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摘 要：在当前社会经济的推动下,钣金加工已朝着机械化自动化的方向发展.本文先对钣金加工的相关概念进行了阐述,介绍了钣金加工的原料以及钣金加工流程；接着分析了钣金加工自动化机械化对工业的意义；最后,着重介绍了数控钣金加工设备――数控自动化砖塔冲床,通过对主体部分、软件系统部分、专用模具等三部分的介绍,加深了对钣金加工机械化自动化的了解.
关 键 词：钣金加工机械化自动化数控冲床
板材,由于其具有重量轻、强度高、制造成本低的优点,以及其产品具有体积小、自重轻、性能特性高的优点,被广泛应用于电子电器、通信技术以及汽车工业,给人们的生产和生活带来了极大的方便.然而,随着社会经济水平的提高以及电子技术和计算机科学技术的不断改进,传统的工艺产品已不能满足用户的需求,加之目前小批量金属板材加工企业的增加,金属板材加工技术的更新和改革迫在眉睫.目前一些钣金加工行业已开始向机械化和自动化制造靠拢,钣金行业的机械自动化开始向着更高的技艺发展.
一、钣金加工制造概述
钣金加工,即对金属原材料的加工和处理,是一门新兴制造工艺,在制造业中是一道必不可少的工艺.比如在制作金属器件时,对金属原材料的加工就隶属于钣金加工的范畴.在金属产品成型前,钣金加工是一道必不可少的工艺,其工作内容主要包括切割下料、冲裁加工以及弯压成形等三大项目的加工操作.只有通过钣金加工,才能将器件的性能发挥出来.
钣金加工时采用的加工材料很多,一般都需要根据钣金成品的实际作用来分析和选择具体材料.在选用的原料中,一般使用如镀锌板（SECC、SGCC）、热轧板（SHCC）、冷轧板（SPCC）、铜（CU）、黄铜、紫铜、铍铜,铝板以及一些电镀金属等金属原材料.钣金加工的流程可能会因为钣金结构的不同而有所差异,但总的来说,其加工流程主要包括以下几点：对金属原料进行下料处理,主要包括剪床、冲床、锯床、镭射下料等；钣金中的钳工加工；冲床对机械元件的冲压,使其成为特定的模型,进行冲床操作时需要辅以相应的模具,操作期间还应注意冲床的实际位置以及冲床的方向性；还有就是钣金中的压铆、折弯、焊接等一系列操作.
二、钣金加工机械化自动化对工业的意义
工业革命一个最重要的成果就是对先进电子技术和计算机信息技术的引进,并将其应用于工业生产和加工,实现了工业生产过程的机械化和自动化.这是一次工业技术的革命,在人类文明历史中也是一次很大的进步.在锻压机械行业,利用现代化电子信息技术,推动锻压机械向机电仪一体化发展,并在此基础上实现锻压生产辅助设备和装置的智能化,使它们自动形成、灵活组织成一条全程机械化和自动化的生产线,切实提高工业生产和加工制造效率,为工业的更快发展提供了一条新型的、科学的、进步的可持续发展的快速之路.
三、钣金自动化加工中的冲床自动化
自动化冲床是金属板材加工中最常用的数控加工设备,其中较先进的是数控自动化转塔冲床.该设备具有多工位回转头、模具库以及自动化换模和加工系统,在实际生产过程中可以有效地提高生产效率,确保生产出优质的产品,实现钣金加工成形的全自动化生产.下面对数控自动化转塔冲床设备的配置以及具体操作技术作相关论述.
1.主体部分
（1）主体框架：冲床采用更加稳定和牢固的三箱体型框架,运用有限元法,通过反复静、动态试验,刚性极高,保证了加工的元件在加工过程中的不偏离,在一定程度上减少了钣金加工的误差率.自动化冲床安装时只需通过在地面上安装调整垫板、顶紧及调整螺钉、减震垫等,就可固定冲床；当冲床与地面联接完成后,安装二次保护装置,以保证数控冲床工作室的准确度,防止偏差出现.这种冲床安装方式非常简单,降低了工人安装冲床时的劳动强度.
另一个关键部位为回转头,俗称转塔.冲床一般都设有22工位及40工位两种回转头,即冲床一次可同时安装不同大小的22套和40套冲模.通过回转头的使用,工人只需最初建立好模具库并安装模具,就可长时间不更换模具,彻底改革了原来一个转塔一个模具的方式,大大减少了换模具的次数及辅助工时,提高了工作效率.
（2）自动换模系统：在原来的回转头中,是没有换模系统的,这种自动的换模具的系统正是在钣金加工开始向着自动化方向发展中逐渐发展起来的.具体自动换模的过程是,当一种模具冲压完毕后,系统会自动根据之前电脑中的记录和操作,对下一个操作中要用到的模具进行自动的判断,并将这些信号通过电信号传送到钣金冲床设备中的控制系统中,控制系统根据接收的命令信号,自动的换模具,自动的对器件进行加工,大大降低了人工转换的频率.
（3）自动换位夹钳：在机床X轴导轨上装有一副用来夹持板材的长夹钳.其最大功能是当冲压件长度超出机床允许的长度时可自动换位,实现超长冲压件的冲制.例如某冲床,其X轴最大尺寸为1550mm,但有些冲压件长度达2000mm～2200mm,此时就可采用该功能.如此使程序编制简单化,并扩大了板材的应用范围.
2.软件系统部分
软件系统部分主要是指CNC程序软件系统,用来控制冲床的工作.我国的钣金行业广泛应用的软件操作简单、准确度高.笔者以国外某公司独立研发出的一套名为“WIEDMAN”威德曼程序软件系统的运行为具体实例,对其软件系统的程序编制作简要介绍.
“WIEDMAN”威德曼程序软件是由不同级别的软件组成,在其中的一个软件发生故障后,其他的软件还能保证冲床的其他功能的正常工作.软件系统从最简单的“康巴斯TWO”到能自动排样的“INTER―GREN”,各具不同特点并可逐级升级.该软件主要由近30条语句组成,最常用的术语也就几十条,十分方便掌握.另外,在程控部分,当程序编制完毕后可在屏幕上进行各点预演,以检查程序是否正确,是否能正常冲制,保证了程序运行时的准确性.有时会出现预演警报,最常见的为X、Y超程,即X、Y坐标在机床源程序限定参数中规定X、Y均在±2Omm范围内,超出该范围机床就会报警,自动停止冲制,降低事故发生率.
3.专用模具部分
在钣金的自动化加工中,除了最重要的冲床,专用的模具也是不可缺少的,这在设计上保证了消耗件冲头和凹模充分利用.当然,这些模具也会根据不同的工位冲床有不同的类型和尺寸.模具的安装也十分方便,除了第一步安装为人工安装,剩余的都是自动安装,如此大大地节省了人力,很大程度提高了工作效率,也提高了冲床的自动化水平.专业模具部分在钣金自动化加工中具有很大的发展潜力,以后会有更大的发展空间.
四、结束语
信息技术的不断发展以及现代数控技术的不断创新,推动了数控钣金板材行业向机械化和自动化方向发展.本文通过对数控自动化转塔冲床的研究和技术分析,在对冲床本体部分以及CNC程控部分的相关知识的介绍基础上,加强了对钣金机械化与自动化加工的认识,使其对钣金加工机械化自动化发展有所了解,从而进一步推进我国钣金加工机械化和自动化的普及与应用工作,实现钣金加工工业的长久发展.相信在科学技术的推动中,我国钣金加工的自动化水平会越来越高,我国的钣金加工技术会越来越好.