數(shù)控折彎機中分段式刀具的優(yōu)化設(shè)計與應(yīng)用
2019-8-7 來源： 許繼電氣股份有限公司 作者： 李鵬輝
摘 要：隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，加工業(yè)發(fā)展迅速，為各行業(yè)提供結(jié)構(gòu)件的加工和制備服務(wù)，滿足社會經(jīng)濟發(fā)展中多個行業(yè)的結(jié)構(gòu)件生產(chǎn)需求。數(shù)控折彎機是對薄板進行折彎的數(shù)控折彎機模具，在大型鋼結(jié)構(gòu)件加工中發(fā)揮重要作用。其中應(yīng)用到的分段式刀具作為重要的配件，如設(shè)計不當(dāng)很容易導(dǎo)致使用效果上的不佳，影響設(shè)備的生產(chǎn)效率。本文首先闡述了數(shù)控折彎機中分段式刀具的問題和設(shè)計方向，進而提出了其優(yōu)化設(shè)計理念以及實際應(yīng)用策略。
關(guān)鍵詞：數(shù)控折彎機 刀具 設(shè)計 應(yīng)用
數(shù)控折彎機具有多工步編程功能，可實現(xiàn)多自動運行，完成多工步零件一次性加工，提高生產(chǎn)效率。在實際應(yīng)用中，如為企業(yè)設(shè)備試制零件時若加工產(chǎn)品無法滿足零件圖紙規(guī)定，則生產(chǎn)出的零件也就無法應(yīng)用在設(shè)備當(dāng)中。這就要求對數(shù)控折彎機進行檢查調(diào)試，尤其就分段式刀具進行優(yōu)化設(shè)計，使得折彎機加工操作成果滿足企業(yè)生產(chǎn)需求。
1 、數(shù)控折彎機中分段式刀具的問題與設(shè)計方向
針對骨架零件加工過程中出現(xiàn)的問題，應(yīng)當(dāng)就數(shù)控折彎機零件試制成品的關(guān)鍵尺寸合格率進行統(tǒng)計分析，具體從工藝角度和加工設(shè)備角度兩個方面探究加工問題所在。排除加工工藝問題之后，針對加工設(shè)備進行問題判定。應(yīng)當(dāng)利用多種檢測方式對試制零件進行質(zhì)量抽檢，明確試制零件與圖紙設(shè)計規(guī)定尺寸存在多少偏差，基于此判斷出折彎刀具存在的問題。通常為折彎面多的零件折彎時發(fā)生干涉、刮傷，導(dǎo)致零件成形角度不達標，骨架零件合格率無法滿足相應(yīng)要求［1］。綜合上述分析可知，為確保零件生產(chǎn)質(zhì)量，優(yōu)化數(shù)控折彎機的設(shè)備狀況，應(yīng)當(dāng)就分段式刀具結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化設(shè)計，解決零件合格率低和不達標的問題。
2 、數(shù)控折彎機刀具的優(yōu)化設(shè)計
為確保數(shù)控折彎機中分段式刀具的全面優(yōu)化設(shè)計，提高整體設(shè)備的加工精度，應(yīng)當(dāng)就分段式刀具的各個方面進行針對性設(shè)計，主要包括刀具形狀、刀具分段尺寸和刀具材料等。
2.1 刀具形狀設(shè)計
刀具形狀設(shè)計應(yīng)當(dāng)結(jié)合刀具材料和加工零件材料屬性進行對應(yīng)設(shè)計。形狀設(shè)計包括分段刀具的上模和下模，初步設(shè)計出4 種上模，結(jié)合既有的問題，基于金屬材料的回彈性和折彎零件的設(shè)計形狀，對刀具形狀進行新型設(shè)計選擇，確定上模設(shè)計后，明確下模的具體數(shù)值。一般而言骨架材料有以下幾種厚度δ=2.5mm、2mm、1.5mm、1.2mm、1mm、0.8mm 為依據(jù), 依此設(shè)計出7 種槽寬的分段刀具下模, 其中槽寬分別為:6mm、8mm、10mm、12mm、14mm、16mm、20mm［2］。此外，在分段刀具的定位塊設(shè)計方面，應(yīng)當(dāng)使其和底座相配合, 確保分段刀具下模得到有效固定，不出現(xiàn)下?；瑒忧闆r影響零件尺寸精度。下模設(shè)計需相對于下模座同芯，便于不同料厚的加工。
2.2 刀具分段尺寸設(shè)計
刀具分段尺寸設(shè)計應(yīng)當(dāng)基于折彎機型號的不同進行針對性的設(shè)計。對于大折彎機和小折彎機應(yīng)當(dāng)對應(yīng)著不同的分段尺寸，滿足不同設(shè)備型號的應(yīng)用需求。對于大折彎機而言，其上模分段尺寸可設(shè)計為L(mm)25 30 40 45 50100 105 495 595 795，下模分段尺寸可設(shè)計為L(mm)25 30 40 45 50 100 105495 595 795；對于小折彎機而言，其上模分段尺寸可為L(mm)15 20 45 50 95100 195 295 495。下模分段尺寸可為L(mm)15 20 4550 95 100 195 295 495［3］。尺寸設(shè)計后應(yīng)當(dāng)結(jié)合整體折彎機數(shù)據(jù)進行多次試驗確認，確保分段尺寸完美契合，保證整體設(shè)備的運行效果。
2.3 刀具材料設(shè)計
在分段刀具材料設(shè)計選擇上，可選用42CrMo，其硬度較高，不易發(fā)生損耗變形，可保證一定周期的有效使用。在材料應(yīng)用之前對其作熱處理:ZHB269-280, 大大提高刀具的使用性能, 確保加工零件的各項數(shù)據(jù)滿足設(shè)計標準和相應(yīng)精度，同時也可大大延長設(shè)備的使用壽命。在確保刀具材料質(zhì)量的基礎(chǔ)上，確保折彎零件尺寸合格。
3 、數(shù)控折彎機中分段式刀具的應(yīng)用
在實現(xiàn)數(shù)控折彎機中分段式刀具的優(yōu)化設(shè)計后，在實際應(yīng)用當(dāng)中應(yīng)當(dāng)注意準遵循使用規(guī)范，避免出現(xiàn)設(shè)備的磨損和零件質(zhì)量不合格。應(yīng)當(dāng)在折彎機設(shè)備接通電源后進行工具調(diào)節(jié)，保證折彎機模具與最底部板厚厚度達標，避免折彎機刀具的過度磨損。其次，應(yīng)當(dāng)做好折彎機上下模的檢查工作，使其重合度和堅固性滿足相應(yīng)要求。在折彎機關(guān)閉后應(yīng)做好數(shù)控系統(tǒng)程序的退出處理再切斷電源，避免刀具受到損傷影響設(shè)備運作效果。
4、 結(jié)語
數(shù)控折彎機分段式刀具在設(shè)備中的作用突出，只有確保其不出現(xiàn)質(zhì)量問題，且能夠確保其結(jié)構(gòu)合理，才能滿足折彎機設(shè)備的運作要求。應(yīng)當(dāng)結(jié)合加工零件要求和設(shè)備狀況做好分段式刀具的優(yōu)化設(shè)計工作，大大提高刀具的操作便捷性，才能為零件加工質(zhì)量安全提供有效保障。
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