第一篇:德國TOX沖壓技術(shù)
德國TOX沖壓技術(shù)
沖壓加工是汽車工業(yè)廣泛采用的一種生產(chǎn)加工方式。二十世紀(jì)初期開始使用的機(jī)械式?jīng)_床和二十世紀(jì)中期投入使用的建立在液壓技術(shù)基礎(chǔ)之上的油壓機(jī),做為傳統(tǒng)的沖壓加工設(shè)備,在技術(shù)性能、加工質(zhì)量保證和可靠性以及運(yùn)轉(zhuǎn)經(jīng)濟(jì)性方面已越來越不能適應(yīng)現(xiàn)代汽車工業(yè)大規(guī)模大批量自動化生產(chǎn)的需求。針對現(xiàn)代汽車工業(yè)生產(chǎn)對沖壓加工越來越高的要求,德國TOX沖壓技術(shù)有限公司在二十世紀(jì)七十年代率先成功地開發(fā)出了新一代沖壓技術(shù)及沖壓加工設(shè)備--TOX-氣液增壓式?jīng)_壓技術(shù)及其設(shè)備。1.原理
TOX-氣液增壓沖壓技術(shù)及其設(shè)備的核心是TOX-氣液增力缸。它是一個內(nèi)置液壓油系統(tǒng)的氣增油壓的沖壓動力裝置,只需2bar~6bar壓縮空氣驅(qū)動,即可產(chǎn)生2kN~2000kN的沖壓力。在TOX沖壓設(shè)備中,就是以此高可靠性的集成組合,取代了傳統(tǒng)沖壓設(shè)備的繁雜動力驅(qū)動系統(tǒng)和龐大的裝機(jī)功率。而在運(yùn)動特性方面,TOX氣液增力缸又以專利的三行程沖壓循環(huán)徹底改變了傳統(tǒng)沖壓設(shè)備二沖程沖壓循環(huán)帶來的諸多弊端,為這一新的沖壓技術(shù)奠定了先進(jìn)的運(yùn)動學(xué)基礎(chǔ)。
可看出TOX每一沖壓循環(huán)均由快進(jìn)行程、力行程、返回行程三個行程段構(gòu)成。在快進(jìn)行程,由前部的快進(jìn)氣缸純氣動驅(qū)動上模具快速小力運(yùn)動,直至在某一位置碰到工件。上模具接觸工件后,由工件外阻控制氣液增力缸自動開始?xì)庖涸鰤旱牧π谐?,全力?qū)動上模具實施沖壓加工。完成沖壓加工后,轉(zhuǎn)換主控閥,純氣動驅(qū)動上模具返回至靜止?fàn)顟B(tài),完成返回行程,并處于下一個工作循環(huán)準(zhǔn)備。2.先進(jìn)的技術(shù)性能
TOX三行程氣液增壓沖壓技術(shù)及其設(shè)備為工業(yè)界的沖壓加工,尤其是汽車工業(yè)的沖壓加工,帶來了全新的沖壓概念和沖壓實踐。
1)“軟到位”沖壓技術(shù)
在快進(jìn)行程,僅由氣液增力缸前部氣缸驅(qū)動上模具快速小力接觸工件,其接觸力極小,最大約為額定沖壓力的1%~5%,由此實現(xiàn)了沖壓行業(yè)一直在追求的“軟到位”沖壓加工?!败浀轿弧睕_壓技術(shù)帶來的無沖擊振動和噪音的溫順的沖壓加工,一方面極大地提高了沖壓加工質(zhì)量,解決了傳統(tǒng)沖擊式?jīng)_壓設(shè)備無法解決的沖壓加工難題,比如打印字號、精密壓裝、深拉伸加工等。另一方面還保護(hù)了沖壓模具,降低了沖壓模具的設(shè)計制造難度,極大地延長了模具的壽命。此外“軟到位”沖壓技術(shù)還簡化了對設(shè)備安裝基礎(chǔ)的要求,TOX沖壓設(shè)備可安裝于樓上車間工作,或安裝于導(dǎo)軌上或機(jī)器人手臂上實現(xiàn)移動式全自動沖壓加工,大大降低了專用組合沖壓工作站或全自動壓力加工生產(chǎn)線的設(shè)計制造難度,提高了設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性
SDT伺服直接驅(qū)動技術(shù)-您沖壓車間的未來
新一代伺服驅(qū)動機(jī)械壓力機(jī)。這種新的落料與成型壓力機(jī)用途相當(dāng)廣泛。集合了所有壓力機(jī)特點的可編程伺服直接驅(qū)動技術(shù)SDT確保了如此廣泛的應(yīng)用。這種新的壓力機(jī)配備指定的模具和自動化概念可被設(shè)計爲(wèi)多工位或者級進(jìn)模壓力機(jī)。這類新型壓力機(jī)配備高性能扭矩電機(jī),既沒有飛輪,也沒有離合器和剎車,因此靈活度很高。由於驅(qū)動速度也可以自由調(diào)節(jié),沖壓過程的運(yùn)動和壓力特性可以改變,滑塊運(yùn)動特性能夠準(zhǔn)確適用於不同的應(yīng)用。因此,可以精確定位滑塊的位置,降低拉伸過程的加工速度或者進(jìn)行連續(xù)的工作。這不僅改善了零件的質(zhì)量,同時減少了模具磨損。驅(qū)動的自由編程意味著滑塊曲綫可以準(zhǔn)備匹配壓力機(jī)自動化設(shè)備的工作頻率 – 提升産量的重要因素?;瑝K運(yùn)動的自由編程也意味著滑塊可以反向運(yùn)動(如擺剪行程),因而容易取代滑塊機(jī)械調(diào)整的功能。
伺服壓力機(jī)完全也可以作爲(wèi)試模壓力機(jī)來使用。在調(diào)節(jié)模具的時候,利用手輪微動操作滑塊的運(yùn)行并進(jìn)行精確定位?;瑝K在任何位置都可以作反向運(yùn)動。
靈活的自動落料與成型壓力機(jī)受具備優(yōu)良運(yùn)動特性的扭矩電機(jī)驅(qū)動。這種新一代機(jī)器也具有優(yōu)秀的能量平衡性:盡管在模具和産量一定的情況下,最大瞬時功率高於常規(guī)驅(qū)動系統(tǒng)的機(jī)械壓力機(jī),但是伺服壓力機(jī)整體能量消耗要低於常規(guī)壓力機(jī),常規(guī)壓力機(jī)在進(jìn)行開 /關(guān)操作的時候離合器和剎車需要消耗額外的能量就是原因之一。
金屬成型和沖壓件供應(yīng)商沖壓車間迎來了新的機(jī)遇:舒勒將驗證可靠的偏心輪驅(qū)動結(jié)合了市場上最先進(jìn)的伺服直接驅(qū)動技術(shù)SDT,其中SDT以高效和藝術(shù)化扭矩電機(jī)而著稱。這是一種可應(yīng)用於落料與成型操作的新型壓力機(jī) – 爲(wèi)滿足靈活性和高生産效率的需要而設(shè)計。配套舒勒開卷綫,拆垛/碼垛裝置或三軸式傳輸系統(tǒng),舒勒開發(fā)了適用於廣泛零件高效率生産的全自動化成型系統(tǒng)。這種新的沖壓和成型伺服壓力機(jī)公稱力范圍從2.500kN到30.000kN。
舒勒集團(tuán)爲(wèi)各類規(guī)模的沖壓車間和各種實際應(yīng)用提供量身定做的壓力機(jī)系統(tǒng)方案。伺服壓力機(jī)可應(yīng)用於生産各種行業(yè)的成型零件,包括汽車業(yè)以及非汽車業(yè)的家電、五金、建筑、潔具、電氣、家具和包裝業(yè)。
伺服直接驅(qū)動技術(shù)SDT一覽:
運(yùn)動曲綫能夠單獨編程,單擺模式可實現(xiàn)較短的滑塊行程,而又無需復(fù)雜且并不經(jīng)濟(jì)的行程調(diào)整。
相比於常規(guī)驅(qū)動的機(jī)械壓力機(jī),生産效率大幅提升。伺服壓力機(jī)較常規(guī)機(jī)械壓力機(jī)生産率最多高出60%,模具設(shè)計不同,提高的幅度也不同。
對滑塊行程的編程也可以實現(xiàn)高效率生産(單擺模式運(yùn)動)。
在整個成型過程之後的工藝諸如點焊或涂塑等能夠集成在伺服壓力機(jī)成型過程中。
