淺談數(shù)控折邊機應(yīng)用工藝研究

隨著一帶一路建設(shè)、《中國制造2025》等發(fā)展規(guī)劃與目標(biāo)的提出，我國經(jīng)濟進入了一個新的快速發(fā)展階段，鈑金產(chǎn)品存在巨大的市場需求。但是隨著市場對產(chǎn)品精度和效率等要求的不斷提高以及人工成本的不斷上升，傳統(tǒng)設(shè)備已經(jīng)不能完全滿足多元化產(chǎn)品和差異化訂單的需求，而數(shù)控折邊機作為需要較少人工干預(yù)、產(chǎn)品精度穩(wěn)定、加工高效的自動化設(shè)備，給市場和用戶帶來了新的機遇。作為國內(nèi)鈑金加工設(shè)備的龍頭企業(yè)，江蘇亞威機床股份有限公司（以下簡稱“亞威”）憑借充實的技術(shù)實力和技能儲備，突破了國際先進折邊設(shè)備的技術(shù)壁壘，并結(jié)合市場不同行業(yè)的實際需求，推出了適合國內(nèi)外市場的數(shù)控折邊機，同時經(jīng)過不斷深入市場，了解不同細(xì)分行業(yè)的工藝需求，持續(xù)完善和優(yōu)化了折邊機的應(yīng)用工藝?；A(chǔ)應(yīng)用工藝板材基準(zhǔn)對中工藝傳統(tǒng)折彎機通過后擋板對板料進行定位，以板料邊緣為原點進行送料加工，這種對中方式的優(yōu)勢是可以保證每道折彎工序的送料尺寸，并且不存在累積誤差，折彎尺寸精度只與定位擋塊的精度相關(guān)。但它的局限性也很明顯，每次加工都需要定位，增加了加工時間，極大地降低了加工效率，而且若首道折彎成形角度未達標(biāo)，需要再次加工保證折彎精度。亞威對國內(nèi)外各細(xì)分行業(yè)客戶的實際生產(chǎn)工件進行分析，并充分分析了傳統(tǒng)折彎機的劣勢，研發(fā)了兼容性較強的中心對稱方式的折邊機。其送料裝置以板料中心為原點，每邊按折彎線到原點距離進行送料加工，這種對中方式減少了核對基準(zhǔn)的次數(shù)，節(jié)約了整體加工時間。同時，由于部分行業(yè)下料精度較低，尺寸允差較大，為節(jié)省成本，減少了打磨工序，邊緣毛刺不一，均會導(dǎo)致每張板料實際尺寸存在差異，而亞威折邊機可以完美地適應(yīng)這種場景，忽略板料邊緣的毛刺誤差，保證底面成形仍為矩形，保證并提升了批量加工時的穩(wěn)定性。板材間隙倍數(shù)工藝數(shù)控折邊機和傳統(tǒng)的折彎機相比，其加工方式有所不同，折彎位置也有所差異。傳統(tǒng)折彎機使用滑塊在豎直方向運動，同時配合不同槽口的下模完成不同角度、不同工藝的加工。而數(shù)控折邊機，使用壓緊機構(gòu)固定住板料，通過折邊機構(gòu)推動板料完成不同角度的加工，同時數(shù)控折邊機可以使用送料、壓緊、折邊等機構(gòu)的聯(lián)動，實現(xiàn)不同工藝的加工。折彎機是通過與下模接觸的雙邊成形，成形的R弧與下模的槽口有關(guān)，而折邊機是通過與折邊模接觸的單邊成形，成形的R弧與間隙倍數(shù)有關(guān)。不同的間隙倍數(shù)不僅與板材材質(zhì)、厚度等屬性有關(guān)，還會影響折彎能力。亞威憑借多年來在折彎行業(yè)的工藝研究經(jīng)驗，秉承腳踏實地的工作作風(fēng)，通過有限元等專業(yè)軟件的分析和大量數(shù)據(jù)的演算，研究出了適用于厚度為0.2～4.0mm的碳鋼、不銹鋼、鋁板等不同材質(zhì)最適合使用的間隙倍數(shù)數(shù)值，將其融入數(shù)控系統(tǒng)中，并根據(jù)加工板材屬性自動調(diào)用最優(yōu)參數(shù)，無需操作人員人工干預(yù)，極大地方便了客戶。板材展開系數(shù)工藝折邊機加工成形工件的展開系數(shù)與板料厚度等屬性也存在匹配關(guān)系，由于數(shù)控折邊機單邊成形與傳統(tǒng)折彎機雙邊成形加工方式的不同，其工件成形與展開關(guān)系必然有所差異，如圖1所示，展開系數(shù)的準(zhǔn)確性，不僅涉及到板料展開圖和工件成形圖的對應(yīng)關(guān)系，同時也與操作人員準(zhǔn)確的編程有著關(guān)聯(lián)。