伺服壓力機在電機沖片整圓落料線的應用

文/梁伯科·江蘇中興西田數控科技有限公司

沖裁成形加工中，沖裁間隙和沖裁速度對切斷面質量有重要的影響，在模具參數既定的情況下，調整沖裁速度來提高沖裁質量是唯一的手段。在實際生產中以壓力機實際工作速度為前提，以沖切、拉深、彎曲、擠壓所組成的全過程為對象進行沖裁試驗，設定合理的沖裁速度。

沖裁件斷面可分為圓角帶、光亮帶、斷裂帶和毛刺區，圓角和毛刺應較小，光亮帶寬，剪切面斜度小。根據物理變形過程，沖裁可分為彈性變形、塑性變形和斷裂分離3個階段。毛刺的高度是由塑性變形階段凹模刃口附近板料產生最大應力點的位置所決定的，此點距刃口越近，毛刺高度越低，反之則毛刺高度越高；沖裁件斷面上的圓角區是由刃口附近的板料在分離后所保留的殘余變形產生的；光亮區是由塑性變形與脫離模具時板料與模具摩擦引起的。不同的沖裁速度，凹模刃口附近板料最大應力點產生的位置也不同，另外沖裁速度對殘余應力、應變的大小和分布、摩擦系數也有不同的影響。

伺服壓力機的滑塊運動可自由編程，如鐘擺模式中滑塊可以反向運動、實現較短的滑塊行程而不需要每次沖壓回到上死點。伺服壓力機調節模具時，可以利用手輪微動操作滑塊的運行及模具封閉高度的精確定位。這不僅改善了產品的質量，也延長了模具的壽命。

電機沖片整圓落料線

本落料線主要用于生產大中型電機定轉子等圓形沖片，其軸孔直徑不小于φ250mm(軸孔頂料)、外圓直徑不大于φ1300mm。沖壓材料以厚度為0.5mm的無取向硅鋼片為主，兼顧厚度不大于1.0mm的冷軋板料。

電機沖片整圓落料線的組成

人工將卷料放到上料臺車→自動上料卷到開卷機→引料→校平→緩沖調整→板料導向對中→伺服送料→壓力機落料→接料鏟取出工件和圓片廢料→周邊廢料處理→圓環工件與圓片廢料分離→電磁自動堆垛堆圓環工件→圓片廢料拋入堆垛位→垛料自動開出→人工卸垛料。圖1為電機沖片整圓落料線的組成，圖2為電機沖片整圓落料線。

伺服閉式落料精密壓力機

圖3為電機沖片整圓落料線上使用的ZXSM2-4000伺服閉式雙點精密壓力機。該系列壓力機的主要特點：

⑴采用自主研發的伺服電動機和CNC控制系統，不僅可以根據用戶所特有的要求進行定制開發，且有效地降低了整機成本。

圖1 電機沖片整圓落料線的組成

圖2 數控電機沖片整圓落料線

圖3 ZXSM2-4000伺服閉式雙點精密壓力機

⑵滑塊運動模式可通過數字進行控制，可以用于高難度、高精度加工。

⑶滑塊速度可以自由調節，系統中設置多種不同的運動模式可供用戶根據加工產品的不同需求進行選擇。

⑷可以為每一種產品設定適合的最短行程，生產效率高。

⑸使用不同的運動模式，同一臺壓力機既可用于沖裁產品的加工，也可用于拉伸產品的加工(曲軸模式，鐘擺模式)。

圖4 卸料鏟

⑹在下死點用最大公稱壓力加壓時，可進行0.1～5s保壓，大幅提高加工精度。

⑺裝有機械式制動裝置，系統發生異常時，也能準確制動，確保安全。

⑻對于高精密模具采用柔性接觸沖壓，不僅可提高模具壽命，還能保持模具精度。

卸料機械手

卷料通過開卷、校平、送料到伺服壓力機進行落料加工，周邊余料在模內沖3道切口，通過下滑流道落入廢料回收箱，環形料(工件)帶到上模而圓形廢料則留在下模，滑塊回程卸料鏟進入模內，利用壓力機上打料裝置將料打落在卸料鏟上。卸料鏟的結構采用不銹鋼焊接，上表面按照工件形狀設置帶導位的擋塊，下表面按照下出料工件形狀設置電磁鐵(圖4)。

⑴上打料圓環件堆垛。在卸料過程中的加速和制動階段，通過上打料裝置將圓環件頂出上沖頭，落在接料鏟上表面。圓環件被傳送到磁性皮帶下方時，磁性傳送帶上方的電磁鐵得電，將圓環料吸附到磁性傳送帶，由傳送帶輸送到堆垛工位。

⑵下頂料圓片堆垛。在卸料過程中的加速和制動階段，卸料鏟下表面電磁鐵吸住下模頂出圓片。圓片被卸料鏟傳輸到周轉平臺，周轉平臺上圓片料通過再次轉移堆垛工位。（說明：接料鏟下方有兩處磁鐵，一處磁鐵吸下模料至平臺，一處磁鐵將周轉平臺上的料移至堆垛工位）

卸料機械手采用伺服電機驅動，機械手速度和加速度得到很好保證，實現高速動態運行，卸料機械手由進口高速直線導軌導向，實現平穩運行。壓力機雙編碼器安全實現與送料和卸料的聯鎖控制。

雙堆垛機主要用于配合伺服壓力機接上模圓環料和下模圓片料(圖5)，實現所定節拍碼垛硅鋼片。將料片從卸料機械手的上側轉移至傳送帶上，并吸住沖件。卸料傳送帶前端設置有固定的永久磁鐵，堆垛區設置有電永磁鐵，當料片進入堆垛區后，由PLC控制電永磁失磁，料片自動落入堆垛倉內。

圖5 雙堆垛機

結束語

我公司聚集和整合了中日鍛壓行業的技術專家，投入了大量的人力、物力和財力，瞄準伺服壓力機這個高端市場，立足于借鑒日本的先進技術和確保高品質的原則，致力于伺服壓力機的國產化和低成本，來逐步滿足客戶需求。鍛壓行業設備的智能升級，拉動產業的快速升級，達到節能減排的環保效果，適應和跟上世界鍛壓工藝水平的轉型升級。