高效的能量管理系統(tǒng):加速行程所需能量實際上可通過再生制動被恢復(fù)和儲存。儲存的能量將可再用於下一個加速循環(huán)。這種能量管理模式實際上降低了整個關(guān)聯(lián)裝載使用量和電流峰值。
由於滑塊速度和運(yùn)動曲綫可單獨編程,靈活性將更高。先進(jìn)的高性能伺服電機(jī)的使用以及無需飛輪直連到偏心輪驅(qū)動使得編程不同的運(yùn)動曲綫得以實現(xiàn)。利用這項技術(shù),滑塊運(yùn)動特性被優(yōu)化從而匹配模具和自動化裝置的工藝參數(shù)。例如,伺服壓力機(jī)能夠適應(yīng)加工高強(qiáng)度鋼的工作系統(tǒng)要求。
單擺模式運(yùn)行:單擺模式下滑塊行程可以縮短,具體的行程可以編程實現(xiàn)而無需額外的機(jī)械行程調(diào)整。伺服電機(jī)可根據(jù)加工工藝或模具要求實現(xiàn)了滑塊時進(jìn)時退的往復(fù)運(yùn)動。
行程的調(diào)整和優(yōu)化:滑塊行程可自由編程從而優(yōu)化了成型過程。
更好的零件質(zhì)量,更長的模具使用壽命。
運(yùn)動特性與級進(jìn)模和多工位模的傳輸過程協(xié)調(diào)同步。
手輪精確試模模式。滑塊寸動速度是可變的,滑塊反向運(yùn)動也是可能的。“速升”功能可以迅速打開模具。
滑塊在任何位置的運(yùn)動都是可逆的。
模塊化的壓力機(jī)設(shè)計理念以及標(biāo)準(zhǔn)化的組件和預(yù)安裝確保設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行和快速的備件更換 沖壓技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀和未來趨勢
(1)突出“精、省和凈”
(2)沖壓成型更加“科學(xué)化、數(shù)字化和可控化”(3)沖壓成型可以實現(xiàn)全過程控制
(4)產(chǎn)品從設(shè)計開始即進(jìn)入控制,考慮工藝(5)沖壓生產(chǎn)的靈活性和柔性(6)復(fù)合技術(shù)的應(yīng)用 未來發(fā)展:
(1)電子技術(shù)從設(shè)計走向商務(wù),電子商務(wù)帶來了買方拍賣,加大了行業(yè)的競爭難度。(2)立志參與市場競爭的企業(yè),必須發(fā)展產(chǎn)品專業(yè)化生產(chǎn)。(3)沖壓部件廠將參與主機(jī)廠主機(jī)的設(shè)計,功能化供貨。
(4)人才是企業(yè)爭奪的焦點,人員再教育和網(wǎng)絡(luò)教育日常進(jìn)行顯得越來越重要。(5)沖壓件批量和成本的矛盾日益尖銳。全球平臺式生產(chǎn)會進(jìn)入沖壓行業(yè)。
(6)供應(yīng)商-沖壓廠,沖壓廠-用戶之間的合作越來越重要,在整個工業(yè)中,沖壓與鍛造一樣是一個弱小行業(yè),只有團(tuán)結(jié)才能適應(yīng)變化。
(7)沖壓行業(yè)的投資將越來越大,而更新將越來越快。(8)沖壓的關(guān)鍵在模具,沖壓模具的發(fā)展至關(guān)重要。
沖壓的概念和應(yīng)用
沖壓是靠壓力機(jī)和模具對板材、帶材、管材和型材等施加外力,使之產(chǎn)生塑性變形或分離,從而獲得所需形狀和尺寸的工件(沖壓件)的成形加工方法。沖壓和鍛造同屬塑性加工(或稱壓力加工),合稱鍛壓。沖壓的坯料主要是熱軋和冷軋的鋼板和鋼帶。全世界的鋼材中,有60~70%是板材,其中大部分是經(jīng)過沖壓制成成品。汽車的車身、底盤、油箱、散熱器片,鍋爐的汽包、容器的殼體、電機(jī)、電器的鐵芯硅鋼片等都是沖壓加工的。儀器儀表、家用電器、自行車、辦公機(jī)械、生活器皿等產(chǎn)品中,也有大量沖壓件。
沖壓件與鑄件、鍛件相比,具有薄、勻、輕、強(qiáng)的特點。沖壓可制出其他方法難于制造的帶有加強(qiáng)筋、肋、起伏或翻邊的工件,以提高其剛性。由于采用精密模具,工件精度可達(dá)微米級,且重復(fù)精度高、規(guī)格一致,可以沖壓出孔窩、凸臺等。
冷沖壓件一般不再經(jīng)切削加工,或僅需要少量的切削加工。熱沖壓件精度和表面狀態(tài)低于冷沖壓件,但仍優(yōu)于鑄件、鍛件,切削加工量少。
沖壓是高效的生產(chǎn)方法,采用復(fù)合模,尤其是多工位級進(jìn)模,可在一臺壓力機(jī)上完成多道沖壓工序,實現(xiàn)由帶料開卷、矯平、沖裁到成形、精整的全自動生產(chǎn)。生產(chǎn)效率高,勞動條件好,生產(chǎn)成本低,一般每分鐘可生產(chǎn)數(shù)百件。
沖壓主要是按工藝分類,可分為分離工序和成形工序兩大類。分離工序也稱沖裁,其目的是使沖壓件沿一定輪廓線從板料上分離,同時保證分離斷面的質(zhì)量要求。成形工序的目的是使板料在不破坯的條件下發(fā)生塑性變形,制成所需形狀和尺寸的工件。在實際生產(chǎn)中,常常是多種工序綜合應(yīng)用于一個工件。沖裁、彎曲、剪切、拉深、脹形、旋壓、矯正是幾種主要的沖壓工藝。沖壓用板料的表面和內(nèi)在性能對沖壓成品的質(zhì)量影響很大,要求沖壓材料厚度精確、均勻;表面光潔,無斑、無疤、無擦傷、無表面裂紋等;屈服強(qiáng)度均勻,無明顯方向性;均勻延伸率高;屈強(qiáng)比低;加工硬化性低
在實際生產(chǎn)中,常用與沖壓過程近似的工藝性試驗,如拉深性能試驗、脹形性能試驗等檢驗材料的沖壓性能,以保證成品質(zhì)量和高的合格率。
模具的精度和結(jié)構(gòu)直接影響沖壓件的成形和精度。模具制造成本和壽命則是影響沖壓件成本和質(zhì)量的重要因素。模具設(shè)計和制造需要較多的時間,這就延長了新沖壓件的生產(chǎn)準(zhǔn)備時間。
模座、模架、導(dǎo)向件的標(biāo)準(zhǔn)化和發(fā)展簡易模具(供小批量生產(chǎn))、復(fù)合模、多工位級進(jìn)模(供大量生產(chǎn)),以及研制快速換模裝置,可減少沖壓生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量和縮短準(zhǔn)備時間,能使適用于減少沖壓生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量和縮短準(zhǔn)備時間,能使適用于大批量生產(chǎn)的先進(jìn)沖壓技術(shù)合理地應(yīng)用于小批量多品種生產(chǎn)。
沖壓設(shè)備除了厚板用水壓機(jī)成形外,一般都采用機(jī)械壓力機(jī)。以現(xiàn)代高速多工位機(jī)械壓力機(jī)為中心,配置開卷、矯平、成品收集、輸送等機(jī)械以及模具庫和快速換模裝置,并利用計算機(jī)程序控制,可組成高生產(chǎn)率的自動沖壓生產(chǎn)線。
在每分鐘生產(chǎn)數(shù)
十、數(shù)百件沖壓件的情況下,在短暫時間內(nèi)完成送料、沖壓、出件、排廢料等工序,常常發(fā)生人身、設(shè)備和質(zhì)量事故。因此,沖壓中的安全生產(chǎn)是一個非常重要的問
沖壓成型戰(zhàn)略
沖壓成型戰(zhàn)略近年來,許多沖壓制造商都發(fā)現(xiàn)在其市場業(yè)務(wù)領(lǐng)域內(nèi)出現(xiàn)了大量的變化,特別是在要求大批量沖壓鍛造的高精確微型零部件領(lǐng)域(主要是電子表制造及汽車工藝領(lǐng)域)——沖壓材料越來越薄,沖壓速度也越來越快,要求的準(zhǔn)確率比之前高許多,價格壓力也比以前大了很多。此外,沖壓流程之后的生產(chǎn)(比如零部件裝配或鉆孔零部件的二次成型),也要求更準(zhǔn)確以及最大的可重復(fù)性。
