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Conception structurelle de la machine à percer de servo CNC à grande vitesse à grande vitesse

Nombre Parcourir:33     auteur:Éditeur du site     publier Temps: 2018-09-21      origine:Propulsé

enquête

Conception structurelle de la machine à percer de servo CNC à grande vitesse à grande vitesse

La nageoire de climatisation est le dissipateur de chaleur de l'échangeur de chaleur de climatisation, qui joue le rôle du transfert de chaleur de convection aérienne. Les échangeurs de chaleur de climatisation sont les éléments clés des climatiseurs domestiques et de l'airLes ailerons conditionnels sont les principaux composants des échangeurs de chaleur, leur qualité de formation et leur forme et leur taille après expansion. Il a une grande influence sur l'efficacité d'échange de chaleur et le coût de fabrication de l'échangeur de chaleur. Avec le rapide Le développement de la production de l'industrie de la climatisation, les ailerons de la climatisation se développent dans le sens de l'amincissement, de la forte résistance et des échanges de chaleur élevés, et les exigences de la qualité des ailettes de climatisation augmentent et augmentent et augmentent plus haut. Le processus de production des ailerons de climatisation est compliqué, et la plupart d'entre eux sont tamponnés par une matrice progressive multi-station, et le coup de poing de la matrice progressive multi-stations nécessite du coup de poing.


La machine à poinçonnage mécanique traditionnelle présente les avantages de faible coût et de fiabilité élevée. Le moteur asynchrone conventionnel est utilisé comme source d'alimentation, la vitesse du curseur est la sortie rigide, la courbe de vitesse ne peut pas être contrôlée, Et la flexibilité fait défaut, ce qui est difficile pour répondre aux exigences de la fabrication flexible. AC Servro Motor Drive est une nouvelle direction dans le développement de l'équipement de formation. Propulsé par un servomoteur AC contrôlé par ordinateur, Le mouvement rotatif du moteur est converti en mouvement linéaire requis par le curseur par une vis, une liaison à la manivelle, une bascule ou un autre mécanisme. Le punch conduit au servomoteur a déjà démontré la supériorité du traditionnel Machine de poinçonnage mécanique dans des applications pratiques. Parce qu'il relie le servomoteur directement à l'actionneur et pousse le curseur au fonctionnement, il a une chaîne d'entraînement courte et une structure simple, ce qui rend le lecteur de punch avec haut Efficacité et haute précision, qui a de grandes perspectives de développement. La fonction de régulation de vitesse sans étape du servomoteur rend le punch entraîné par le servo L'adaptabilité est considérablement améliorée.


Afin de pouvoir frapper les ailettes de climatisation avec une certaine précision à grande vitesse, cet article a l'intention de concevoir une machine de poinçonnage CNC qui utilise un servomoteur au lieu d'un moteur asynchrone conventionnel comme source d'alimentation Pour l'estampage, sans le mécanisme du volant comme mécanisme de stockage d'énergie.


1. Conception globale de la machine à percevoir et détermination des paramètres principaux

Conception globale de l'hôte de punch

Le servo à grande vitesse de précision CNC poinçonneuse Conçu dans cet article, est spécialement utilisé pour la climatisation des nageoires. En tant que produit mécanique de précision, les machines de poinçonnage à grande vitesse de précision pour le traitement des ailerons ont Exigences strictes sur la performance, la stabilité opérationnelle et la précision de chaque composant. Selon les différents flux de processus dans le processus de formation des ailettes de climatisation, la structure du servo à grande vitesse de précision La machine à percevoir CNC automatique est divisée en dispositif de détention et de décharge, le dispositif d'immersion et de traction d'huile, la machine principale, le dispositif d'aspiration et le dispositif de collecte. La partie principale est la partie clé du punch spécial Pour la nageoire, y compris la structure du lit, la partie du système de transmission, la partie du mécanisme de réglage de la hauteur de clôture et la partie du système hydraulique.


