长峰刀具

折弯机模具厂家如何选择厚转塔数控模具

2021-11-4   来源:   浏览:257

在钣金加工中数控冲压是重要的前工序之一,前工序的速度和品质将直接影响后工序的进程。数控冲床类型和品牌通常是公司高层选定的重要设备,只要有数控冲压就需要模具。那么怎样选择模具才能实现快速高效的生产呢?下面我们就目前国内应用最广泛和最常用的厚转塔(长导向)数控冲床及模具类型的选择展开简述(暂不包含通快、村田、短导向类型机床模具)。
 

85系列

85系列模具(图1)是业内通常说的标准模具,是AMADA公司最早期的旧型模具,美特公司称之为原始型,威尔逊公司、锐特尔公司称之为标准型,其他公司基本都称之A85标准型。这种模具优点为:结构简单,制造工艺成熟,钣金厂家先期购入成本低廉,被大量钣金公司所采购。缺点是:冲头刃磨量少(只有2.5~3mm),特别是C、D、E工位冲头研磨后需要加垫片,影响加工速度和精度;A、B工位导套为封闭式,一个冲头尺寸对应一个导套,改变模具尺寸就必须购买导套,因此导致后续使用成本较高。由于技术含量低,生产工艺简单,也是目前国内模具企业生产销售最多的产品。也由于低效能和浪费材料等原因,欧洲、美国、日本等发达国家和地区少用或者已不用此类型模具了。

图1 85系列模具

80系列

80系列模具是威尔逊公司早期产品,市面流通已经不多了,后期威尔逊公司以90系列替代了此类型产品。这种模具优点为:结构简单,制造工艺成熟,设计合理;最大优点是A、B工位冲头柄部直径较粗,作为重载模具冲压厚板性能优于85系列结构模具,其他性能与85系列结构模具类似。80系列模具结构缺点是冲头刃磨量少(只有2.5~3mm),A、B工位导套为封闭式,一个冲头尺寸对应一个导套,改变模具尺寸就必须购买导套。因此导致后续使用成本较高。也由于低效能和浪费材料等原因,欧洲、美国、日本等发达国家和地区少用或者已不用此类型模具了。

图2 80系列模具

90系列

90系列模具属于威尔逊公司模具系列产品。该模具的优点:A、B工位冲头分体设计,通过快调打击头组件调节机构可以快速调整冲头长度,并且无需任何工具,简单、快捷,比85系列模具节省1/3倍以上的拆装时间。C、D、E工位冲头设计环保,冲头材料使用比85系列结构少用50%,冲头长度的调节是通过导套调节机构实现快速调整,冲头研磨后不需要加垫片;所有90系列冲头的研磨量比85系列冲头多2.5倍以上;A、B工位导套为开放式设计,客户后期只需要购买冲头、下模、退料板(PDS)即可,省去了打击头组件和导套的采购成本,对于钣金厂家来说非常有利于降低成本和提高生产效率。该模具的缺点:制造工艺要求高,热处理工艺复杂,生产成本较高,采购成本也比85系列模具高;特别是A、B工位冲头螺纹精度是国内多数模具制造企业无法达到原装制造标准,同时也无法保证模具的互换互配;因此90系列模具目前在国内市场普及量还是不及85系列模具。

90系列模具初期采购成本确实高,但是90系列模具拆装耗时只有85系列模具的1/3,同时C、D、E工位冲头研磨后不需制作或者采购垫片,精度和可靠性更高。

90系列模具所有冲头刃磨量比85、80系列模具多2.5倍以上,后期使用中只需购买冲头、下模、退料板(PDS);采购成本、使用成本综合算下来,90系列模具使用成本低于85系列模具成本。

图3 90系列模具

国内以广州启泰模具和深圳锐特尔模具为龙头的模具企业迅速崛起,大量采用先进数控机床和特制刀具技术,攻克90系列模具的制造技术难关,90系列模具冲头的价格也大幅下降,甚至与85系列冲头价格相当。

超能系列

图4 超能系列模具

超能模具(图4)是美特公司的ULTRA模具类型,A、B工位结构及性能和威尔逊90系列基本一致,A、B工位冲头分体、开放式导套,通过快调打击头组件调节机构快速调整冲头长度,冲头刃磨量是85系列冲头的3倍以上,同时超能B工位冲头可实现与90系列B工位模具互换互配;超能最大的亮点是退料板避空设计非常优异,A、B工位可以额外增加冲头3mm的刃磨量,C、D、E工位冲头可以额外增加2mm研磨量。

超能C、D、E工位可调导套兼容85系列冲头并实现可调,冲头刃磨后无需加垫片,同时可以通过更换上模载体实现安装90系列冲头,这种使用方式就更加经济。

节能系列

节能系列模具(图5)就是经济型模具,经济型不是通常所说的产品本身便宜,而是使用经济。各大模具厂商都有自己的经济型系列产品,如AMADA公司NEX模具、Z系列(万用可调),ALPHA系列(a GUIDE)等类型产品和威尔逊90系列、美特ULTRA功能一样具有可调整,研磨冲头后不需要加垫片等。