壓力機(jī)制造商們不得不回應(yīng)這些不斷增加的生產(chǎn)要求,開始改變產(chǎn)品系列。這些要求是伴隨著這場可謂多年來影響最深、損害性最大的、使制造業(yè)陷于艱難時局的經(jīng)濟(jì)衰退而產(chǎn)生的。
走出谷底
盡管經(jīng)濟(jì)金融危機(jī)的影響還將繼續(xù)統(tǒng)治2009/2010財年,但是2010年開始好轉(zhuǎn)的市場局勢,讓沖壓制造商們樂觀起來了。壓力機(jī)制造商舒勒集團(tuán)認(rèn)為 :目前經(jīng)濟(jì)形式已經(jīng)走出了谷底。業(yè)內(nèi)制造商們在新的經(jīng)濟(jì)秩序中看到了許多上升的跡象,緩慢的經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇有望出現(xiàn)。
“2009/2010財年第一季度(2009年10月~12月),我們的新訂單額已達(dá)到15170萬歐元,”舒勒集團(tuán)在接受采訪時稱 :“對比之前的幾個季度,新訂單的增加現(xiàn)在越來越穩(wěn)定,最低水平也已達(dá)到了2008/2009財年第二季度同等水平,大約在11300萬歐元左右。而且正如我們預(yù)計的那樣,2009/2010財年第一季度的穩(wěn)定銷售已達(dá)到14680萬歐元(去年同期22840萬歐元)。積壓的訂單額達(dá)到了51210萬歐元?!?/p>
到本文成稿時,該集團(tuán)在德國的銷售額達(dá)到了5590萬歐元(去年同期9750萬),在歐洲其他國家和地區(qū)的銷售額也已達(dá)到了2230萬歐元(去年同期4580萬)。他們2009/2010財年第一季度在美國的銷售總額為2560萬歐元(去年同期4870萬),在亞洲則達(dá)到了4270萬歐元(去年同期3610萬)。其中,61.9%的穩(wěn)定銷售額是來自德國以外的國家和地區(qū)(去年同期只有57.3%)。
盡管如此,像舒勒這樣的大型機(jī)器制造商們,恐怕還得有一段時間才能感受到經(jīng)濟(jì)環(huán)境的好轉(zhuǎn)?,F(xiàn)在對宏觀經(jīng)濟(jì)形勢復(fù)蘇的預(yù)測以及已經(jīng)采取的成本節(jié)約舉措,有望使銷售額保持增長,并為舒勒未來一個財年的發(fā)展帶來積極的作用。在過去2008/2009財年,舒勒針對全球經(jīng)濟(jì)危機(jī)推出了一個綜合的重新架構(gòu)項目。結(jié)果實現(xiàn)了較大的成本節(jié)約,提高了效率。
德國工程聯(lián)盟(VDMA)最近宣布:在持續(xù)了13個月的衰退后,已經(jīng)開始出現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇的跡象。作為多樣化戰(zhàn)略的一個部分,舒勒正在架構(gòu)一個新的支柱領(lǐng)域,計劃進(jìn)入風(fēng)機(jī)市場,期望通過這個舉措。使公司不再受某個行業(yè)經(jīng)濟(jì)循環(huán)的波動而產(chǎn)生重大影響。
聯(lián)盟與新部門
液壓設(shè)備制造商PJ Hare公司及其德國同仁Rocher Gmbh公司將建立聯(lián)盟,幫助擴(kuò)展他們在歐洲大陸及世界其他國家的業(yè)務(wù)。Rocher是100到1600噸級大型壓力機(jī)制造專家。這次的聯(lián)盟協(xié)作對雙方公司都意味著一大進(jìn)步。聯(lián)盟建立后,PJ Hare公司能夠為更多應(yīng)用領(lǐng)域更多行業(yè)供應(yīng)大型液壓機(jī),用戶在一家公司可選擇的產(chǎn)品范圍將大大增加。
要避免意想不到的停工,最簡單的方法就是注意維修及量產(chǎn)設(shè)備(特別是壓力機(jī)工具)的保養(yǎng)服務(wù)。為此,壓力機(jī)制造商AP&T建立了一個工具特殊服務(wù)部門。
“我們能夠在應(yīng)用新工具定做新產(chǎn)品時提供支持、現(xiàn)場調(diào)試以及開機(jī)支持。我們還能培訓(xùn)操作員,為客戶培養(yǎng)自己的服務(wù)人員,”AP&T這個新部門的經(jīng)理Staffan Lindh說。
這個部門還提供服務(wù)、維修沖壓工具。計劃的服務(wù)增加了工具的服務(wù)壽命,因此減少了突如起來、將耗費(fèi)大量成本的停工的可能。這樣就使生產(chǎn)過程更加可靠,使零部件輸送流程更通暢。
在經(jīng)濟(jì)形勢如此艱難的時期,公司決策者很容易想到削減服務(wù)以降低成本。但是那樣做的話,當(dāng)很少維護(hù)的工具最終徹底壞掉而導(dǎo)致停工時,結(jié)果更昂貴?!氨M管維修要花錢,但是長期來看這個投資還是值得的、有收益的,”Staffan Lindh說。
用多樣化應(yīng)對經(jīng)濟(jì)衰退
英國Bruderer公司發(fā)布報告稱:在經(jīng)濟(jì)衰退期間其業(yè)務(wù)額達(dá)到了比預(yù)期更高的水平。這家以高速機(jī)械式壓力機(jī)聞名的制造商,在2009年保持了較高的貿(mào)易額。這要多虧公司近年來執(zhí)行的一項政策,即:將其他金屬鍛造相關(guān)的設(shè)備供應(yīng)多樣化,同時重新架構(gòu)、重新修繕這些設(shè)備,使其達(dá)到工廠之前擁有的機(jī)器的標(biāo)準(zhǔn)。
Bruderer公司董事總經(jīng)理Adrian Haller評論說:“鑒于當(dāng)前困難的貿(mào)易環(huán)境,我們很高興曾在2009年制定了整套產(chǎn)品系列的戰(zhàn)略。如果我們目前的詢價在2010年能夠基本實現(xiàn)的話,我們的收益將超過之前的期望,同時超越英國制造業(yè)衰退以及地方性的短期金融前景這個大環(huán)境的束縛。”
“我們的成功離不開一個正確的舉措,即:為了各類型壓力生產(chǎn)線的自動化,銷售各種輔助設(shè)備,而不只是我們自己的設(shè)備。去年我們一半的營業(yè)額都來自這部分業(yè)務(wù),它們價格較低,有效地幫助公司取得了較好的效果?!?/p>
Bruderer今年將進(jìn)一步擴(kuò)大公司產(chǎn)品范圍。在6月7日至11日的英國國際機(jī)床展覽會(MACH2010)上,他們宣布會進(jìn)一步擴(kuò)大業(yè)務(wù)領(lǐng)域,再開三條代理產(chǎn)品生產(chǎn)線。一條引進(jìn)折彎機(jī)、剪板機(jī)和等離子壓力機(jī),第二條生產(chǎn)供應(yīng)折彎機(jī)的工具,第三條生產(chǎn)為產(chǎn)品做鐳射和噴墨標(biāo)識的系統(tǒng)。
強(qiáng)調(diào)培訓(xùn)教育
最近,美國Minster機(jī)械公司和美國Pridgeon & Clay公司共同獲得了2009A.R.Hedberg培訓(xùn)和教育獎,該獎項是美國精密成型協(xié)會(PMA)金屬成型卓越獎中的一項。