La structure du lit est le cadre de tout le punch, qui sert à soutenir tout le coup de poing. Le punch conçu dans cet article convient à l'estampage de la matrice progressive multi-station. Le lit doit supporter une grande force d'impact Lors du coup de poing, le lit doit donc avoir une certaine rigidité. La forme et la taille raisonnables de la structure du lit sont l'un des facteurs pour assurer la rigidité du lit, et le processus de moulage a un excellent choix de conception pour la forme et la taille de le casting. Étant donné que le fer ductile présente les avantages d'une bonne résistance, de la ténacité, de la machinabilité et du faible coût de fabrication, ce papier utilise la structure du lit de coulée de fer ductile.


La forme de presse de la nageoire de climatisation comprend les étapes du dessin, du coup de poing, des flancs et de la coupe. Le forage est un processus indispensable et la rupture est un défaut de formation qui est plus courant dans le processus de dessin de la feuille.


Dans le cas où les conditions de processus de formation sont sensiblement les mêmes, la vitesse de dessin est un facteur non négligeable qui provoque le défaut de rupture. Lorsque la vitesse de dessin dépasse la vitesse admissible de la feuille, la feuille Pause. Dans un cycle de l'opération de curseur de punch, le cycle comprend le temps de traction et de punch. Afin d'améliorer l'efficacité de travail de la presse, il est nécessaire de réduire le cycle de fonctionnement du curseur. Le temps de traction n'est pas Limité par la raison que la vitesse de déplacement de la nageoire ne peut pas être trop rapide pendant le processus de traction réel. Le dessin n'est qu'une partie de l'ensemble du processus d'estampage, et le reste du processus d'estampage peut être réduit de manière appropriée. Par conséquent, la Le cycle peut être raccourci en réduisant le temps de pressage, entraînant ainsi la vitesse du mouvement du vilebrequin du curseur à changer dans un cycle de rotation, c'est-à-dire que le moteur doit être décalé dans le temps. La transmission Le système est un mécanisme qui convertit la rotation du moteur à travers la chaîne de transmission en un curseur qui glisse de haut en bas. Le système de transmission traditionnel utilise un moteur asynchrone commun comme source d'alimentation et s'appuie sur La force d'impact instantanée fournie par le stockage d'énergie du volant pour terminer l'action de poinçonnage. En raison de l'existence d'un moteur à vitesse constante et d'un grand volant d'inertie, les caractéristiques de mouvement qui peuvent être sorties sont également déterminé. Si les caractéristiques de mouvement doivent être modifiées, la structure et la taille mécaniques doivent être modifiées, ce qui est coûteux et prend du temps, parfois même impossible à réaliser. Le système d'entraînement conçu dans cet article utilise un Servomoteur comme source d'alimentation. Il n'est pas nécessaire d'utiliser un volant, et le moteur ne tourne que pendant le fonctionnement, de sorte que la consommation d'énergie de l'ensemble du punch peut être enregistrée et que la vibration soit réduite; la pression de travail requise de la presse peut être facilement obtenue en modifiant le programme de contrôle sans modifier la structure mécanique des courbes de la machine de poinçonnage pour répondre à différents matériaux et exigences de processus d'estampage.


Afin de faciliter l'installation et le démontage du moule, la hauteur de clôture de la machine à poinçonner peut être ajustée de manière pratique. À cette fin, un ensemble de mécanisme de réglage de la hauteur de fermeture est conçu, qui peut être ajusté directement par le servomoteur sans fonctionnement manuel manuel pour ajuster la hauteur du lit supérieur dans la machine à poinçonner.


Afin d'empêcher la force de moule d'être difficile à équilibrer et à appliquer de manière stable en raison des vibrations pendant l'estampage à grande vitesse, et pour empêcher la force de réaction de l'estampage d'endommager le lit, cet article propose de mettre en place un Système hydraulique à travers 4 du corps de la machine de poinçonnage. Un cylindre hydraulique est disposé sur l'apex pour équilibrer la force, la protection du tampon et le changement de moisissure.


