選擇折彎機應(yīng)遵循四個原則:第一,涉及到機械系統(tǒng)工作時使用的精密度。原則上可以認為,彎角的誤差從物理學上講是不可避免的,所以重要的是用戶可以接受多大的偏差,簡單的零件有時精度稍低是可以接受的,但大多數(shù)零件往往要求很高的精度,特別是在折彎后還需要繼續(xù)加工的情況下。第二,新機械必須具有多大的靈活性。零件的范圍越廣,種類越多,那么機器在靈活性方面必須滿足的要求也越多。換句話說,出于經(jīng)濟上的原因,折彎機在軟、硬件方面的操作都必須非常簡便,即便是在訂單經(jīng)常變化,且很少重復(fù)的情況下,調(diào)整時間也能夠盡量縮短。第三個,需要確定機械系統(tǒng)的生產(chǎn)能力和規(guī)格大小。從零件的尺寸范圍出發(fā),必須對壓力、彎曲長度、沖程和結(jié)構(gòu)高度進行測算。第四個,不涉及機械本身,而是涉及決策過程。如果不想自己動手對整個市場進行調(diào)研的話,那么最好是將焦點集中在能夠提供盡可能多的方案的一家或幾家廠商上。
提高定位精度
折彎結(jié)果的精度是衡量折板機最重要的標準。這里必須將翼緣長度上的精度與彎角上的精度加以區(qū)別,同時這兩種參數(shù)又不是相互獨立的:沒有高度的定位精度,角度的精密幾乎是不可實現(xiàn)的。為了使自己的折彎機在角度精度上具有競爭力,最好的建議是,投資購置一臺誤差在±1以內(nèi)的機械。但是根據(jù)折彎件用途的不同,實際公差往往更小。這不僅適用于優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品的原裝設(shè)備制造廠商,也適用于專業(yè)的經(jīng)銷店。判斷角的決定性因素是,整個彎曲長度上精度不出現(xiàn)任何變化。一臺物有所值的機械,即使在折彎件很長的情況下,任何一個位置上的彎曲角度都是一樣的,即使折邊上有切口或沖槽。
彎曲角度的精度不僅是高定位精度的一個結(jié)果,而且在很大程度上取決于物理的影響參數(shù)。所以在壓力很大時,機械本身的微小彎曲是不可避免的。此外,每塊板材都有其特殊的性能特點:厚度不同,張力不同,而張力會在卸荷之后造成回彈。假如板材的軋制方向是橫向或成對角線的話,那它的情況就會發(fā)生變化。假如角度在最后需要相符,那么所有這些影響因素都必須在彎曲過程中加以補償。
在Bystronic-Beyeler折彎機上,材料的厚度借助高精密壓力傳感器與Y軸測量系統(tǒng)共同加以確定,并可自動進行必要的校正。機械進行動態(tài)的壓力調(diào)節(jié),如果在一個彎曲工序之內(nèi),零件的幾何形狀要求有不同的彎曲力,那么這種調(diào)節(jié)是自動進行的。對回彈的補償由回彈測量周期決定。借助于加彈測量循環(huán),沖頭的浸沒深度在測量值的基礎(chǔ)上無需操作人員動手即可得到校正。單個模具支承在液壓枕墊里的折彎機,在彎曲過程中機械潛入到液壓枕墊里,所有機械方面的、材料造成的,以及外界的影響因素可以全部得到補償。同時,液壓枕墊能夠保護模具和整個系統(tǒng),使之不會發(fā)生過載。
模具種類影響靈活性
主要加工單個薄板類零件的企業(yè),應(yīng)當考慮購置一臺裝有內(nèi)置角度測量系統(tǒng)的折彎機,角度測量系統(tǒng)在彎曲過程中持續(xù)對角度進行測量,并對誤差進行修正,其替代方案是回彈測量裝置。有了這樣的輔助工具,板材的厚度、軋制方向、抗拉強度,及其他特性參數(shù)將進一步得到控制,并可以提高精度。
除了彎曲結(jié)果的質(zhì)量之外,機械的產(chǎn)量也必須合適。現(xiàn)在的發(fā)展趨勢顯然是朝著單個零件加工和小批量加工的方向發(fā)展,因為如今零件已經(jīng)不再保存在倉庫里,而是現(xiàn)用現(xiàn)加工。所以,現(xiàn)在的折彎機應(yīng)當是具有極強的靈活性。
不僅是批量大小對折彎機的靈活性有影響。假如彎折的全部是簡單的型材,那肯定可以達到各種的要求。但企業(yè)在實際生產(chǎn)中大多是另一種情況,它們?nèi)粘<庸さ闹饕且恍┒鄠€面都必須進行彎曲的復(fù)雜零件,有時是難以操作的大型零件,但也有彎曲難度較大的零件,如半徑彎曲、沉降彎曲、Z形彎曲,以及卷邊彎曲等。
