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为适应当前制造工业快速高效、复合柔性的市场要求，钣金加工技术正朝着数字化、集成化和智能信息化的方向发展。本期特设“先进钣金制造技术”特辑，介绍最新钣金制造技术和加工设备，包括板件冲压技术、弯板机、数控冲床、数控折床、激光切割机、控制系统等的应用和发展趋势。
$ [! P2 y* k9 D, g: W- t* e2 JTOX?板件冲压连接技术 点焊、铆接是工业界常用的不可拆卸式金属板件点连接方法，这些工艺均存在着经济及技术上的不足和使用上的局限性。德国托克斯冲压技术有限公司开发的国际专利技术—TOX?板件冲压连接技术成功地解决了这些问题。 TOX?板件冲压连接技术又称无铆钉铆接，是在TOX?气液增力缸式冲压连接设备上，采用TOX?专用连接模具对被连接板件进行冷挤压，通过板件自身材料的塑性变形，形成TOX?连接圆点而实现。TOX?连接模具及连接点的形成过程如图1所示。从连接圆点的截面图上可以看出，在TOX?气液增力缸产生的特殊冲压力作用下，凸模一侧的板件材料被挤压到凹模侧的板件内，在进一步的挤压过程中，板件材料塑性“流动”，形成燕尾状镶嵌，如此即可形成一个既无棱边亦无毛刺的TOX?连接圆点。 图1 TOX?接模具及连接点的形成过程 由于板件材料在挤压形成的TOX?连接圆点处，其内部晶粒结构被细化及有序化排列并且无撕裂损伤，所以TOX?点不仅通过其板件材料的互相镶嵌而具有足够的静态抗剪抗拉连接强度，而且还具有极佳的动态疲劳连接强度。相同条件下，TOX?连接圆点的动态疲劳强度远远高于点焊，这已被汽车等工业领域的大量应用实践所证实。此外，TOX?连接圆点的形成不会影响此处板件的抗腐蚀性，因为在TOX?连接圆点的形成过程中，板件的镀层或漆层也随之一起塑性变形“流动”而无撕裂损伤。 TOX?连接过程中无环境污染、无噪声；冲压连接设备可自动监控TOX?连接点质量，连接加工可靠性极高；改变了传统的板件加工工艺流程，减少了加工工序和物料转移。另外，作为一种冷冲压加工，TOX?连接还可以方便可靠地进行多点连接，一次冲压加工，即可同时几点、十几点甚至几十点的连接。TOX?连接模具也可以与工件折弯成型模具组配构成复合模具，一次冲压加工即可同时完成工件的折弯成型和连接，生产效率极高。对实际生产，尤其对大规模大批量生产（如汽车工业、家电工业等），其成本的降低是极其显著的。大量生产实践统计表明，TOX?连接费用大约是点焊连接费用的40%～70%。 TOX?点连接技术的应用范围 (资料提供：德国独资 托克斯冲压技术有限公司 李勇) SERTOM弯板机 Sertom在金属板材成型机械行业拥有超过4000台的销售业绩。为使质量控制变得更好，Sertom技术部门采用一种“最终零件计算”的现代软件，它可以预测机器剩余有效工作寿命、预期评估和最终修正、及时设定理想工作时间。而且，在机器启用后的有效和真实指标也往往比在模拟阶段得到的、即使十分令人满意的数据更好。因此，Sertom弯板机所有结构都是通过终端零件程序计算而得。另外，和机器本身推力相适应的大尺寸结构，也保证了弯板机长期使用寿命、最大的稳固性和安全性。 液压三辊弯板机型号EMO 该弯板机采取液压两头预弯，用于中/厚板弯曲，弯板厚度15~250mm，热加工时可达450mm。与其它传统3辊或4辊弯板机的机型不同的是，EMO的侧辊可以变轴距各自独立水平运动，以马达驱动的顶辊上下垂直运动，这种革命性的几何设计可使它经常作为4辊、金字塔式或不对称式使用。 由于轴距可变，它具有1）多用性（增加侧辊间轴距可用于弯厚板，减少侧辊间轴距可用于弯稍薄板）；2）预弯时板总是处于水平位置（因此操作者更安全）；3）即使最重型号也不需地基，因此减小了尺寸。 RIMI 4RV BULL带直线导轨的4辊弯板机 这是一款新式液压弯板机，4辊结构坚固，辊在直线导轨上移动，弯板厚度20～250mm。得益于巨大的结构刚度和现代液-电系统给予的运动精度，保证了预弯和弯曲的最大精度。所有功能由现代PLC控制，也可提供更先进的CNC（可图形显示以便操作）。 （资料提供：意大利SERTOM M.M公司上海办事处） , r* {! V3 k+ l5 M+ Z8 V3 H
