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智航数控转塔冲床--旋转塔模具如何选择?

Jun,07,2022 << Return list

数控冲压是钣金加工中的重要前工序之一,前工序的速度和质量将直接影响后工序的过程。数控冲床的类型和品牌通常是公司高级管理层选择的重要设备。只要有数控冲压,就需要模具。那么,如何选择模具来实现快速高效的生产呢?以下是中国应用最广泛、最常用的厚转塔(长导向)数控冲床和模具类型的选择(不包括快速、村田、短导向机床模具)。

85系列模具(图1)是业内常说的标准模具,是AMADA美特最早的旧模具被称为原型,威尔逊和锐特尔被称为标准型,其他公司基本上被称为A85标准型。该模具具有结构简单、制造工艺成熟、钣金制造商提前购买成本低、被大量钣金公司购买等优点。缺点是冲头刃磨量少(只有2).5~3mm),特别是C、D、E工位冲头研磨后需加垫片,影响加工速度和精度;A、B车站导套为封闭式,冲头尺寸对应导套。如果改变模具尺寸,必须购买导套,因此后续使用成本较高。由于技术含量低,生产工艺简单,也是国内模具企业生产销售最多的产品。由于低效率和材料浪费,欧洲、美国、日本等发达国家和地区很少使用或不再使用这种模具。


图1 85系列模具

80系列模具是威尔逊的早期产品,市场流通不多。后来,威尔逊用90系列取代了这类产品。该模具具有结构简单、制造工艺成熟、设计合理等优点;最大的优点是A、B车站冲头柄直径较厚。作为一种重载模具,冲压厚板的性能优于85系列结构模具,其他性能与85系列结构模具相似。80系列模具结构的缺点是冲头刃磨损少(只有2.5~3mm),A、B车站导套为封闭式,冲头尺寸对应导套。如果模具尺寸发生变化,必须购买导套。因此,后续使用成本较高。由于效率低、材料浪费等原因,欧洲、美国、日本等发达国家和地区很少使用或不再使用这种模具。


图2 80系列模具

90系列模具属于威尔逊模具系列产品。该模具的优点:A、B车站冲头分体设计,无需任何工具即可快速调整冲头长度,简单快捷,比85系列模具节省1/3倍以上的拆装时间。C、D、E车站冲头设计环保。冲头材料的使用比85系列结构少50%。冲头长度的调整是通过导套调整机构快速调整的。冲头研磨后无需添加垫片;所有90系列冲头的研磨量均高于85系列冲头.5倍以上;A、B工位导套为开放式设计,客户后期只需要购买冲头、下模、退料板(PDS)可以节省打击头部件和导套的采购成本,非常有利于降低成本,提高钣金制造商的生产效率。模具缺点:制造工艺要求高,热处理工艺复杂,生产成本高,采购成本高于85系列模具;特别是A、B站冲头螺纹精度是国内大多数模具制造企业不能达到原制造标准,也不能保证模具的交换和匹配;因此,90系列模具在国内市场的普及率仍低于85系列模具。

90系列模具的初始采购成本确实很高,但90系列模具的拆装时间只有85系列模具的1/3C、D、E工位冲头研磨后无需制作或采购垫片,精度和可靠性较高。

90系列模具的所有冲头刃磨量都超过85和80系列模具.5倍以上,后期使用只需购买冲头、下模、退料板(PDS);综合计算采购成本和使用成本,90系列模具的使用成本低于85系列模具。


图3 90系列模具

以广州启泰模具和深圳瑞特尔模具为龙头的国内模具企业迅速崛起,采用了大量先进的数控机床和专用刀具技术,克服了90系列模具制造技术的困难。90系列模具冲头的价格也大幅下降,甚至相当于85系列冲头。


图4 超能系列模具

超能模具(图4)是美特公司ULTRA模具类型,A、B与威尔逊90系列基本逊90系列基本一致,A、B车站冲头分裂,开放式导套,通过快速调整冲头组件调整机构快速调整冲头长度,冲头刃磨量是85系列冲头的3倍以上,同时超能B现场冲头可实现90系列B车站模具互换互配;超能最大的亮点是退料板的避空设计非常出色,A、B工位可额外增加冲头3mm的刃磨量,C、D、E工位冲头可额外增加2mm研磨量。

超能C、D、E车站可调导套与85系列冲头兼容,实现可调。冲头刃磨后无需添加垫片。同时,90系列冲头可以通过更换上模载体来安装,更经济。

节能系列模具(图5)是经济型模具。经济型产品本身并不便宜,而是经济型的使用。各大模具厂商都有自己的经济型产品,比如AMADA公司NEX模具、Z系列(万用可调),ALPHA系列(a GUIDE)威尔逊90系列和美特等类型的产品ULTRA同样的功能是可调的,研磨冲头后不需要加垫片。