Minster是因其未來勞動力開發(fā)倡議而獲獎的,他們提出這個倡議,主要是為了響應(yīng)當(dāng)前市場對創(chuàng)新、先進(jìn)技術(shù)以及越來越多高級技工面臨退休而引發(fā)的對新一代高技術(shù)水平勞動力的需求。這個倡議主要針對兩個領(lǐng)域:工程和OEM組裝。為了開發(fā)工程人才,Minster主要在項目上下功夫,比如訓(xùn)練工程項目(在非全日制高校里完成)、實習(xí)機(jī)會項目(在提前錄取學(xué)院完成)以及聯(lián)合機(jī)會項目(在高等學(xué)院完成)。
因為需要能夠勝任OEM裝配的高級勞動力,Minster還安排了一個學(xué)徒項目,以降低損失、增加整個OEM裝配區(qū)的技術(shù)水平。這個項目包括以下六個主要階段 :綜合培訓(xùn)、起始單元組裝、機(jī)床床身/立式單元組裝、抓取件單元組裝、滑動件單元組裝以及最終單元組裝。所有教室及實際操作培訓(xùn)都受到層層檢查。每個學(xué)徒技師都必須通過所有評估測試。裝配實習(xí)項目是一個持續(xù)項目。每年都有新的學(xué)徒技師加入此項目,然后接受30個月的持續(xù)培訓(xùn),成為受到完整培訓(xùn)的機(jī)床操作人員。
OEM裝配項目為其他教育項目樹立了一個很好的發(fā)端,其他項目將培訓(xùn)服務(wù)技術(shù)人員、機(jī)床制造人員、焊接及精密機(jī)械技師、機(jī)械電子業(yè)、再生產(chǎn)及鑄造模具的學(xué)徒技師。
同樣獲得這個獎的Pidgeon & Clay公司,為所有已是自動壓力機(jī)操作員(APO)以及剛剛成為APO的新人們設(shè)置開發(fā)和標(biāo)準(zhǔn)化培訓(xùn)項目,聲譽(yù)卓然。鑒于Pridgeon & Clay公司的業(yè)務(wù)已經(jīng)很成熟,不能一直從外部雇傭有資質(zhì)的APO,而且公司在壓力機(jī)領(lǐng)域的技術(shù)不斷增加,所奉行的公司戰(zhàn)略就包括了壓力機(jī)運(yùn)行方式標(biāo)準(zhǔn)化以及員工培訓(xùn)標(biāo)準(zhǔn)化這兩方面,所以這個項目的目標(biāo)是確立一款正式培訓(xùn)壓力機(jī)操作員的方案
沖床的工作原理和分類
一、沖床的工作原理:
沖床之設(shè)計原理是將圓周運(yùn)動轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動,由主電動機(jī)出力,帶動飛輪,經(jīng)離合器帶動齒輪、曲軸(或偏心齒輪)、連桿等運(yùn)轉(zhuǎn),來達(dá)成滑塊的直線運(yùn)動,從主電動機(jī)到連桿的運(yùn)動為圓周運(yùn)動。連桿和滑塊之間需有圓周運(yùn)動和直線運(yùn)動的轉(zhuǎn)接點,其設(shè)計上大致有兩種機(jī)構(gòu),一種為球型,一種為銷型(圓柱型),經(jīng)由這個機(jī)構(gòu)將圓周運(yùn)動轉(zhuǎn)換成滑塊的直線運(yùn)動。
沖床對材料施以壓力,使其塑性變形,而得到所要求的形狀與精度,因此必須配合一組模具(分上模與下模),將材料置于其間,由機(jī)器施加壓力,使其變形,加工時施加于材料之力所造成之反作用力,由沖床機(jī)械本體所吸收。
二、沖床的分類:
1.按滑塊驅(qū)動力可分為機(jī)械式與液壓式兩種,故沖床依其使用之驅(qū)動力不同分為:(1)機(jī)械式?jīng)_床(Mechanical Power Press)(2)液壓式?jīng)_床(Hydraulic Press)
一般板金沖壓加工,大部份使用機(jī)械式?jīng)_床。液壓式?jīng)_床依其使用液體不同,有油壓式?jīng)_床與水壓式?jīng)_床,目前使用油壓式?jīng)_床占多數(shù),水壓式?jīng)_床則多用于大型機(jī)械或特殊機(jī)械。2.依滑塊運(yùn)動方式分類: 依滑塊運(yùn)動方式分類有單動、復(fù)動、三動等沖床,唯目前使用最多者為一個滑塊之單動沖床,復(fù)動及三動沖床主要使用在汽車車體及大型加工件的引伸加工,其數(shù)量非常少。3.依滑塊驅(qū)動機(jī)構(gòu)分類:
(1)曲軸式?jīng)_床(Crank Press)
使用曲軸機(jī)構(gòu)的沖床稱為曲軸沖床,如圖一是曲軸式?jīng)_床,大部份的機(jī)械沖床使用本機(jī)構(gòu)。使用曲軸機(jī)構(gòu)最多的理由是,容易制作、可正確決定行程之下端位置、及滑塊運(yùn)動曲線大體上適用于各種加工。因此,這種型式的沖壓適用于沖切、彎曲、拉伸、熱間鍛造、溫間鍛造、冷間鍛造及其它幾乎所有的沖床加工。
(2)無曲軸式?jīng)_床(Crankless Press)
無曲軸式?jīng)_床又稱偏心齒輪式?jīng)_床,圖二是偏心齒輪式?jīng)_床。曲軸式?jīng)_床與偏心齒輪式?jīng)_床兩構(gòu)造之功能的比較,如表二所示,偏心齒輪式?jīng)_床構(gòu)造的軸剛性、潤滑、外觀、保養(yǎng)等方面優(yōu)于曲軸構(gòu)造,缺點則是價格較高。行程較長時,偏心齒輪式?jīng)_床較為有利,而如沖切專用機(jī)之行程較短的情形時,是曲軸沖床較佳,因此小型機(jī)及高速之沖切用沖床等也是曲軸沖床之領(lǐng)域。(3)肘節(jié)式?jīng)_床(Knuckle Press)
在滑塊驅(qū)動上使用肘節(jié)機(jī)構(gòu)者稱為肘節(jié)式?jīng)_床,如圖三所示。這種沖床具有在下死點附近的滑塊速度會變得非常緩慢(和曲軸沖床比較)之獨特的滑塊運(yùn)動曲線,如圖四所示。而且也正確地決定行程之下死點位置,因此,這種沖床適合于壓印加工及精整等之壓縮加工,現(xiàn)在冷間鍛造使用的最多。(4)摩擦式?jīng)_床(Friction Press)
在軌道驅(qū)動上使用摩擦傳動與螺旋機(jī)構(gòu)的沖床稱為摩擦式?jīng)_床。這種沖床最適宜鍛造、壓潰作業(yè),也可使用于彎曲、成形、拉伸等之加工,具有多用性之功能,因為價格低廉,戰(zhàn)前曾被廣泛使用。因無法決定行程之下端位置、加工精度不佳、生產(chǎn)速度慢、控制操作錯誤時會產(chǎn)生過負(fù)荷、使用上需要熟練的技術(shù)等缺點,現(xiàn)在正逐漸的被淘汰。(5)螺旋式?jīng)_床(Screw Press)
在滑塊驅(qū)動機(jī)構(gòu)上使用螺旋機(jī)構(gòu)者稱為螺旋式?jīng)_床(或螺絲沖床)。(6)齒條式?jīng)_床(Rack Press)
在滑塊驅(qū)動機(jī)構(gòu)上使用齒條與小齒輪機(jī)構(gòu)者稱為齒條式?jīng)_床。螺旋式?jīng)_床與齒條式?jīng)_床有幾乎相同的特性,其特性與液壓沖床之特性大 致相同。以前是用于壓入襯套、碎屑及其它物品的擠壓、榨油、捆包、及彈殼之壓出(熱間之?dāng)D薄加工)等,但現(xiàn)在已被液壓沖床取代,除非極為特殊的情況之外不再使用。(7)連桿式?jīng)_床(Link Press)
在滑塊驅(qū)動機(jī)構(gòu)上使用各種連桿機(jī)構(gòu)的沖床稱為連桿式?jīng)_床。使用連桿機(jī)構(gòu)之目的,在引伸加工時一邊將拉伸速度保持于限制之內(nèi),一邊縮短加工之周期,利用減少引伸加工之速度變化,加快從上死點至加工開始點之接近行程與從下死點至上死點之復(fù)歸行程的速度,使其比曲軸沖床具有更短之周期,以提高生產(chǎn)性。這種沖床自古以來就被用于圓筒狀容器之深引伸,床臺面較窄,而最近則被用于汽車主體面板之加工、床臺面較寬。