华工5000W高功率数控激光切割机 激光加工工具有柔性化、高精度、高效率、节能、绿色环保等特点， 是集光、机、电、软件为一体的高新技术，是装备制造业重要组成部分。 华工激光研制生产的5000W高功率数控激光切割机重点解决了切割系统集成技术、轴快流CO2激光器技术、激光切割机数控系统开发等制约高性能高功率激光切割系统发展的关键技术，积极带动相关行业的技术进步与产业升级。 其高功率数控激光切割机主要技术指标处于国内领先水平，可取代国外同类产品：第一，该机为国内首次开发的5000 W高功率数控激光切割机，采用悬臂移动式全飞行光路结构，解决了悬臂刚性、抗振性、高功率光束传输、集成控制与软件优化等关键技术，达到了实用化水平，解决了大厚板的激光切割难题；第二，基于西门子840D数控系统，开发了专用控制系统，具有快速打孔的自动检测、非接触式焦点自动跟踪、自动排渣控制等功能，实现了激光切割自动化；第三，配备三焦距光学切割头、具有正压除尘、切割头防碰撞（即自动复位）等功能。第四，研制了高速双向交换工作台，提高了切割效率。 （资料提供：武汉华工激光工程有限责任公司） 1 S) E- ]0 D% N+ ?) }2 q6 }
贺尔碧格CNC折弯机电液同步控制及节能技术 CNC电液同步折弯机在中国起步较晚，但近年来却发展迅猛。其核心技术：液压同步控制系统的可靠性及使用状况是CNC折弯机可靠性最重要的环节之一。 CNC电液同步与普通扭轴相比有以下几个显著的优点： 1. 与普通折弯机靠扭力管强制滑块同步不同，CNC折弯机的同步完全是靠液压油路的平衡来实现的。全闭环的控制系统使得液压油缸的行程时时处于监控和调控状态。一旦油缸出现倾斜，CNC就会根据位于油缸两边的光栅尺的数值而迅速发出指令，使比例阀做出调整动作，从而使油缸保持同步。 2. CNC折弯机可实现完全偏载受压，在一个油缸满负荷工作的情况下，另一油缸压力为零。 3. 电液同步系统也可以使滑块倾斜下行，以折弯出角度可变的工件，这是普通折弯机无法做到的功能。 4. 电液同步系统在各个工作状态下的压力也是由比例压力阀根据CNC的参数自动调节的。 5. 电液同步系统动作平稳无冲击，能够实现快速到慢速的平稳过渡，减小液压冲击，提高系统稳定性。 6. 由于油缸的位置由控制系统来定，则可实现同样一副模具便可进行不同角度的折弯，使得折弯机成为一种柔性机床。 可以看出，在折弯机的整个工作状态下都没有人为的因素来干预，全程自动化控制。当然通过CNC参数可以对各个工况进行调整和修正。 德国贺尔碧格（HOERBIGER）除提供各种规格的电液同步系统外，还开发出压力平衡模块、PVR5eco比例阀放大器等压力平衡技术，能够提高系统工作效率和减少液压油发热，从而实现节能。 （资料提供：贺尔碧格(无锡)自动化技术有限公司）
" H7 X5 ~; s9 M) _; T: A, A7 s 高效率的通快金属板材加工中心 在德国通快（TRUMPF）金属板材加工中心风靡钣金加工业之前，转塔冲床一直是人们唯一的选择，其给人们的印象是柔性和效率。现在越来越多的用户意识到，通快的线性刀库金属板材加工中心的效率更高和柔性更强。 通快液压CNC金属板材加工中心的主要特点如下： 1. 独特的线性刀库结构：模具尺寸不受工位大小限制；夹钳死区小，位置可与模具互换；模具换模、装卸方便简单，仅在几秒之间；上料方便，易于维护。 2. 智能化液压冲头：所有模具360°左右自由分度，不受工位限制；电液直接驱动，无需离合器；模具的液压夹紧可保证上下精确对心，甚至可以加工≦0.5mm板厚的钢板；直接控制步冲接刀痕迹；模具可程控旋转，可进行压料冲和脱料冲；模具长度自动补偿。 3. 