在實際生產(chǎn)中，客戶可以根據(jù)成品需要準(zhǔn)確地提供工件成形圖而無板料展開尺寸圖，這種情況下，如果沒有準(zhǔn)確的展開系數(shù)，下料圖往往需要多次測試及修正。圖1折邊機工件成形與展開關(guān)系通過理論公式的反復(fù)推算，結(jié)合大量的測試和數(shù)據(jù)積累，并經(jīng)過多年的市場驗證和優(yōu)化完善，亞威在數(shù)控折邊機展開系數(shù)上的研究已非常精確。目前不僅可以通過成形尺寸得到出較為準(zhǔn)確的展開圖紙，還在數(shù)控系統(tǒng)中兼容了成形尺寸編程和折邊線編程兩種方式，并由客戶自由選擇得到相同的加工效果。成形應(yīng)用工藝圓弧工藝傳統(tǒng)折彎機加工圓弧通常需要定制圓弧模具，成本高，適用性極低，如果通過小步距送料的方式加工圓弧，雖然可以節(jié)省模具費用，但操作和調(diào)試難度大，即使配置機器人，前期的示教工作也費時費力。而亞威數(shù)控折邊機得益于其結(jié)構(gòu)特點和加工原理，可以使圓弧加工更加便捷，如圖2所示。同時為了降低操作人員的使用難度，優(yōu)化了編程方式，并在數(shù)控系統(tǒng)中融入了不同的圓弧工藝補償，只需將特性尺寸輸入，機床便可以自動加工出不同需求的圓弧。圖2圓弧工藝覆平工藝電氣柜、門板等產(chǎn)品為了達到防刮手、防變形等目的，都會在折彎前進行覆平，俗稱“壓死邊”。亞威將折邊機覆平的動作進行集成，簡化了編程參數(shù)，同時根據(jù)不同細(xì)分行業(yè)實際效果需要擴展優(yōu)化參數(shù)，豐富調(diào)整功能。目前該工藝已趨于成熟，能實現(xiàn)不同方向的覆平。特殊覆平是在覆平基礎(chǔ)上的擴展，如閉口覆平工藝，其功能同樣是壓死，但可以完成工件不同開口高度的成形需要；如折邊梁覆平工藝，主要是避開與壓緊模具干涉的工件成形部分，其工藝難點在于要根據(jù)工件之前的成形形狀推算出避讓參數(shù)，從而實現(xiàn)傳統(tǒng)折彎機較難完成的覆平工藝，如圖3所示。圖3特殊覆平工藝定制工藝隨著使用折邊機的客戶越來越多、行業(yè)應(yīng)用越來越廣泛，對折邊工藝的行業(yè)化需求也越發(fā)明顯。門板的U形、開關(guān)柜的丁字形、貨架的幾字形等各類特殊工藝，如圖4所示，都無法通過簡單的上下折完成，常規(guī)的工藝已很難滿足市場需求。而亞威數(shù)控折邊機憑借其原理優(yōu)勢，可以突破傳統(tǒng)折彎機的局限，實現(xiàn)上述不同工藝的一次性準(zhǔn)確成形。圖4各類特殊工藝同時，亞威通過對數(shù)控系統(tǒng)編程便捷性的不斷優(yōu)化提升，設(shè)置了單軸運動選項，實現(xiàn)了產(chǎn)品多元化編程需求，能夠在數(shù)控系統(tǒng)中控制機床避開干涉區(qū)域，完成不同細(xì)分行業(yè)特殊工藝的加工。對于標(biāo)準(zhǔn)化程度高、特征明顯的工藝，亞威為客戶開發(fā)了定制工藝接口，操作人員僅需根據(jù)成形部分尺寸進行參數(shù)設(shè)置，即可由數(shù)控系統(tǒng)自動實現(xiàn)動作加工，進一步降低了操作人員的編程難度，得到了市場的認(rèn)可。應(yīng)用工藝調(diào)試技巧產(chǎn)品加工時經(jīng)常會出現(xiàn)尺寸精度或角度精度不達標(biāo)情況，以下為工藝應(yīng)用中的調(diào)試技巧。⑴確認(rèn)下料精度。折邊機適用于批量加工，對原材料尺寸的一致性較為關(guān)注，若一致性不好，則需要明確成形尺寸優(yōu)先級，使用較穩(wěn)定的尺寸進行定位，優(yōu)先保證高等級成形尺寸，適當(dāng)放寬低等級的成形尺寸誤差。⑵確認(rèn)機床性能。部分機床使用的現(xiàn)場環(huán)境及工況較為惡劣，沒有及時保養(yǎng)，銹蝕與粉塵會影響機床精度。⑶確認(rèn)過程干涉。折彎兩端的成形尺寸偏差大，使用旋轉(zhuǎn)補償不能解決時，可以排查板料旋轉(zhuǎn)送料時是否存在干涉，排除干涉部分，并檢測壓桿是否將板料夾緊。結(jié)束語亞威不斷完善的折邊工藝和智能的編程方式實現(xiàn)了復(fù)