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Diseño estructural de la máquina de perforación de servo CNC de alta velocidad de precisión

Vistas:23     Autor:Editor del sitio     Hora de publicación: 2018-09-21      Origen:Sitio Preguntar

Diseño estructural de la máquina de perforación de servo CNC de alta velocidad de precisión

La aleta de aire acondicionado es el disipador de calor del intercambiador de calor con aire acondicionado, que juega el papel de la transferencia de calor de convección de aire. Los intercambiadores de calor con aire acondicionado son los componentes clave de los aires acondicionados para el hogar y el aireLas aletas de acondicionamiento son los componentes principales de los intercambiadores de calor, su calidad y forma y tamaño de formación después de la expansión. Tiene una gran influencia en la eficiencia del intercambio de calor y el costo de fabricación del intercambiador de calor. Con el rápido Desarrollo de la producción de la industria del aire acondicionado, las aletas de aire acondicionado se están desarrollando en la dirección de adelgazamiento, alta resistencia y alto intercambio de calor, y los requisitos para la calidad de las aletas de aire acondicionado están aumentando y se están volviendo más altos y se están volviendo más altos y más alto. El proceso de producción de las aletas de aire acondicionado es complicado, y la mayoría de ellas están estampadas por un dado progresivo de la estación múltiple, y el golpe del dado progresivo de la estación múltiple requiere golpes.


La máquina de perforación mecánica tradicional tiene las ventajas de bajo costo y alta confiabilidad. El motor asíncrono convencional se usa como fuente de alimentación, la velocidad del control deslizante es la salida rígida, la curva de velocidad no se puede controlar, Y falta la flexibilidad, lo que es difícil cumplir con los requisitos de la fabricación flexible. CA Servo Motor Drive es una nueva dirección en el desarrollo de equipos de formación. Alimentado por un servo motor de CA controlado por computadora, El movimiento giratorio del motor se convierte en el movimiento lineal requerido por el control deslizante por un tornillo, un enlace de manivela, alternar u otro mecanismo. El Punch conducido por el servomotor ya ha demostrado la superioridad del tradicional máquina de perforación mecánica en aplicaciones prácticas. Debido a que conecta el motor del servomotor directamente al actuador y empuja el control deslizante a trabajar, tiene una cadena de accionamiento corto y una estructura simple, lo que hace que la unidad de golpe con alto Eficiencia y alta precisión, que tiene grandes perspectivas de desarrollo. La función de regulación de velocidad sin paso del servomotor hace que el golpe conducido por el servomotor también sea flexible e inteligente, y su rendimiento y proceso de trabajo La adaptabilidad se mejora enormemente.


Para poder eliminar las aletas de aire acondicionado con cierta precisión a alta velocidad, este documento tiene la intención de diseñar una máquina de perforación CNC que use un servomotor en lugar de un motor asíncrono convencional como fuente de alimentación para estampar, sin el mecanismo del volante como mecanismo de almacenamiento de energía.


1. Diseño general de la máquina de perforación y determinación de los parámetros principales

Diseño general del host del host

El servo automático de alta velocidad de precisión CNC perforadora Diseñado en este documento se usa especialmente para el aire acondicionado. Como producto mecánico de precisión, las máquinas de perforación de alta velocidad de precisión para el procesamiento de aletas tienen Requisitos estrictos sobre el rendimiento, la estabilidad operativa y la precisión de cada componente. De acuerdo con el flujo de proceso diferente en el proceso de formación de aletas de aire acondicionado, la estructura del servo de alta velocidad de precisión La máquina de perforación automática de CNC se divide en el dispositivo de desenrollamiento y descarga, el dispositivo de inyección de aceite y tracción, la máquina principal, el dispositivo de succión y el dispositivo de recolección. La parte principal es la parte clave del golpe especial Para la aleta, incluida la estructura del lecho, la parte del sistema de transmisión, la parte del mecanismo de ajuste de altura de cierre y la parte del sistema hidráulico.