(8)凸輪式?jīng)_床(Cam Press)
在滑塊驅(qū)動機(jī)構(gòu)上使用凸輪機(jī)構(gòu)之沖床稱為凸輪沖床。這種沖床的特征是以制作適當(dāng)?shù)耐馆喰螤?以便容易地得到所要的滑塊運(yùn)動曲線。但因凸輪機(jī)構(gòu)之性質(zhì)很難傳達(dá)較大的力量,所以這種沖床能力很小。
第二篇:沖壓技術(shù)班組年終總結(jié)
沖壓工藝技術(shù)組年終總結(jié)
2013年已然過去,迎來新的2014年。2013年,通過一年的努力,我們班組在公司及車間的正確帶領(lǐng)下,通過一年的努力,出色地完成了既定的工作任務(wù),在生產(chǎn)上取得不錯的成績。回顧我們沖壓技術(shù)班組這一年來的工作,看到了成績也發(fā)現(xiàn)了不足,我們力求認(rèn)真總結(jié)今年的工作,從中汲取經(jīng)驗教訓(xùn),使明年的工作開展得更好。沖壓技術(shù)班組是沖壓車間生產(chǎn)工作中的一個重要環(huán)節(jié),對于我們來說,保障生產(chǎn)和提高產(chǎn)品質(zhì)量就是命令。以下是我們對全年工作的總結(jié)匯報:
一、加強(qiáng)班組建設(shè),提高質(zhì)量改善意識,為車間樹立榜樣
班組是企業(yè)的細(xì)胞,是企業(yè)安全生產(chǎn)的前沿陣地。為提高班組建設(shè)的全面發(fā)展,完成班組的各項任務(wù),我們班組嚴(yán)格執(zhí)行公司的各項規(guī)章制度,并制訂了一系列的班組考核規(guī)則,從實際出發(fā),落實到每一位班組成員,以調(diào)動職工的積極性和創(chuàng)造性。我們在工作中比生產(chǎn)員工更嚴(yán)格要求自己,不斷提高自身素質(zhì),理論與實踐相結(jié)合,樹立正確的思想認(rèn)識,積極創(chuàng)建文明崗位。
班組負(fù)責(zé)人充分利用班前會進(jìn)行提高質(zhì)量改善意識的教育貫徹,不間斷地向班組所有職工灌輸生產(chǎn)和質(zhì)量同樣重要的思想意識,做到言傳身教,充分發(fā)揮團(tuán)隊的合作精神,學(xué)先進(jìn)、趕先進(jìn)、超先進(jìn);利用車間板報定期張貼生產(chǎn)產(chǎn)品過程中遇到的質(zhì)量問題及解決方案,便于車間所有人員查看和解決零件質(zhì)量問題;班組成員每月積極撰寫工作總結(jié),從中可以看出每個人每個月的成長與收獲,利于班組每位成員根據(jù)自身實際有著重點地發(fā)展。
二、愛崗敬業(yè)、將工作永遠(yuǎn)放在第一位
沖壓工藝技術(shù)是沖壓車間的關(guān)重環(huán)節(jié),為沖壓生產(chǎn)作技術(shù)支持和保證。我組各位工藝技術(shù)人員始終保持為生產(chǎn)服務(wù)和保障的觀念,隨時跟蹤在生產(chǎn)第一線,處理線上發(fā)現(xiàn)的問題,將一些問題處理在萌芽狀態(tài);根據(jù)公司質(zhì)量管控的要求隨時到后序各車間了解片件及總成的裝車狀態(tài),整改后序車間提出的問題。
我司是一家新興的汽車研發(fā)、制造企業(yè),在各個環(huán)節(jié)中出現(xiàn)各類問題是在所難免的,這時我們工藝技術(shù)人員迎難而上,針對各類問題及時跟進(jìn),確認(rèn)工藝解決方案、并著手解決問題。特別是在MPV模具回廠時,模具根本無法生產(chǎn)、加之車型上市時期臨近,這時上市計劃就是命令,我組員工與模修廠家一起廢寢忘食分析解決方案,經(jīng)常無償加班到深夜,不能回家就在辦公室睡上一個囫圇覺,第二天就接著干,大家毫無怨言,只想怎么將問題解決、怎么不影響車型的上市時間。目前,在技術(shù)人員不足的情況下,采用技術(shù)值班制度,值班時白班正常上班、中夜班跟進(jìn)處理在生產(chǎn)中的一些突發(fā)問題,整夜不能得到休息。
這就是我們的員工、我們的團(tuán)隊,永遠(yuǎn)將工作放在第一位、踏實、肯干、愛崗敬業(yè)的團(tuán)隊。
三、以質(zhì)量為核心,集中精力抓好產(chǎn)品質(zhì)量工作
工藝技術(shù)班組以質(zhì)量為主線開展工作,根據(jù)質(zhì)量人員提出的質(zhì)量問題點,立即分析原因,拿出臨時、永久措施,從根源上解決問題、杜絕該問題的再次發(fā)生;同時將工藝文件進(jìn)一步完善,拿出更適應(yīng)生產(chǎn)、更便于操作的工藝規(guī)范,指導(dǎo)檢查工藝線路的執(zhí)行。
四、以互助學(xué)習(xí)的方式建設(shè)班組
學(xué)無止境,從事技術(shù)工作更是需要不斷地學(xué)習(xí)新工藝、新技術(shù),在學(xué)習(xí)成長。根據(jù)沖壓車間的需要,本小組以老師帶學(xué)員的方式相互幫促,做到?jīng)_壓與焊接、模具與夾具各方面的知識由了解到熟悉、到精通,同時向外部廠家人員學(xué)習(xí),多方面發(fā)展。
五、查找不足趕先進(jìn),立足根本爭先進(jìn)
生產(chǎn)過程中時常出現(xiàn)一些質(zhì)量問題,原因有很多種,從人、機(jī)、料、法、環(huán)五個方面來分析,機(jī)、料、法三個方面都有我們技術(shù)工藝班組負(fù)責(zé),而本的質(zhì)量問題的根源不乏這三個方面,我們班組有不可推卸的責(zé)任,尤其是對待來料檢驗比較松懈。
質(zhì)量永遠(yuǎn)都不能達(dá)到最好,卻能更好。雖然我們一向也致力于工藝改進(jìn),但是做到的還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠;原材料進(jìn)入庫房之前沒有經(jīng)過詳細(xì)地檢驗,這方面雖說沒有引起過大批量的質(zhì)量事故,可這也是我們不可忽視的方面。這些都是保障產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵,我們必定先從自身找問題,完善制度與自我,但也離不開車間和公司的大力支持、協(xié)調(diào)解決。
六、總結(jié)
總的來說,我們沖壓技術(shù)組全體員工在工作中積極主動、細(xì)致到位,注重提高工作能力和操作水平,竭力做好各項工作,并在各方面表現(xiàn)優(yōu)秀,取得了好的成績,得到了領(lǐng)導(dǎo)和大家的認(rèn)可。我們是一個具有團(tuán)隊精神,顧大局、識大體的班組,在全班員工的共同努力下,為了同一個目標(biāo)—“保質(zhì)保量”生產(chǎn)共同努力奮斗,也保證了2013年車間的生產(chǎn)任務(wù)順利完成。全體員工勤奮努力、積極主動、認(rèn)真細(xì)致,顧大局、識大體的工作態(tài)度是有目共睹的。但是,成績已經(jīng)是昨天,我更關(guān)注的是今天和明天。接下來的一年中,我們將面對新的挑戰(zhàn),不斷努力,及時總結(jié)回顧,汲取教訓(xùn)和經(jīng)驗,認(rèn)真核對檢查每一個細(xì)節(jié),不斷培養(yǎng)創(chuàng)新精神,提高創(chuàng)新意識,爭取在今后的工作中更上一層樓,讓今后的工作盡善盡美!我們要成為優(yōu)秀榜樣,為明天而共同努力!