在這方面,選擇正確的模具具有很重大的意義。這是一件任何時候都能夠輕易掌握的事情,因為模具的花色品種太多,量也太大。誰擁有了一種涵蓋角度范圍大和材料厚度范圍廣的通用模具系統(tǒng),誰就擁有了加工更多零件模具的實力,就可以占居優(yōu)勢。這里需要注意的是,具體的用途決定具體的解決方案。模具始終應(yīng)當做個性化的選擇,簡單的途徑,也就是根據(jù)粗略估計投資一筆錢,通常都是比較昂貴的。Bystronic采用了一種軟件,軟件中收集了所有的模具,以及它們的特征參數(shù),這樣就可以迅速測算出最佳的模具選擇,既節(jié)省了時間又節(jié)省了金錢。
用于訂單變化的液壓夾緊裝置
選出的模具對模具的夾緊有著直接的影響,模具越高,需要固定得越結(jié)實牢固。在大多數(shù)情況下,采用模具液壓夾緊裝置是值得推薦。有了這種裝置,在3m的彎曲長度上,根據(jù)大小和節(jié)距的不同,上下模具的更換只需2~3min。相應(yīng)的費用比機械模具夾緊裝置要高出好幾倍,而且還需要更加小心。特別是在訂單經(jīng)常變化的情況下,材料和板厚也會隨之變化,操作人員都十分了解液壓夾緊裝置的優(yōu)勢。編制彎曲程序?qū)τ谡蹚潤C的靈活性來說也同樣具有重要意義。在機械上進行數(shù)字編程,其前提是機械操作人員要具有一定的經(jīng)驗。操作人員必須把各個彎曲步驟設(shè)計好,而且此后不會在彎曲零件和機械或模具之間發(fā)生碰撞。更簡單的方法是采用圖形編程,圖形編程可以對彎曲順序提出建議。理想的方法是采用高性能的CAD/CAM軟件編制彎曲程序。這樣不但節(jié)省了時間,而且還包含有自動碰撞控制,并且在機械的控制裝置上用3D顯示出程序。對操作人員來說,第二點意味著他們可以知道自己應(yīng)該如何放入零件,檢查哪些地方有切口或開槽。這些優(yōu)點在復(fù)雜的零件上可以更好的被體現(xiàn)出來。在CAD/CAM程序包Bysoft中,無論是硬件、軟件,還是切割和彎曲程序都是相互協(xié)調(diào)好的。
極小的內(nèi)徑采用三點彎曲
與靈活性和精度相聯(lián)系的是彎曲方法。現(xiàn)在的折彎機多數(shù)是采用空氣彎曲和自由彎曲原理工作的。空氣彎曲的原理是,工件從橫斷面上看是位于陰模的兩個點上,經(jīng)過這兩個點之間的沖頭是被彎曲的,工件不接觸模具的底部。自由彎曲時,工件像空氣彎曲時一樣置于陰模的兩個點上,但沖頭是把工件沖壓到模具底部的。三點彎曲可以加工更小的內(nèi)徑,因為模具比較細長,厚度只有6mm,而且可以用較狹小的陰模工作。這在實際生產(chǎn)中具有一定的優(yōu)勢。折痕附近可以有開孔和切槽,縫隙可以更窄,美感得到了提升,而且也方便清洗。
實體精壓是另一種方法,這是一種精度很高,且最不經(jīng)濟的選擇,其板材厚度僅限于3mm以下。缺點是每個角都需要有自己的上下模具,而且根據(jù)材料的不同,大約需要有4~8倍的壓力。
折彎機的壓緊力和彎曲長度可以直接從機器加工的訂單中推導(dǎo)出來。計算的依據(jù)分別是預(yù)期的最大材料厚度和零件尺寸。空氣彎曲時,在模具寬度經(jīng)過調(diào)整的情況下,所需壓力的粗略經(jīng)驗值是,以毫米為單位最大材料厚度乘以8倍系數(shù),以及以米為單位的彎曲長度。如常規(guī)的彎曲鋼制件為3m長和12mm厚。壓緊力至少應(yīng)概算為12mm×8×3m,也就是288t。更精確的壓力可通過用于不同材料和下模的相應(yīng)表格查到。上模的安裝高度、上模本身,以及沖程取決于零件分類時使用的箱子高度。這里需要特別注意,并向機械制造廠家咨詢。此外,對后擋裝置也需要做簡單提示。原則上可以認為,CNC控制的軸數(shù)取決于彎曲零件。但如果想在機械上設(shè)定一些修邊點,則至少需要選擇4軸的后擋裝置。
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認真遵守以上四個原則就基本可以達到要求。