在模具開發(fā)初期,沖壓企業(yè)出于對(duì)產(chǎn)能、產(chǎn)品生命周期及模具成本等因素的考慮,會(huì)對(duì)新開發(fā)的沖壓件產(chǎn)品的生產(chǎn)方式進(jìn)行規(guī)劃,如自制或委外、手動(dòng)線或自動(dòng)線生產(chǎn)等;模具開發(fā)人員會(huì)根據(jù)不同的要求,制訂最為經(jīng)濟(jì)合理的模具開發(fā)方案,在模具選材、加工制造、廢料排出、特殊處理等方面也就出現(xiàn)了很大的差別。因此在模具自動(dòng)化改造過程中,需對(duì)存在的差異進(jìn)行識(shí)別,逐一處理,方能保證模具改造的成功率。
明確改造對(duì)象
產(chǎn)品是生產(chǎn)過程的最終產(chǎn)物,在篩選哪些沖壓件適合進(jìn)行自動(dòng)化改造時(shí),需注意以下幾點(diǎn):
⑴產(chǎn)品工序數(shù)(除落料序外)需不大于沖壓線壓力機(jī)總數(shù);
⑵為確保板料在延展過程中均勻變化,產(chǎn)品拉延序工藝補(bǔ)充部分周圈拉延深度需變化較小,不應(yīng)存在一側(cè)拉延深、一側(cè)拉延淺的情況;
⑶產(chǎn)品拉延工序件拉延筋外坯料面需平整,無起皺現(xiàn)象;
⑷在批量生產(chǎn)過程中,拉延序不使用拉延劑等輔料;
⑸產(chǎn)品全序不存在卡模現(xiàn)象;
⑹批量生產(chǎn)后,拉延工序件上的沖擊滑移線不劃傷板料;
⑺單片廢料對(duì)角線長(zhǎng)度通常不超過400mm。
模具部分
拉延序凹模圓角狀態(tài)
手動(dòng)線拉延模工作部位材料多為MoCr合金(淬火硬度50HRC以上),大批量生產(chǎn)且無拉延劑輔助時(shí),模具發(fā)熱加劇,極易導(dǎo)致零件出現(xiàn)拉傷、開裂等質(zhì)量缺陷,故需結(jié)合零件實(shí)際生產(chǎn)狀態(tài)對(duì)模具進(jìn)行表面鍍鉻處理。工作部位材料為Cr12MoV(淬火硬度58~62HRC)時(shí),建議進(jìn)行表面TD處理。
模具工作部位的材料多為鑄件,存在砂眼等鑄造缺陷。因手動(dòng)線模具開發(fā)成本低于自動(dòng)線模具,在滿足使用的前提下,對(duì)鑄件的質(zhì)量要求亦較低,故在進(jìn)行自動(dòng)化改造時(shí),需對(duì)拉延序凹模圓角狀態(tài)進(jìn)行檢查;若砂眼較多,改造完成后將導(dǎo)致零件批量生產(chǎn)狀態(tài)不穩(wěn)定(經(jīng)常出現(xiàn)拉傷、開裂等質(zhì)量缺陷),且模具圓角處易掉碎屑。若砂眼較多,強(qiáng)行對(duì)模具進(jìn)行表面處理(鍍鉻或TD),可能造成模具開裂或局部粉碎。
修邊廢料滑落
手動(dòng)線模具在開發(fā)時(shí)不會(huì)著重考慮各序間的模具型面高度統(tǒng)一問題,對(duì)于廢料滑落問題亦僅要求廢料滑出模具,不強(qiáng)制要求滑入壓機(jī)廢料槽內(nèi);故在自動(dòng)化改造時(shí),需考慮在下模增加墊板,并結(jié)合廢料滑出情況增加二級(jí)廢料滑板,以便廢料滑入壓機(jī)廢料槽內(nèi)。
若廢料在廢料滑板上滑落速度較慢,導(dǎo)致與其他廢料碰觸出現(xiàn)卡料現(xiàn)象,可在廢料滑板上鋪一層MISUMI的濾油網(wǎng)板,加快廢料滑落的速度。