Paramètres principaux de la machine à poinçonner

La sélection raisonnable des paramètres de travail de la presse peut réduire la consommation d'énergie et réduire les coûts. Selon les besoins de production réels des ailettes de climatisation estampillés, la force nominale du punch conçue dans ce Le papier est de 1250 kN, la course nominale est de 3 mm et la course du curseur est de 40 mm. Pour les pressions de punch avec une matrice progressive multi-station, la hauteur maximale de matrice est de 320 mm et la taille du tableau est de 1700 mm × 1400 mm × 150 mm selon la taille du cadre du moule.


2. Conception de la structure de l'hôte percutant

Structure du lit de punch

Les presses sont divisées en presses ouvertes et aux presses fermées en fonction de la structure du lit. La zone de travail du lit de la presse ouverte est ouverte sur trois côtés, l'espace d'opération est grand, mais la rigidité du lit est médiocre et Le punch produira une déformation angulaire sous la charge de travail, ce qui affecte la précision; Les côtés gauche et droit de la presse fermée sont fermés, la forme est composée d'un cadre, la rigidité est bonne et la presse a précision. La presse conçue dans cet article doit être appliquée à l'emboutissage de la matrice progressive de la climatisation de haute précision de la haute précision, de sorte que le lit adopte la structure fermée.


Lorsque le curseur de punch s'approche du centre mort inférieur, la force de réaction de la force de poinçonnage du curseur atteint la valeur maximale, et les lits supérieurs et inférieurs du lit sont soumis aux forces de F1a, F1b, F2 et F3, respectivement. Si la force du curseur est déséquilibrée à ce moment, le lit entier est soumis à des moments de torsion supplémentaires MA1, MA2 et MB. La structure de support latérale du punch porte non seulement la force verticale mais porte également Le moment de flexion, tandis que la section de rainure creuse a une rigidité de flexion plus élevée sous le même matériau, de sorte que le cadre latéral adopte la section de rainure creuse. Structure. Le cadre latéral est composé d'une partie pilier et d'une partie de faisceau.


La section du faisceau augmente la rigidité de tout le cadre et les rails sont installés dans chaque section de colonne. Le cadre latéral entier est coulé dans son ensemble pour faciliter le montage et le positionnement des rails de guidage, tout en garantissant le parallélisme entre les rails de guidage. Le cadre latéral et le lit supérieur et inférieur forment toute la structure du lit. Le lit inférieur est en forme de boîte, et les côtes à l'intérieur de la boîte peuvent augmenter la rigidité de la boîte, donc le lit inférieur est conçu comme une structure de boîte avec des côtes.


Système de transmission

Le système d'entraînement traduit finalement la rotation du moteur en un mouvement linéaire du curseur. Le mouvement linéaire du curseur peut être obtenu par le vilebrequin et la bielle. La force pendant le mouvement du Le vilebrequin et la bielle sont illustrés à la figure 5. Le vilebrequin est tourné du point 1 au point 2 avec un certain couple. Les forces sont respectivement F1 et F2. SP est la course de pression nominale. Les composants F1V et F2V de F1 et F2 dans la direction verticale se trouvent les forces qui poussent le curseur à descendre. Pendant le processus de transformation du vilebrequin du point 1 au point 2, l'angle entre la bielle et la ligne centrale est réduit, de sorte que La force appliquée par la bielle dans la direction verticale devient de plus en plus grande, et la force du composant est de pointer O. La distance devient de plus en plus petite, et le couple du vilebrequin ne change pas.


Il est calculé que F2V / F1V = 1,86, c'est-à-dire que la force de conduire le curseur se déplace vers le bas dans le processus devient de plus en plus grand.

La rotation du vilebrequin peut être directement entraînée par le servomoteur. Étant donné que la vitesse de rotation réelle requise pour le vilebrequin est plus petite que la vitesse de rotation nominale du servomoteur, et la force nominale du punch est Grand, bien que le mécanisme de liaison du vilebrequin puisse augmenter la force de punch pendant le mouvement vers le bas du curseur, le servomoteur peut être entraîné normalement. Dans la rotation du vilebrequin, un mécanisme de renforcement de la décélération est Conçu entre le servomoteur et le vilebrequin pour faire fonctionner le punch normalement.