La estructura de la cama es el marco de todo el golpe, que sirve para soportar todo el golpe. El golpe diseñado en este documento es adecuado para el estampado del dado progresivo de la estación múltiple. La cama debe soportar una gran fuerza de impacto Al golpear, la cama debe tener una cierta rigidez. La forma y el tamaño razonables de la estructura del lecho son uno de los factores para garantizar la rigidez del lecho, y el proceso de fundición tiene una excelente opción de diseño para la forma y el tamaño de el casting. Debido a que el hierro dúctil tiene las ventajas de buena resistencia, dureza, maquinabilidad y bajo costo de fabricación, este documento utiliza la estructura del lecho de fundición de hierro dúctil.


La formación de prensa de la aleta de aire acondicionado incluye los pasos de dibujo, golpes, bridas y recortes. La perforación es un proceso indispensable, y la ruptura es un defecto de formación que es más común en el proceso de dibujo de la hoja.


En el caso de que las condiciones del proceso de formación sean sustancialmente las mismas, la velocidad de dibujo es un factor no desplegable que causa el defecto de ruptura. Cuando la velocidad de dibujo excede la velocidad permitida de la hoja, la hoja descanso. En un ciclo de la operación del control deslizante de perforación, el ciclo incluye el tiempo de extracción y perforación. Para mejorar la eficiencia de trabajo de la prensa, es necesario reducir el ciclo operativo del control deslizante. El tiempo de retiro no es Limitado por la razón de que la velocidad de movimiento de la aleta no puede ser demasiado rápida durante el proceso de extracción real. El dibujo es solo parte de todo el proceso de estampado, y el resto del proceso de estampado se puede reducir adecuadamente. Por lo tanto, los El ciclo puede acortarse reduciendo el tiempo de presión, lo que conduce así la velocidad del movimiento del cigüeñal del control deslizante que se cambiará dentro de un ciclo de rotación, es decir, se requiere que el motor se cambie en el tiempo. La transmisión El sistema es un mecanismo que convierte la rotación del motor a través de la cadena de transmisión en un control deslizante que se desliza hacia arriba y hacia abajo. El sistema de transmisión tradicional utiliza un motor asíncrono común como fuente de energía, y depende de La fuerza de impacto instantánea proporcionada por el almacenamiento de energía del volante para completar la acción de perforación. Debido a la existencia de un motor de velocidad constante y un gran volante de inercia, las características del movimiento que se pueden emitir también son determinado. Si las características del movimiento se cambiarán, la estructura mecánica y el tamaño deben cambiarse, lo cual es costoso y lento, a veces incluso imposible de lograr. El sistema de accionamiento diseñado en este documento utiliza un Servo Motor como fuente de energía. No es necesario usar un volante, y el motor solo gira durante la operación, de modo que el consumo de energía de todo el golpe se puede guardar y la vibración se reduce; la presión de trabajo requerida de la prensa se puede obtener fácilmente cambiando el programa de control sin cambiar la estructura mecánica de las curvas de la máquina de perforación para cumplir con diferentes requisitos de material y proceso de estampado.


Para facilitar la instalación y el desmontaje del molde, la altura de cierre de la máquina de perforación se puede ajustar convenientemente. Para este fin, se diseña un conjunto de mecanismo de ajuste de altura de cierre, que se puede ajustar directamente por el servomotor sin operación manual manual para ajustar la altura de la cama superior en la máquina de perforación.


Para evitar que la fuerza de moho sea difícil de equilibrar y se aplique de manera estable debido a la vibración durante el estampado de alta velocidad, y para evitar que la fuerza de reacción del estampado dañe el lecho, este documento propone establecer un Sistema hidráulico a través de 4 del cuerpo de la máquina de perforación. Se organiza un cilindro hidráulico en el ápice para equilibrar la fuerza, la protección del tampón y el cambio de moho.