图5

NEX系列,冲针系列(TIP冲针),A、B车站开放式导套,C、D、E车站刀片模具,避免节材模具等系列产品。如果这类模具被钣金企业广泛使用,将大大节省后续模具采购成本。更重要的是,它将大大降低更换和维护模具的时间,从而大大提高生产效率和产品质量。NEX通过系列产品NEX快速调整击头调整A、B工位集成冲头可将研磨量提高到5mm以上(对于1.5mm以下板可实现10mm调整量);NEX快速调节打击头拆卸不需要专用工作台,手可以简单快速完成;更重要的是,调整后上模组合高度为208mm不变,操作员不需要花时间调整冲床参数,冲压行程始终保持在很小的范围内,冲头只需缩入导套(退料板)0.5mm,保证冲床高速冲切;NEX快调打击头还可以将已报废的标准冲头(长度大于199mm)再次利用,只要保证上模高度在207.5mm即可使用,NEX快速调节打击头也可与标准85系列模具相结合,以提高冲头的叶片磨量,以降低成本。针式替代模具和开放式导套的优点很明显,采购成本也不会逐一讨论。

许多公司称之为ABS,是AIR BLOW SYSTEM缩写。气吹是AMADA当然,公司早期的专利技术还包括真空下模具的废物吸收功能。这种模具(图6)最大的优点是模具可以通过气化油雾润滑,对冲头具有冷却、润滑和清洁的作用,吹风模具的寿命比普通模具高2.5倍以上;能有效抑制刀口粘附现象,抑制废物反弹(跳跃材料),减少挂板(带材料)和拉板事故的发生;油雾吹能防止粉末和其他异物进入导套,在工作中清洁模具,减少模具维护时间;冲压产品截面精度较高,还会减少须状毛刺(拖鼠尾);冲压速度可比普通模具高10%以上。是先进高速进口数控冲床钣金制造商的必备模具,否则将大大浪费先进设备的高速功能和钣金制造商的高设备采购成本。


图6 吹风模具

多子模具(图7)是实现数控冲床高效工作最有效的方法。这是快速冲床最受欢迎的原因之一。快速设备可通过多子模具将车站扩展到180个以上。该技术延伸了有限的塔式模具车站,减少了车站自然更换模具的时间,减少了冲床的待机时间。冲床在多子模座中选择模具速度非常快,冲压效率大大提高。冲头、下模、退料板采购价格低,国内大型厂家生产。长导向(厚转塔)数控冲床能实现多子模具功能的厂家并不多。据笔者不完全了解,目前国内具有厚转塔多子模具功能的设备主要有:台 梨 福 MAX1250、FINN-POWER、EUROMAC、金方圆等。由于多子模座精度要求高、加工难度大、专利技术保护等原因,多子模座基本座椅基本依赖进口。为了节省购买多子模具座椅的成本,一些钣金制造商不使用机床本身的多子模具站,也不使用普通的大站模具。事实上,这是最大的浪费,增加了成本。高效生产最基本的理论是最大限度地减少停机时间。


图7 多子模具

钣金厂家除了选择上述厚转塔(长导向)冲孔模具类型外,还可以通过选择新型模具来实现节能高效。


图8 厚转塔大站避模


图9

例如,大型车站节材避开模具(图8)、窄口全导向切边模具,节约板材,提高板材利用率;微连接模具易于拆分工件;多路弧形模具倒角;去除毛刺模具,减少去除毛刺的时间,提高效果和产品质量;半剪切模具(图9)、螺孔(自攻丝)模具和螺齿模具可降低下一道工序的攻丝和焊接成本,铰链模具可降低铰链安装或焊接成本;标记模具,打印产品代码或标记,为下一道工序提供便利,降低搜索和错误概率;外部弧形模具用于切割孔(114).3mm)通过侵蚀实现;多孔冲模提高冲裁效率,减少板材扭曲;滚轮模提高板材强度,无需增加板材厚度;组合翻边模具和组合沉孔模具可实现钣金打样,无需再订模具。

简而言之,在当今快速、微利的工业时代,为了提高企业效率,除了大量购买先进设备,提高自动化程度,减少操作人员,做适当的人才培养,企业老板或高管必须考虑每一个生产细节,激励工程技术人员、采购人员积极寻找更好的工具、更好的工艺方法,充分发挥先进设备和人员的主动性。只有选择真正适合企业产品特点的模具类型,才是降低企业生产成本的最佳途径;提高生产效率和质量,真正提高企业力。

——2014年第二期《钣金与制作》