沖壓工藝技術(shù)組
2013年12月31日
第三篇:沖壓模具CADCAM技術(shù)狀況
沖壓模具CAD/CAM技術(shù)狀況
近年來,我國沖壓模具水平已有很大提高。大型沖壓模具已能生產(chǎn)單套重量達(dá)50多噸的模具。為中檔轎車配套的覆蓋件模具國內(nèi)也能生產(chǎn)了。精度達(dá)到1~2μm,壽命2億次左右的多工位級進(jìn)模國內(nèi)已有多家企業(yè)能夠生產(chǎn)。表面粗糙度達(dá)到Ra≦1.5μm的精沖模,大尺寸(Φ≧300mm)精沖模及中厚板精沖模國內(nèi)也已達(dá)到相當(dāng)高的水平。
模具CAD/CAM技術(shù)狀況
我國模具CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展已有20多年歷史。由原華中工學(xué)院和武漢733廠于1984年共同完成的精沖模CAD/CAM系統(tǒng)是我國第一個自行開發(fā)的模具CAD/CAM系統(tǒng)。由華中工學(xué)院和北京模具廠等于1986年共同完成的冷沖模CAD/CAM系統(tǒng)是我國自行開發(fā)的第一個沖裁模CAD/CAM系統(tǒng)。上海交通大學(xué)開發(fā)的冷沖模CAD/CAM系統(tǒng)也于同年完成。20世紀(jì)90年代以來,國內(nèi)汽車行業(yè)的模具設(shè)計制造中開始采用CAD/CAM技術(shù)。國家科委863計劃將東風(fēng)汽車公司作為CIMS應(yīng)用示范工廠,由華中理工大學(xué)作為技術(shù)依托單位,開發(fā)的汽車車身與覆蓋件模具CAD/CAPP/CAM集成系統(tǒng)于1996年初通過鑒定。在此期間,一汽和成飛汽車模具中心引進(jìn)了工作站和CAD/CAM軟件系統(tǒng),并在模具設(shè)計制造中實際應(yīng)用,取得了顯著效益。1997年一汽引進(jìn)了板料成型過程計算機(jī)模擬CAE軟件并開始用于生產(chǎn)。
21世紀(jì)開始CAD/CAM技術(shù)逐漸普及,現(xiàn)在具有一定生產(chǎn)能力的沖壓模具企業(yè)基本都有了CAD/CAM技術(shù)。其中部分骨干重點企業(yè)還具備各CAE能力。
模具CAD/CAM技術(shù)能顯著縮短模具設(shè)計與制造周期,降低生產(chǎn)成本,提高產(chǎn)品質(zhì)量,已成為人們的共識。在“八五”、“九五”期間,已有一大批模具企業(yè)推廣普及了計算機(jī)繪圖技術(shù),數(shù)控加工的使用率也越來越高,并陸續(xù)引進(jìn)了相當(dāng)數(shù)量的CAD/CAM系統(tǒng)。如美國EDS的UG,美國ParametricTechnology公司的Pro/Engineer,美國CV公司的CADS5,英國DELCAM公司的DOCT5,日本HZS公司的CRADE及space-E,以色列公司的Cimatron,還引進(jìn)了AutoCAD、CATIA等軟件及法國Marta-Daravision公司用于汽車及覆蓋件模具的Euclid-IS等專用軟件。國內(nèi)汽車覆蓋件模具生產(chǎn)企業(yè)普遍采用了CAD/CAM技術(shù)。DL圖的設(shè)計和模具結(jié)構(gòu)圖的設(shè)計均已實現(xiàn)二維CAD,多數(shù)企業(yè)已經(jīng)向三維過渡,總圖生產(chǎn)逐步代替零件圖生產(chǎn)。且模具的參數(shù)化設(shè)計也開始走向少數(shù)模具廠家技術(shù)開發(fā)的領(lǐng)域。
在沖壓成型CAE軟件方面,除了引進(jìn)的軟件外,華中科技大學(xué)、吉林大學(xué)、湖南大學(xué)等都已研發(fā)了較高水平的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的軟件,并已在生產(chǎn)實踐中得到成功應(yīng)用,產(chǎn)生了良好的效益。
快速原型(RP)與傳統(tǒng)的快速經(jīng)濟(jì)模具相結(jié)合,快速制造大型汽車覆蓋件模具,解決了原來低熔點合金模具*樣件澆鑄模具,模具精度低、制件精度低,樣件制作難等問題,實現(xiàn)了以三維CAD模型作為制模依據(jù)的快速模具制造,并且保證了制件的精度,為汽車行業(yè)新車型的開發(fā)、車身快速試制提供了覆蓋件制作的保證,它標(biāo)志著RPM應(yīng)用于汽車車身大型覆蓋件試制模具已取得了成功。
圍繞著汽車車身試制、大型覆蓋件模具的快速制造,近年來也涌現(xiàn)出一些新的快速成型方法,例如目前已開始在生產(chǎn)中應(yīng)用的無模多點成型及激光沖擊和電磁成型等技術(shù)。它們都表現(xiàn)出了降低成本、提高效率等優(yōu)點。
第四篇:德國克魯斯焊接技術(shù)
德國克魯斯(CLOOS)的高效焊接技術(shù)
珠海市金寶熱融焊接技術(shù)有限公司
魏占靜
關(guān)鍵詞:MIG MAG 雙絲焊 TANDEM 機(jī)器人 激光 等離子 脈沖 WELDING 0介紹:
迫于國際競爭的壓力,生產(chǎn)企業(yè)不得不在焊接甚至其它制造方法上來降低成本,應(yīng)用焊接機(jī)器人等先進(jìn)焊接技術(shù)來提高生產(chǎn)效率變得越來越重要??唆斔构咀鳛閿?shù)字化焊接電源、自動化焊接設(shè)備及焊接機(jī)器人最早的生產(chǎn)廠家,提出應(yīng)用現(xiàn)代的焊接技術(shù)和設(shè)備與機(jī)器人系統(tǒng)是降低成本的最佳方法。用于 MAG 焊接的焊絲和氣體
對于低碳鋼的多道焊接而言,如果對焊接的材料質(zhì)量或者焊接的任務(wù)沒有特殊的要求,藥芯焊絲同樣適應(yīng)用于機(jī)器人的應(yīng)用,但通常情況下,不使用這種類型的焊絲。由于實芯焊絲造價最低,并且最高的焊接速度與最高的熔敷率相結(jié)合,幾乎所有的低碳鋼使用的是實心焊絲。對于高合金鋼而言,經(jīng)常使用的是實心焊絲,而藥芯焊絲的使用具有經(jīng)濟(jì)的優(yōu)點。決定用藥芯焊絲還是實心焊絲 進(jìn)行MAG 焊接是非常困難的。平均來講,對不同類型的鋼質(zhì)材料的機(jī)器人 MAG 焊接大約有 70%-80% 使用的是實芯焊絲。
同樣的,對于應(yīng)用 MAG 焊接方面的氣體也很難給出一個概論。對于低碳鋼的最普通使用的保護(hù)氣體是 Ar/ CO2 混合氣體---8%-20%CO2,用于高合金鋼 2%-3%CO2 和相匹配比例的 Ar。一些用戶還額外使用氧氣,所有的氣體都適用于藥芯焊絲或?qū)嵭竞附z。對于鋁合金的焊接,經(jīng)常使用的是 Ar氣,對于很厚的鋁合金板或者要求很高的焊接速度,He氣的使用會帶來更好的效果。氣體保護(hù)電弧焊接工藝與機(jī)器人的組合。
由于焊接材料的送進(jìn)與電弧傳感器的有機(jī)結(jié)合,所以 MAG 焊接工藝與機(jī)器人的組合是最佳的焊接工藝。
為適應(yīng)很高的熔敷率及很高的焊接速度的要求,最新開發(fā)的高性能 MAG 焊叫做 Tandem(雙絲的高速焊接)焊接工藝。
等離子焊接機(jī)器人與 TIG 焊接機(jī)器人的焊接工藝是相似的,他們主要的缺點是材料不在中心送進(jìn)。