图5 厚转塔节能系列模具

NEX系列,冲针式系列(TIP冲针),A、B工位开放式导套,C、D、E工位刀片式模具,避让节料模具等系列产品。这类型模具如果被钣金企业大量采用,将大幅节省后续的模具采购成本,更重要的是大幅减少换模具、维修模具时间,从而大幅提高生产效率和产品品质。特别是NEX系列产品,通过NEX快调打击头调整A、B工位一体式冲头,可以将研磨量提升到5mm以上(对于1.5mm以下的板可以实现10mm调整量);NEX快调打击头拆装不需要专用工作台,拿在手上就可简单、快速完成;更重要的是调整后上模组合高度208mm不变,操作员不需要花时间去调整冲床参数,冲压行程始终保持在很小范围内,冲头只需要缩入导套口(退料板)0.5mm,保证冲床高速冲切;NEX快调打击头还可以将原来已经报废的标准冲头(长度大于199mm)再次利用,只要保证上模高度在207.5mm即可使用,NEX快调打击头也可以结合标准85系列模具使用,从而提升冲头的刃磨量达到降低成本的作用。对于冲针式替补模具、开放式导套的优点显而易见,采购成本低廉也不一一累述。

气吹系列

很多公司称之为ABS,是AIR BLOW SYSTEM的缩写。气吹是AMADA公司早期的专利技术,当然还包括了真空下模吸废料功能。这类型模具(图6)最大的优点就是模具能被气化的油雾润滑,对冲头有冷却、润滑、清洁的作用,气吹模具寿命比普通模具高2.5倍以上;能有效地抑制刀口粘连现象,抑制废料反弹(跳料),减少挂板(带料)、拉板事故的发生;油雾气吹能防止冲切粉末和其他异物进入导套,在工作中气雾能清洁模具,减少模具维护工时;冲压产品断面精度更高,须状毛刺(拖老鼠尾)也将会减少;冲压速度可以比普通模具调高10%以上。是采用先进、高速进口数控冲床钣金厂家的必选模具,否则就是极大地浪费了先进设备的高速功能和钣金厂家的高昂设备采购成本。

图6 气吹模具

多子模具系列

多子模具(图7)是实现数控冲床高效工作最有效的方法。这是通快冲床最受欢迎的重要原因之一,通快设备通过多子模具可以将工位延展到180个以上。这种技术将有限的转塔模具工位延展了,工位多了自然换模具时间就减少了,冲床的待机时间就减少了。冲床在多子模座内选择模具速度极快,冲压效率大幅提升,冲头、下模、退料板采购价格低廉,国内大厂都有生产。长导向(厚转塔)数控冲床可以实现多子模具功能的厂家不多,据笔者不完全了解,目前国内具有厚转塔多子模具功能的设备主要为:台 励 福 MAX1250、FINN-POWER、EUROMAC、金方圆等。由于多子模座精度要求高、加工难度大、专利技术保护等原因,多子模座基本依赖进口,有些钣金厂家为了节省购买多子模座的成本,将机床本身具有的多子模具工位空置不用,或者用普通大工位模具替代,其实这是最大的浪费,并且加大了成本。高效生产的最基本理论就是最大程度地减少停机。

图7 多子模具

其他系列模具

除了上述厚转塔(长导向)冲孔模具类型选择外,钣金厂家还可以通过选用新型模具来实现节能高效。

图8 厚转塔大工位避让模具

图9 厚转塔半剪切模具

比如大工位节料避让模具(图8)、窄口全导向切边模具实现板材节省,提高板材利用率;微连接模具实现轻松拆分工件;多路圆弧模具倒角;去毛刺模具实现不留披锋毛刺,减少去毛刺时间,提高功效和产品质量;半剪切模具(图9)、螺孔(自攻丝)模具、螺齿模具可以实现减少下工序的攻丝和焊接成本,铰链模具实现减少合页安装或者焊接成本;标记模具刻印产品编码或者记号为下工序提供便利,减少查找和出错几率;外接圆弧模具对于冲裁大孔(114.3mm)通过蚕食的方法实现;多孔冲模具提高冲裁效率减小板材扭曲;滚轮模具提高板材强度无需增加板厚;组合翻边模具、组合沉孔模具可实现钣金件打样无需再订模具等。

结束语

总之在当今快捷、微利的工业时代,要想提高企业效益除了巨资购入先进设备,提高自动化程度,减少作业人员,做适当的人才培育外,企业的老板或者高管不得不在每一个生产细节思考,激发工程技术人员、采购人员积极寻找更好的工具,更佳的工艺方法,将先进设备及人员的能动性发挥到极致。只有选择真正适合本企业的产品特性的模具类型,才是实现降低企业生产成本的最佳路径;且提高生产效率和品质,真正地提升企业核心竞争力。

——摘自《钣金与制作》

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