由于自動(dòng)線的生產(chǎn)節(jié)拍比手動(dòng)線生產(chǎn)快,局部位置的廢料在切斷后因未及時(shí)滑落,在刃口上行時(shí)廢料被向上帶起,導(dǎo)致廢料卡于模具內(nèi)等現(xiàn)象;針對(duì)此問題,可在相應(yīng)廢料位置上模處,增加幾個(gè)彈頂銷,防止刃口向上帶料。
端拾器吸盤位置的選擇
自動(dòng)線模具為確保吸盤在抓取零件時(shí)不壓傷零件表面,通常會(huì)在吸盤對(duì)應(yīng)的下模型面位置做符型,但從以下四點(diǎn)考慮,手動(dòng)線模具改造時(shí)可不做符型:
⑴零件本體剛度較好,不易變形;
⑵吸盤抓取所選的位置多以平面為主,且分布均勻;
⑶選擇尺寸合適的小型吸盤;
⑷吸盤抓取時(shí)選擇對(duì)表面質(zhì)量要求不高的位置。
自動(dòng)化元器件的安裝
⑴元器件的走線需避開廢料通道,且不易被破壞;
⑵模具信號(hào)識(shí)別插頭需置于模具內(nèi)部且靠近壓機(jī)插頭位置;
⑶拉延序模具需安裝板料投入檢測(cè)開關(guān)(對(duì)角布置,盡量避免安裝在模具后側(cè)),上模對(duì)應(yīng)位置需做避空;
⑷后序模具需安裝接近開關(guān),對(duì)角線布置,感應(yīng)面盡量選擇平面位置;
⑸模具信號(hào)識(shí)別插頭的接線方式可按圖1連接,其中模具號(hào)采用二進(jìn)制規(guī)則進(jìn)行編排;
⑹接近開關(guān)在選購(gòu)時(shí)需注意用電方式(“交流”或“直流”)及供電電壓,需與壓機(jī)設(shè)備要求一致。
壓機(jī)部分
當(dāng)自動(dòng)沖壓線設(shè)備數(shù)大于零件工序數(shù)(除落料序)時(shí),需在最后一臺(tái)或幾臺(tái)設(shè)備上安裝空工位架,以便于零件在沖壓線內(nèi)正常流轉(zhuǎn),注意事項(xiàng)如下:
⑴空工位架上有可靠的零件符型面及定位系統(tǒng);
⑵接近開關(guān)、信號(hào)插頭等的布置與在模具上的要求一致;
⑶空工位架符型面的高度需與前一序模具型面高度基本保持一致;
⑷壓機(jī)控制模式需調(diào)整為“空工位”,且設(shè)備參數(shù)中當(dāng)前值與設(shè)定值需一致。
機(jī)械手端拾器部分
目前,行業(yè)內(nèi)所使用端拾器品種繁多,均可滿足正常生產(chǎn)需要,在選購(gòu)時(shí)可整套選購(gòu),也可按照配件進(jìn)行采購(gòu),但需注意以下事項(xiàng):
⑴吸盤與吸盤連接件處的密封性;
⑵端拾器與機(jī)械手連接處插頭的定位加工精度;
⑶零件尺寸較大,需選用重載端拾器;若考慮成本,可在端拾器上增加重量較輕的輔助連接桿,以提高端拾器整體強(qiáng)度;
⑷若不考慮對(duì)機(jī)械手進(jìn)行改造,則端拾器吸盤總數(shù)最多不能超過機(jī)械手真空發(fā)生器的數(shù)量。
結(jié)束語(yǔ)
隨著沖壓行業(yè)的發(fā)展,為降低人工成本、提高生產(chǎn)效率,手動(dòng)線生產(chǎn)改造為自動(dòng)線生產(chǎn)的模式將被廣泛采用,但為降低改造難度,建議在模具開發(fā)初期,在模具選材、加工處理、模具樣式等要求上按照自動(dòng)線模具要求進(jìn)行開發(fā)。