激光及激光混合系統(tǒng),能夠使焊接結(jié)構(gòu)產(chǎn)生極小的變形,同時具有很高的焊接速度。主要缺點是要求焊縫準(zhǔn)備精確,并且激光系統(tǒng)的成本較高。傳感技術(shù)
當(dāng)在長焊縫的焊接及要求在編程后的機(jī)器人,在線校正的情況下,通常使用傳感技術(shù)。更常使用的是電弧傳感器和用于高速焊接的激光傳感器。
電弧傳感器的主要原理,請見圖 1。
圖 1 :電弧傳感器的原理
傳感器沿著焊接方向按照正確的角度擺動,給出一個焊接電流的變化的信號,通過這個電流信號,機(jī)器人能正確的跟蹤焊接(V 坡口,角焊縫),電弧傳感器主要用于鋼的填充材料,由于鋁合金焊絲的電阻很小,電弧傳感器不適用于這種材料,對于 MAG 焊接,使用的是電流信號,而對于 TIG 和等離子焊接工藝獲得電壓信號的偏差更有意義。
用于高速焊接的激光傳感器,是跟蹤焊縫的關(guān)鍵儀器,進(jìn)一步而言激光跟蹤器能測定 V 型坡口焊接的填充量,如果焊接的填充量有變化,則激光跟蹤器的控制器會適配相應(yīng)的焊接速度及相應(yīng)的送絲速度,從而強(qiáng)制保證恒定的填充量。高效焊接工藝及機(jī)器人的應(yīng)用
4.1傳統(tǒng)的 MIG 焊接
與機(jī)器人相結(jié)合的主要焊接技術(shù)是 MAG 焊接工藝,全自動和半自動 MAG 焊接主要采用的是脈沖電弧焊接,這種焊接適用于所有材質(zhì),幾乎沒有任何限制。這些材質(zhì)是低碳鋼和高合金鋼、鋁合金和鋼(鍍鋅鋼板的釬焊)。圖 2 介紹的是脈沖電弧的原理。這種電弧的優(yōu)點是在金屬傳輸中幾乎無飛濺,與標(biāo)準(zhǔn)的電弧類短弧和噴射弧型相對照,脈沖電弧是一個熔滴一個熔滴的滴到熔池中沒有任何的短路。
圖 2 電弧脈沖的原理
與標(biāo)準(zhǔn)的電弧類型相對照,要確定脈沖電弧的焊接參數(shù)非常困難。脈沖電弧的焊接參數(shù)的確定,至少要調(diào)整 6 個焊接參數(shù)。因此,開發(fā)被稱作單鍵式一元化的焊接電源使得焊接工藝容易控制。
由克魯斯開發(fā)的特別是用于 MIG 鋁合金焊接的 AluPlus(鋁+)工藝,圖 3。顯示的是雙脈沖焊接參數(shù),熔深變得更深,接合的焊縫表面看起來象 TIG 焊過的,與傳統(tǒng)的脈沖電弧焊接相比較,這種焊接動態(tài)負(fù)載變得更高。
圖 3 雙脈沖的原理
圖 4 顯示的是機(jī)器人的鋁合金脈沖焊接工藝,用于寶馬 5 系列及奔馳(S 級和 E 級)的鋁合金軸的焊接。
圖 4 材質(zhì)為鋁合金的后軸結(jié)構(gòu),傳統(tǒng)的 MIG 焊接工藝采用 AL 脈沖焊及 Tandem 的焊接工藝。MIG 焊接速度為 60-80cm /min ; Tandem : 180-210cm /min
圖 5 給出的是焊接機(jī)器人的低碳鋼 MAG 焊接在船舶工業(yè)應(yīng)用的實例。這條生產(chǎn)線是用于油罐及艙體部分的焊接。4 個龍門式的機(jī)器人在一起工作,X 軸在地面移動 72 米,每個機(jī)器人在(2.5X16X4)米(X,Y,Z 軸)的范圍內(nèi)操作,機(jī)器人的焊接主要是地板與艙板,及艙板與艙板垂直向上的焊接,主要采用的是脈沖弧和短弧焊接,每個龍門上安裝有 2 個攝像頭的電視監(jiān)視系統(tǒng)。
圖 5 MAG 機(jī)器人焊接在鋼船廠的應(yīng)用
下一個例子請見圖 6,展示的是卡車工業(yè)的鋁合金燃油箱的焊接,兩個機(jī)器人主從配置,每個機(jī)器人帶有激光傳感器,油箱的焊接采用中速 0.8m /min,焊縫通過氦泄漏試驗是否防漏。
圖 6a :用于鋁合金油箱的帶有激光傳感器的傳統(tǒng) MIG 焊接,焊接速度為 80cm /min。
圖 6b 同樣的焊接任務(wù),如圖 6a,這里采用的是 Tandem 焊接,焊接速度為 280cm /min。
4.2 Tandem(高性能--雙絲)焊接
降低生產(chǎn)成本的下一步是采用了一種叫 Tandem MIG 高速焊接工藝。
克魯斯公司在 70 年代初采用雙絲 MIG 焊接工藝,見圖 7,可以看出兩種焊接工藝的基本不同。在 90 年代,克魯斯公司是第一個在焊接機(jī)器人上使用 Tandem 焊接工藝,并且已經(jīng)在過去的 10年里提供給用戶超過1000套Tandem 焊接設(shè)備。
速的 Tandem 焊接工藝可以應(yīng)用在所有類型的鋼,鋁合金和銅。即在汽車船舶,起重機(jī)和運(yùn)輸?shù)闹圃旃I(yè)。由于具有很高的焊接速度,所以這種焊接只能在機(jī)器人和自動焊接上可以實現(xiàn)。
圖 7 : Tandem 焊接工藝原理,Tandem 焊接采用兩個獨立的噴嘴和兩個獨立的電源,每個電弧有自己獨立的焊接參數(shù)。而一般的雙絲焊接工藝是兩個焊絲都是采用同樣或相近的焊接參數(shù).由于焊接電源技術(shù)新的發(fā)展及良好的焊接效果,在 90 年代,Tandem 焊接工藝取代了雙絲系統(tǒng)。對于 Tandem 焊接而言,重要的是兩根焊絲都可使用脈沖電弧,這就給用戶提供了足夠的條件來使用不同的脈沖頻率焊接,見圖 8。
圖 8 Tandem 焊接的脈沖波形的幾種不同類型:
A)同頻率同相位的B)同頻率相位差 180 度
C)不同頻率相位任意
圖 9 :成本的計算(傳統(tǒng)的 MIG,Tandem)圖中計算了總費(fèi)用、焊絲費(fèi)用、焊縫長、保護(hù)氣體的費(fèi)用、產(chǎn)品費(fèi)用、能源的費(fèi)用
Tandem 這種焊接技術(shù)給用戶留下最深的印象是在焊接效率上的提高。與傳統(tǒng)的 MIG 單絲焊接對照,同樣的焊接任務(wù),見圖 6,最終成本的計算見圖 9。使用這種 Tandem 焊接工藝可以降低 35% 的成本。
最新開發(fā)的 MIG Tandem 釬焊。通常鍍鋅鋼板的釬焊采用的是傳統(tǒng) MIG 單絲焊接。圖 10 :顯示的是 Tandem 的釬焊的實例。
圖 10 排氣系統(tǒng),Tandem 釬焊 AlBz8,焊接速度 6m
/min
4.3 帶狀焊絲MIG 焊接
新的焊接工藝叫做帶狀熔化極焊接,或扁平絲焊接。圖 11,帶狀熔化電極焊接與標(biāo)準(zhǔn)的單絲(圓絲)焊接工藝是相同的,相同的材料及相同的焊接電源,主要不同于傳統(tǒng)的 MIG 焊接工藝是,具有很高的焊接速度及能很好的彌補(bǔ)缺陷。到現(xiàn)在為止,這種形式的焊接在工業(yè)上還沒有應(yīng)用,將來特別是在鋁合金材料的機(jī)器人焊接上,帶狀熔化電極焊接會引起用戶的極大興趣。
傳統(tǒng) MIG Tandem 高速焊接,與帶狀熔化電極焊接之間的比較請看圖 11 的介紹。
圖 11 傳統(tǒng) MIG 焊接、高速焊接、條狀熔化電極焊接的比較
4.4 TIG 焊接
TIG 結(jié)合機(jī)器人的焊接與 MIG 結(jié)合機(jī)器人的對照比率為(大約 95%MIG,5%TIG 和等離子)用于 TIG 焊的機(jī)器人主要優(yōu)點是無飛濺。焊接的表面質(zhì)量非常好。TIG 焊接機(jī)器人主要應(yīng)用在家具工業(yè),熱交換器,鍋爐等等。
TIG 焊接機(jī)器人用于熱交換器的焊接采用的是冷絲送給:見圖 12,工件的直徑是 210-1400mm,機(jī)器人對管子的直徑有一定要求。每個圓形焊縫的焊接時間是 40-50 秒。