程控工件落料及废料收集：无需微连接，100%防止带料和废料的产生。 4. 高速度、高柔性、加工范围广：可无级调节的高速移动和步冲；标准二次定位功能，可加工更长的板材；薄/厚板均可加工，不 钢、铝板、低碳钢及有色金属如铜板等也可加工。 5. 结构独特且简单优质的模具：模具使用寿命极长；喷雾润滑功能亦可延长模具寿命；使用压筋和百叶窗成形模具可进行步冲成形加工；模具种类丰富，适应各种产品。 除了步冲和移动速度外，机床实际冲切时间占整个工作时间的比例是用户应该关心的最重要的因素。众所周知，用户的整个工作时间是由这几部分组成的：上下料时间（占整个工作时间的10%）；辅助时间，包括编程等（占整个时间的10%）；模具装卸时间；实际冲切时间。 转塔冲床的模具装卸时间和所加工的产品批量有很大的关系。据统计，对于中等批量产品而言，模具装卸时间占整个工作时间的45%，因此，实际冲切时间只占35%。上下料时间和辅助时间几乎不受产品批量的影响，二者之和占整个工作时间的比例为20%。显然，模具装卸时间比例越低，冲切时间所占比例就越高。通快金属板材加工中心由于其它独特的线性刀库结构和模具结构，模具装卸时间占整个工作时间的比例很低，而且基本不受产品批量的影响，这个值为5%，因此实际冲切时间高达75%。即，通快的冲切时间是传统转塔冲床冲切时间的2倍。 （资料提供：通快华嘉有限公司） + s# ~7 {$ I$ M+ ?5 V/ k
数控折弯机及电液伺服同步数控技术 1970年，瑞士CYBELEC公司开发出全世界第一台NC数控系统；1978年，CYBELEC公司开发出具有划时代意义的全世界第一台电液伺服折弯机数控系统，由此数控折弯机的制造从NC发展成真正的数控（CNC）控制，直到现在这种技术作为一种标准仍然被全世界折弯机制造商所广泛采用。 今天，随着数控技术、液压技术、机械功能及使用方法等方面的不断改良革新，作为一种通用的钣金加工工艺，数控折弯机的功能正向方便、高效、精密、安全等方向发展，加工应用范围越来越广泛。由于数控系统的成本降低，使得电液伺服折弯机的成本与扭轴同步折弯机的成本更加接近，因此折弯机制造商开始生产高性价比的标准的电液伺服折弯机代替扭轴同步折弯机。例如，土耳其的Dumazlar公司从2005年开始采用瑞士CYBELEC公司的DNC60数控系统生产电液伺服数控折弯机，由于性能价格比非常有竞争优势，使得该公司在全球的市场份额大大提高。 另外，由于计算机技术的飞速发展，数控系统在硬件及软件上应用这些最新技术，使得数控折弯机的操作和使用更加方便。目前，数控折弯机及电液伺服同步数控技术向数字化方向发展的主要趋势如： 1. Windows操作系统作为系统开发平台，便于折弯机使用、维护及软件升级。例如CYBELEC DNC880S 数控系统采用最新的Windows XP 操作系统。 2. 用离线编程软件，在办公室里就可以进行自动折弯工序计算、模具尺寸优化、干涉校正和折弯加工程序生成。数控折弯机在加工的同时利用电脑进行编程，再通过软盘或网络将编好的程序传送到数控系统，使得工作效率大大提高。 3. 人性化设计，时尚的外观设计，超轻超薄金属机身。例如CYBELEC ModEvaS系列及DNC880S系列采用了时尚流线型造型。 4. 采用高可靠性硬件技术，例如CYBELEC DNC880S数控系统采用了大容量1GB闪存技术，ModEvaS系列将CPU主板等重要组件“内藏”在CNC中，并且系统内部没有接线，杜绝隐患。 5. 模块化结构，易升级移植，例如CYBELEC ModEvaS系列采用集成了400MHZ工业标准低功耗ETX CPU模块，为客户提供了品质卓越、性能强大的专业级高档编程平台。 （资料提供：斯伯克数控技术（上海）有限公司） | 
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发表于 2006-6-22 17:31:22
发表于 2006-10-15 12:04:25