Parámetros principales de la máquina de perforación

La selección razonable de los parámetros de trabajo de la prensa puede reducir el consumo de energía y ahorrar costos. Según las necesidades de producción reales de las aletas de aire acondicionado estampadas, la fuerza nominal del golpe diseñada en este El papel es de 1250 kN, el trazo nominal es de 3 mm y la carrera del control deslizante es de 40 mm. Para prensas de perforación con diedes progresivos de la estación múltiple, la altura máxima del dado es de 320 mm y el tamaño de la tabla es de 1700 mm × 1400 mm × 150 mm dependiendo de El tamaño del marco del molde.


2. Diseño de estructura de host de perforación

Estructura de la cama con golpes

Las prensas se dividen en prensas abiertas y prensas cerradas de acuerdo con la estructura de la cama. El área de trabajo del lecho de la prensa abierta está abierta en tres lados, el espacio de operación es grande, pero la rigidez de la cama es pobre y El golpe producirá deformación angular bajo la carga de trabajo, lo que afecta la precisión; Los lados izquierdo y derecho de la prensa cerrada están cerrados, la forma está compuesta de un marco, la rigidez es buena y la prensa tiene alta precisión. La prensa diseñada en este documento debe aplicarse a la estampado de un dado progresivo de la estación múltiple de aleta de aire acondicionado de alta precisión, por lo que el lecho adopta la estructura cerrada.


Cuando el control deslizante de perforación se acerca al centro muerto inferior, la fuerza de reacción de la fuerza de golpe del control deslizante alcanza el valor máximo, y los lechos superiores e inferiores de la cama están sujetos a las fuerzas de F1A, F1B, F2 y F3, respectivamente. Si la fuerza del control deslizante está desequilibrada en este momento, toda la cama está sujeta a momentos torsionales adicionales MA1, MA2 y MB. La estructura de soporte lateral del golpe no solo lleva la fuerza vertical sino que también lleva El momento de flexión, mientras que la sección del surco hueco tiene una mayor rigidez de flexión bajo el mismo material, por lo que el marco lateral adopta la sección de ranuras huecas. Estructura. El marco lateral está compuesto por una porción de pilar y una porción de haz.


La sección del haz aumenta la rigidez de todo el marco, y los rieles se instalan en cada sección de columna. Todo el marco lateral está fundido en su conjunto para facilitar el montaje y el posicionamiento de los rieles de guía, al tiempo que se asegura El paralelismo entre los rieles guía. El marco lateral y el lecho superior e inferior forman toda la estructura del lecho. El lecho inferior tiene forma de caja, y las costillas dentro de la caja pueden aumentar la rigidez de la caja, por lo que la cama inferior está diseñado como una estructura de caja con costillas.


Sistema de transmisión

El sistema de accionamiento finalmente traduce la rotación del motor a un movimiento lineal del control deslizante. El cigüeñal se puede lograr el movimiento lineal del control deslizante por el cigüeñal y la biela. La fuerza durante el movimiento del El cigüeñal y la biela se muestran en la Figura 5. El cigüeñal se gira del punto 1 al punto 2 con un cierto par. Las fuerzas son F1 y F2 respectivamente. SP es el golpe de presión nominal. Los componentes F1V y F2V de F1 y F2 en la dirección vertical son las fuerzas que impulsan el control deslizante a moverse hacia abajo. Durante el proceso de girar el cigüeñal del punto 1 al punto 2, se reduce el ángulo entre la biela y la línea central, de modo que La fuerza aplicada por la biela en la dirección vertical se está haciendo cada vez más grande, y la fuerza del componente es apuntar O. La distancia se está volviendo cada vez más pequeña, y el par del cigüeñal no cambia.


Se calcula que F2V /F1V = 1.86, es decir, la fuerza para impulsar el control deslizante a moverse hacia abajo en el proceso se está volviendo cada vez más grande.

La rotación del cigüeñal puede ser impulsada directamente por el servomotor. Dado que la velocidad de rotación real requerida para el cigüeñal es menor que la velocidad de rotación nominal del servomotor, y la fuerza nominal del golpe es Grande, aunque el mecanismo de enlace del cigüeñal puede aumentar la fuerza de golpe durante el movimiento hacia abajo del control deslizante, el servomotor puede ser conducido normalmente. En la rotación del cigüeñal, un mecanismo de impulso de desaceleración es Diseñado entre el servomotor y el cigüeñal para que el golpe funcione normalmente.


