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數控沖剪復合機床是鈑金加工工藝的一個新的突破,在鈑金加工方面開創了一個嶄新的領域,特別適合中小批量生產和柔性加工。

2 加工工藝的分析

零件的加工方法有很多,依照現有的設備和加工能力選擇合理的加工工藝是完成零件加工的首要條件。

例如電腦刺繡機面板零件如圖1 所示:外形尺寸L ×W(410mm ×400mm)生產加工工藝是先下料,然后放到數控沖床上編程加工或者是利用數控沖床進行套裁。2.1 基于傳統的數控沖床沖壓的加工工藝傳統的工藝流程圖中,在工藝編制的時候有兩種不同的生產加工工藝。

(1)先下料,后加工

先用剪板機將板材按照零件外形尺寸下料,而后編輯數控程序進行加工,如圖2所示,將裁剪好尺寸的板材用數控沖床的夾鉗夾持進行加工,此種加工工藝在下料時要進行修邊,并要保證4 邊的垂直度,按照理想狀態在一張1250×2500的板材上能加工18塊410mm×400mm 的矩形板料,通常按照寬度小于5mm的板條為廢料,材料利用率小于99％,平均每個零件的下料按照30秒計算,耗時9分鐘,需要1個人工;將下料后的板材到數控沖床上加工,每個工件加工所需6種模具,共沖壓93次完成此工件的加工,加上裝夾和卸下工件的過程,每個工件完成耗時1分鐘,需要1個人工。

(2)沖壓套裁

在整張板材上排料18 個零件,用數控沖床中50×5 的長方模具以切斷的方式把每個零件分開,同時還要預留微連接,防止零件脫落,保證板材的整體性,一次裝夾后完成,由于模具在切斷時每兩個零件之間有5mm 的間隙為長方模具的尺寸,材料利用率小于94％,工件加工所需7種模具,其中較第一種生產工藝增加了一套長方模具的使用,在這一次切斷零件之間連接的加工中長方模具沖壓了360次,共沖壓93×18+360＝2034次完成此工件的加工,整個過程耗時12 分鐘,需要1 個人工,由于整張板只有微連接維持其板材的整體性,板材剛度變得非常低,加工零件的精度相對降低,在以 Y方向迂回加工時,極有可能使得板料與機床的上下轉盤發生碰撞發生卷料或拉料故障,構成極不安全的隱患,所以在加工切斷零件時不宜高速;對于數控沖床加工后的零件還被微連接連在一起,要將微連接打斷取下零件,并將零件微連接處毛刺磨掉,需1 個人工耗時6 分鐘。