有些時候,沒有高頻系統(tǒng)是允許的,這樣 TIG 焊接的重新起弧變得很困難。
由 CLOOS 設(shè)計開發(fā)的,用于這種 TIG 焊槍的輔助引弧裝置,見圖 13。
圖 12 熱交換器的 TIG 焊接
圖 13 帶有輔助引弧裝置的 TIG 焊槍用于沒有高頻(的引弧
4.5 等離子焊)HF
像 TIG 焊接工藝一樣,PAW 焊接機(jī)器人的應(yīng)用是很少的。這種生產(chǎn)是用于汽車燃油箱的焊接,使用的是不同的焊接工藝像 TIG-電阻點焊和等離子焊等,見圖 14,等離子的焊接工藝應(yīng)用在油箱的兩個半圓邊緣的焊接。許多行業(yè)對等離子焊接工藝的進(jìn)一步發(fā)展非常感興趣,具體的開發(fā)將會集中在開發(fā)很高的等離子密度和用于等離子焊槍的重新設(shè)計上。
圖 14 :用于汽車工業(yè)的燃油箱的等離子焊接
4.6 粉末等離子電弧焊(PPAW)
PPAW 焊接工藝的基本原理見圖 15。PPAW 焊接工藝具有很低的熔敷率(最多到 100g /min),適合很少的高質(zhì)量焊接。在工業(yè)的實際應(yīng)用的實例見 16-17 圖
圖 15 : PPAW 焊接工藝的原理
圖 16 :用于家具工業(yè)的 PPAW 焊接,左側(cè)油漆,熔敷率為
25g /min
圖 17 :用于自行車架的 PPAW 焊接
4.7 激光復(fù)合焊接
激光系統(tǒng)與傳統(tǒng)的氣體保護(hù)弧焊接工藝的有機(jī)結(jié)合,被稱為激光復(fù)合焊接工藝。主要的汽車工業(yè),船舶工業(yè)和運(yùn)輸系統(tǒng)的制造業(yè),激光 MIG 焊接工藝非常有創(chuàng)意,見圖 18。焊接的材料是鋼和鋁結(jié)構(gòu),使用這種焊接工藝的優(yōu)點是具有很高的焊接速度及很小的結(jié)構(gòu)變形。缺點是激光系統(tǒng)的成本及相應(yīng)的維修費(fèi)用比較高,以及對焊縫的準(zhǔn)備要求精確。新的發(fā)展集中在等離子焊接與激光的有機(jī)結(jié)合,在最初的實驗中,已經(jīng)成功實現(xiàn)了鋼焊和釬焊。
圖 18 :用于摩托車工業(yè)的鋁合金軸的激光混合焊接
總結(jié):
氣體保護(hù)焊接工藝開始于1940 年的 TIG 焊接工藝,這兩種焊接工藝配套在機(jī)器人和自動焊接上,特別是 Tandem 的焊接工藝為 MIG 焊接開辟了一個新的空間。新的焊接工藝的發(fā)展,正處于開發(fā)階段,如帶狀熔化極的焊接。
傳統(tǒng)的 MIG 焊接工藝與激光的結(jié)合給焊接技術(shù)提供了新的機(jī)會。激光設(shè)備的成本在將來會大幅度降低,所以激光及焊接設(shè)備結(jié)合的應(yīng)用將會普及。越來越多的焊接工藝的改進(jìn),使得不同的焊接工藝出現(xiàn)在市場上,用于解決用戶的需要和特殊焊接問題,使用現(xiàn)代的焊接技術(shù)與機(jī)器人的有機(jī)結(jié)合是大勢所趨。作者簡介:魏占靜 MBA 工學(xué)碩士 高級工程師 1988 哈爾濱工業(yè)大學(xué)焊接專業(yè)畢業(yè)
1991 中國機(jī)械科學(xué)研究院研究生畢業(yè)
現(xiàn)從事德國 CLOOS 焊接設(shè)備在中國的推廣應(yīng)用
相關(guān)技術(shù)詳見004km.cn
第五篇:機(jī)械安全技術(shù)-沖壓機(jī)械安全技術(shù)經(jīng)驗分享
機(jī)械安全技術(shù),沖壓機(jī)械安全技術(shù)經(jīng)驗分享,請行家鑒定
機(jī)械制造生產(chǎn)行業(yè),存在大量的機(jī)器設(shè)備,同時也存在大量的隱患和潛在的而事故,也許我們都經(jīng)歷過,機(jī)械事故,目睹過機(jī)械事故給員工造成的傷害,其實在我們安環(huán)圈的前期更新中也有關(guān)于調(diào)試機(jī)械設(shè)備時候,由于衣服被卷入轉(zhuǎn)輪中整個大腿被帶進(jìn)去,結(jié)果導(dǎo)致腿部折斷的悲慘事故發(fā)生,(有興趣可以站內(nèi)搜索一下);
根據(jù)前輩們的管理和現(xiàn)場操作經(jīng)驗,在滿足國家法律規(guī)定的前提下如何實現(xiàn),機(jī)械安全;今天詳細(xì)講解一下,關(guān)于沖壓機(jī)械安全相關(guān)的技術(shù),來保障制造型企業(yè)員工的安全;
本人在電動車車架制造型企業(yè)待過一段時間,了解關(guān)于機(jī)械生產(chǎn)安全,設(shè)備安全的內(nèi)容;車架制造車間主要是從備料,下料,彎壓(其中包括沖壓工序),焊接,檢驗等,主要的生產(chǎn)設(shè)備有,起重器,切割機(jī),沖壓機(jī),曲彎機(jī),打磨機(jī),焊接(人工或機(jī)器人焊接),根據(jù)管理經(jīng)驗和當(dāng)年期間發(fā)生的安全事故統(tǒng)計分析,90%的事故都是發(fā)生在備料區(qū)域的沖壓機(jī)和曲彎機(jī)上面,最嚴(yán)重的一起事故是把一個年僅20周歲的小女孩的三根手指壓斷,導(dǎo)致殘疾的嚴(yán)重機(jī)械事故;在頻繁發(fā)生事故后,高層決定對全廠的機(jī)器設(shè)備進(jìn)行安全升級整改,主要是從以下方面進(jìn)行的: 第一,使用安全的工裝模具,根據(jù)不同特點大致分為五類:彈性夾鉗、專用夾鉗、磁性吸盤、真空吸盤、氣動夾盤,但是使用最多的是磁性吸盤,這樣防止人手進(jìn)行固定物料,減少手伸入沖壓區(qū)域的頻次,減少安全事故,機(jī)械傷害發(fā)生;
第二,模具作業(yè)區(qū)域防護(hù),主要的模具防護(hù)措施包括:在模具周圍設(shè)置防護(hù)板;改進(jìn)模具減少危險面積,擴(kuò)大安全空間;設(shè)置機(jī)械進(jìn)出料裝置,代替手工進(jìn)出料的方式,將操作者的雙周隔離在沖壓區(qū)域外,實行作業(yè)防護(hù);特殊的區(qū)域采用復(fù)合模具,整合單個工序的危險模,實現(xiàn)機(jī)械化,自動化,不僅能提升產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率,減輕勞動強(qiáng)度,方便操作,保證安全生產(chǎn)的目的;此方法是沖壓技術(shù)的發(fā)展方向,也是實現(xiàn)沖壓安全保護(hù)的根本途徑;
第三,對機(jī)械沖壓設(shè)備安裝安全裝置,例如:雙手啟動按鈕式保護(hù)裝置,機(jī)械防護(hù)裝置,光電式保護(hù)裝置等,之前的車架制造車間,整改后都采用了雙手啟動按鈕式保護(hù)裝置,大大降低了安全事故的發(fā)生;就當(dāng)時的統(tǒng)計,車間整改后,再也沒有發(fā)生類似的機(jī)械安全事故,說明安全整改效果還是顯著;
根據(jù)上文,不能發(fā)現(xiàn)對安全管理的投入,必須要有領(lǐng)導(dǎo)的參與,決策整改;有資金的投入,保證設(shè)施采購安裝到位;必須有技術(shù)的支持,保證符合工藝要求等方面才能達(dá)到公司生產(chǎn)條件和保證員工的切身安全,使得企業(yè)良性發(fā)展,保證產(chǎn)品上面沒有員工的一滴鮮血!