的相角內(nèi)擺動等)就可實現(xiàn)對滑塊運動速度、下死點位置及滑塊保壓時間(保壓時間可達1/5周期)的調(diào)節(jié)。

新型JB84—250精壓機的主要特點是采用雙曲軸雙電動機協(xié)調(diào)配合并聯(lián)驅(qū)動，兼容了J84—250精壓機機構(gòu)的高精度、高效率、高承載力的特點，增加了伺服電動機驅(qū)動機構(gòu)柔性可調(diào)節(jié)的優(yōu)點，可在一定范圍內(nèi)靈活調(diào)節(jié)沖壓滑塊的位置和速度，以適應不同零件加工工藝折彎單元，縮短折彎工序輔助時間，提高工件加工效率。該機代表了國內(nèi)數(shù)控液壓板料折彎機的最高水平。

四、板料折彎機

近年來，數(shù)控板料折彎機出現(xiàn)了由液壓驅(qū)動向機械傳動回歸的動向。這種回歸不是機械傳動簡單地替代液壓驅(qū)動，而是采用伺服電動機帶動滾珠絲杠直接驅(qū)動折彎滑塊，形成新型數(shù)控板料折彎機。上海沖剪機床廠生產(chǎn)的ME50/2550型數(shù)控板料折彎機、江蘇揚力集團有限公司生產(chǎn)的EB3512型數(shù)控板料折彎機和湖北三環(huán)鍛壓機床有限公司生產(chǎn)的PPH35/13型數(shù)控板料折彎機，折彎滑塊由兩臺伺服電動機同步驅(qū)動，在滑塊平衡快速運行的同時，滑塊撓度得到有效補償。伺服電動機直接驅(qū)動的優(yōu)點在于能耗、噪聲、污染和制造維修成本大為降低，機床的可靠性、工作速度和效率得以提高。該類數(shù)控板料折彎機滑塊空程速度可達100mm/s，折彎速度10～15mm/s，空程速度70mm/s；滑塊定位精度為0.035mm，重復定位精度為0.01mm。

至此，我國數(shù)控液壓板料折彎機在技術(shù)層面上已具備了網(wǎng)絡化的條件，并開始出現(xiàn)向網(wǎng)絡化和單元化發(fā)展的趨勢。

第二節(jié) 產(chǎn)品工藝特點或流程

金屬板材加工就叫鈑金加工。主要工序是剪切、折彎扣邊、彎曲成型、焊接、鉚接等，需要一定幾何知識。

鈑金機械中，沖壓是一種主要的加工方式，占有重要地位。隨著數(shù)控技術(shù)和計算機輔助制造技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的手工加工方式已逐步被淘汰，取而代之的是板材數(shù)控高速沖壓加工，甚至是計算機輔助自動加工的方式。隨著數(shù)控沖壓設備的發(fā)展，飯金沖裁加工工藝向多元化方向發(fā)展。

一、折彎工藝

折彎工藝常與切割及焊接工藝組合運用，即切割+折彎+焊接工藝。在這組工藝中，折彎是核心工藝，而切割和焊接可認為是輔助工藝。

1）折彎工藝基本原理

折彎工藝也呈彎曲工藝，是將板材、型材或管材等彎成一定曲度和角度，形成一定形狀的工序。

折彎工藝原理示意圖

2）采用折彎工藝的產(chǎn)品造型特征

很明顯，折彎后，產(chǎn)品仍是以平面構(gòu)成，只是在折彎處形成了一個圓角R,此圓角取值較大時實際就是一個曲面，只向一個方向彎曲的曲面，可稱之為單曲面。折彎工藝成本低廉，無須使用模具，非常適合小批量生產(chǎn)。當生產(chǎn)批量很高時，則更適合采取精度更高的模具進行生產(chǎn)了。

一些自身重量較大，或者要求殼體必須有較高強度，或者需要屏蔽電磁輻射的產(chǎn)品，必須采用金屬外殼。目前市場上的此類產(chǎn)品普遍采用了切割加折彎加焊接。

設計此類產(chǎn)品造型時，需要十分重視產(chǎn)品的節(jié)奏感，或者要防止整個外觀造型中只有安全平行的和垂直的平面，如此極易造成死板生硬的局面，可設法形成小范圍的斜面或者利用折彎半徑形成的單曲面來對生硬的整體進行調(diào)和，以達到剛?cè)嵯酀πА?/p>

二、數(shù)控鈑金機械加工工藝

數(shù)控沖剪復合機床是鈑金加工工藝的一個新的突破，在飯金加工方面開創(chuàng)了一個嶄新的領域，特別適合中小批量生產(chǎn)和柔性加工。

電腦刺繡機面鈑零件

1）冼下料，后加工

先用剪板機將板材按照零件外形尺寸下料，而后編輯數(shù)控程序進行加工將裁剪好尺寸的板材用數(shù)控沖床的夾鉗夾持進行加工，此種加工工藝在下料時要進行修邊，并要保證4邊的垂直度，按照理想狀態(tài)在一張1250x2500的板材上能加工18塊410mmx400mm的矩形板料，通常按照寬度小于smm的板條為廢料，材料利用率小于9%，平均每個零件的下料按照30秒計算，耗時9分鐘要1個人工:將下料后的板材到數(shù)控沖床上加工，每個工件加工所需6種模具，共沖壓93次完成此工件的加工，加上裝夾和卸下工件的過程，每個工件完成耗時1分鐘，需要1個人工。

2）沖壓套裁

在整張板材上排料18個零件，用數(shù)控沖床中SOxs的長方模具以切斷的方式把每個零件分開，同時還要預留微連接，防止零件脫落，保證板材的整體性，一次裝夾后完成，由于模具在切斷時每兩個零件之間有smm的間隙為長方模具的尺寸，材料利用率小于94%，工件加工所需7種模具，其中較第一種生產(chǎn)工藝增加了一套長方模具的使用，在這一次切斷零件之間連接的加工中長方模具沖壓了360次，共沖壓93xl8+360=2034次完成此1件的加工，整個過程耗時12分鐘，需要1個人工，由于整張板只有微連接維持其板材的整體性，板材剛度變得非常低，加工零件的精度相對降低，在以Y方向遷回加工時，極有可能使得板料與機床的上下轉(zhuǎn)盤發(fā)生碰撞發(fā)生卷料或拉料故障，構(gòu)成極不安全的隱患，所以在加工切斷零件時不宜高速。對于數(shù)控沖床加工后的零件還被微連接連在一起，要將微連接打斷取下零件，并將零件微連接處毛刺磨掉，需1個人工耗時6分鐘。

免責申明：本文僅為中經(jīng)縱橫 市場 研究 觀點，不代表其他任何投資依據(jù)或執(zhí)行標準等相關行為。如有其他問題，敬請來電垂詢：4008099707。特此說明。