3. Sistema hidráulico

Cuando el control deslizante del golpe presiona la parte estampada, el control deslizante se someterá a la fuerza de reacción del golpe. La fuerza de reacción es una fuerza momentánea, que causará un gran impulso al marco de la máquina, que no es propicio para la estabilidad del marco de la cama. que no es propicio para la estabilidad del marco de la cama. Para este fin, este documento diseñó un sistema hidráulico como un mecanismo de tampón flexible para evitar la fuerza de reacción generada durante Stamping actuando directamente en la cama superior debido a la conexión rígida. El bloque de cilindros se fija en la placa superior de la máquina de perforación, y la varilla de empuje y la cama superior están fijadas. Cuando la máquina de perforación está funcionando, el El tornillo guía proporciona una fuerza ascendente al lecho superior, el cilindro proporciona fuerza hacia abajo a la parte superior del cuerpo, y el cilindro actúa para equilibrar la presión durante la presión hacia abajo del bloque deslizante, y la reacción es contrarrestado cuando el bloque deslizante se perfora en el centro muerto inferior. Cuando la fuerza se ve afectada, el cilindro actúa como un tampón. Cuando se cambia el molde, el cilindro empuja la parte superior del cuerpo para moverse hacia abajo.


Los tres tipos de movimientos de la barra de empuje del cilindro deben controlarse, es decir, empuje, contracción y parada, por lo que la válvula de inversión electromagnética de tres posiciones de cuatro vías corresponde a los tres tipos de cilindros. Cuando la izquierda y Las posiciones correctas de la válvula de inversión están respectivamente conectadas, la bomba de aceite se enciende respectivamente la cámara superior y la cámara inferior del cilindro, conduciendo así la varilla de empuje del cilindro para moverse hacia abajo y hacia arriba respectivamente. Cuando se conecta la mitad de la válvula de inversión, el funcionamiento de perforación en este momento, cuando se recibe la fuerza de reacción presionada, la presión que se puede resistir está controlada por la válvula de desbordamiento conectada al Cámara superior del cilindro. La bomba de aceite no necesita suministrar aceite al cilindro en este momento, y la bomba de aceite no necesita ser operada. Cuando el cilindro de aceite necesita reponer el aceite debido a la fuga de aceite, el lado izquierdo de La válvula de inversión se enciende y la bomba de aceite debe comenzar a reponer la cámara superior del cilindro. Por lo tanto, la bomba de aceite servo se usa para girar el aceite en cualquier momento para ahorrar energía.


4. Conclusión


● La cama está hecha de estructura de fundición de hierro dúctil cerrado para garantizar la precisión de la cama y mejorar la rigidez de la cama; El marco lateral adopta una estructura de canal hueco, que mejora enormemente la rigidez de la cama; El más bajo La cama está diseñada para adoptar una estructura de caja con costillas para aumentar la rigidez.


El sistema de accionamiento adopta servo Motor, de modo que la curva de carrera de la diapositiva del golpe está más en línea con los requisitos del proceso de dibujo de aletas y todo el proceso de trabajo de la aleta de estampado; El mecanismo de impulso de engranajes es adoptado para hacer que el servomotor pueda soportar más fuerza de golpe; Cuatro enlaces de estampado hacen que el control deslizante sea más equilibrado.


Se diseña un sistema de ajuste de altura cerrada que consiste en un servomotor, un tornillo de ajuste y un cilindro. El servomotor y el tornillo de ajuste controlan la posición de la cama superior, y el cilindro proporciona la fuerza impulsora a Mueva la cama superior al ajustar la altura. Este proceso no requiere operación manual.


El sistema hidráulico diseñado permite que el control deslizante se presione de manera más uniforme. Cuando el control deslizante está sujeto a la fuerza de reacción en el centro muerto inferior, puede proporcionar protección contra sobrecarga; y cuando se cambia el molde, proporciona un Cuerpo superior con fuerza ascendente.

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