3. Système hydraulique

Lorsque le curseur du punch appuie la partie estampillée, le curseur sera soumis à la force de réaction du poinçon. La force de réaction est une force momentanée, qui provoquera une grande impulsion au cadre de la machine, qui n'est pas propice à la stabilité du cadre du lit. qui n'est pas propice à la stabilité du cadre du lit. À cette fin, cet article a conçu un système hydraulique comme un mécanisme de tampon flexible pour éviter la force de réaction générée pendant Empiler directement sur le lit supérieur en raison de la connexion rigide. Le bloc de cylindre est fixé sur la plaque supérieure de la machine à percevoir, et la tige de poussée et le lit supérieur sont fixes. Lorsque la machine à poinçonner fonctionne, le La vis de guidage fournit une force ascendante vers le lit supérieur, le cylindre fournit une force vers le bas vers le haut du corps, et le cylindre agit pour équilibrer la pression pendant la pressage vers le bas du bloc coulissant, et la réaction est contrecarré lorsque le bloc coulissant est perforé au centre du bas. Lorsque la force est affectée, le cylindre agit comme un tampon. Lorsque le moule est modifié, le cylindre pousse le haut du corps pour descendre.


Les trois types de mouvements de tige de poussée du cylindre doivent être contrôlés, c'est-à-dire la poussée, la contraction et l'arrêt, de sorte que la valve de revers électromagnétique à quatre positions à trois positions correspond aux trois types de cylindres. Quand la gauche et Les positions droites de la soupape d'inversion sont respectivement connectées, la pompe à huile tourne respectivement la chambre supérieure et la chambre inférieure du cylindre, entraînant ainsi la tige de poussée du cylindre pour se déplacer vers le bas et vers le haut respectivement. Lorsque le milieu de la soupape d'inversion est connecté, le punch fonctionne à ce moment, lorsque la force de réaction de pressage est reçue, la pression qui peut être résolue est contrôlée par la vanne de débordement connectée à la Chambre supérieure du cylindre. La pompe à huile n'a pas besoin de fournir de l'huile au cylindre pour le moment, et la pompe à huile n'a pas besoin d'être utilisé. Lorsque le cylindre d'huile doit reconstituer l'huile en raison de la fuite d'huile, le côté gauche de La soupape d'inversion est activée et la pompe à huile doit être démarrée pour reconstituer la chambre supérieure du cylindre. Par conséquent, la pompe à huile servo est utilisée pour tourner l'huile à tout moment pour économiser de l'énergie.


4. Conclusion


● Le lit est fait de structure de coulée en fer ductile fermé pour assurer la précision du lit et améliorer la rigidité du lit; Le cadre latéral adopte une structure creux creuse, qui améliore considérablement la rigidité du lit; Le plus bas Le lit est conçu pour adopter une structure de boîte avec des côtes pour augmenter la rigidité.


Le système d'entraînement adopte le servomoteur, de sorte que la courbe de course de la diapositive de punch est plus conforme aux exigences du processus de dessin de la nageoire et à l'ensemble du processus de travail de la nageoire d'estampage; Le mécanisme de renforcement des équipements est adopté pour faire du servomoteur peut résister à plus de force de poinçonnage; Quatre liens d'estampage rendent le curseur plus équilibré.


Un système de réglage de hauteur fermé composé d'un servomoteur, d'une vis de réglage et d'un cylindre est conçu. Le servomoteur et la vis de réglage contrôle la position du lit supérieur, et le cylindre fournit une force motrice à Déplacez le lit supérieur lors du réglage de la hauteur. Ce processus ne nécessite pas de fonctionnement manuel.


Le système hydraulique conçu permet au curseur d'être pressé plus uniformément. Lorsque le curseur est soumis à la force de réaction au centre mort inférieur, il peut fournir une protection contre la surcharge; Et lorsque le moule est modifié, fournit un haut du corps avec une force ascendante.

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