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Diseño estructural de punzonadora CNC servo de alta velocidad de precisión

Número Navegar:20     Autor:Editor del Sitio     publicar Tiempo: 2018-09-21      Origen:motorizado Su mensaje

Diseño estructural de punzonadora CNC servo de alta velocidad de precisión

La aleta de aire acondicionado es el disipador de calor del intercambiador de calor de aire acondicionado, que desempeña el papel de transferencia de calor por convección de aire. Los intercambiadores de calor de aire acondicionado son los componentes clave de los aires acondicionados domésticos, yLas aletas de acondicionamiento son los componentes principales de los intercambiadores de calor, su calidad de formación y forma y tamaño 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 rápidodesarrollo de la producción de la industria de aire acondicionado, las aletas de aire acondicionado se desarrollan en la dirección de adelgazamiento, alta resistencia y alto intercambio de calor, y los requisitos para la calidad de la aleta de aire acondicionado están aumentando ymayor. El proceso de producción de las aletas de acondicionamiento de aire es complicado, y la mayoría de ellos están estampados con matriz progresiva de múltiples estaciones, y el punzonado de la matriz progresiva de múltiples estaciones requiere punzonado.

  La punzonadora mecánica tradicional tiene las ventajas de bajo costo y alta confiabilidad. El motor asíncrono convencional se utiliza como fuente de alimentación, la velocidad del control deslizante es la salida rígida, la curva de velocidad no se puede controlar,y falta flexibilidad, lo cual es difícil de cumplir con los requisitos de la fabricación flexible. El servoaccionamiento AC es una nueva dirección en el desarrollo de equipos de conformado. Alimentado por un servo motor de CA controlado por computadora,el movimiento de rotación del motor se convierte al movimiento lineal requerido por el control deslizante mediante un tornillo, un enlace de manivela, un interruptor u otro mecanismo. El punzón accionado por servomotor ya ha demostrado la superioridad de la tradicionalpunzonadora mecánica en aplicaciones prácticas. Debido a que conecta el servo motor directamente al actuador y empuja el control deslizante para que funcione, tiene una cadena de transmisión corta y una estructura simple, lo que hace que la unidad de perforación con altaeficiencia y alta precisión, que tiene grandes perspectivas de desarrollo. La función de regulación de velocidad continua del servomotor hace que el punzón accionado por el servo motor también sea flexible e inteligente, y su rendimiento y proceso de trabajola adaptabilidad se mejora mucho.

  Para poder perforar las aletas de aire acondicionado con una cierta precisión a alta velocidad, este documento pretende diseñar una punzonadora CNC que utiliza un servomotor en lugar de un motor asíncrono convencional como fuente de alimentación.para estampado, sin el mecanismo del volante como mecanismo de almacenamiento de energía.

  1 Diseño general de la punzonadora y determinación de los principales parámetros

  1.1 Diseño general del host Punch

  La punzonadora CNC servo automática de alta velocidad diseñada en este documento se utiliza especialmente para el corte de aleta de aire acondicionado. Como un producto mecánico de precisión, las punzonadoras de precisión de alta velocidad para el procesamiento de aletas tienenrequisitos 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 precisión de alta velocidadLa punzonadora CNC automática se divide en el dispositivo de desenrollado y descarga, el dispositivo de inmersión y extracción de aceite, la máquina principal, el dispositivo de succión y el dispositivo colector. La parte principal es la parte clave del golpe especialpara la aleta, incluida la estructura de la cama, la parte del sistema de transmisión, la parte del mecanismo de ajuste de la 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 punzón diseñado en este documento es adecuado para el estampado de matriz progresiva de múltiples estaciones. La cama debe soportar una gran fuerza de impactoal golpear, entonces la cama debe tener cierta rigidez. La forma y el tamaño razonable de la estructura de la cama es uno de los factores para garantizar la rigidez de la cama, y ​​el proceso de fundición tiene una gran opción de diseño para la forma y el tamaño de la cama.el casting. Debido a que el hierro dúctil tiene las ventajas de buena resistencia, tenacidad, maquinabilidad y bajo costo de fabricación, este papel utiliza una estructura de lecho de fundición de hierro dúctil.

  La conformación a presión de la aleta de acondicionamiento de aire incluye los pasos de dibujo, punzonado, rebordeado y recorte. La perforación es un proceso indispensable, y la ruptura es un defecto de formación que es más común en el proceso de estiramiento de la hoja.

En el caso donde las condiciones del proceso de formación son sustancialmente las mismas, la velocidad de estiramiento es un factor no despreciable que causa el defecto de ruptura. Cuando la velocidad de dibujo excede la velocidad permitida de la hoja, la hojadescanso. En un ciclo de la operación del deslizador 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 extracción no eslimitado por la razón de que la velocidad de movimiento de la aleta no puede ser demasiado rápida durante el proceso real de arrastre. El dibujo es solo una parte de todo el proceso de estampado, y el resto del proceso de estampado se puede reducir de forma adecuada. Por lo tanto, lael ciclo puede acortarse reduciendo el tiempo de prensado, con lo que se cambia la velocidad del movimiento del cigüeñal del deslizador dentro de un ciclo de rotación, es decir, se requiere que el motor se desplace en el tiempo. La transmisiónEl 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 usa un motor asíncrono común como fuente de alimentación, y depende dela 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 de movimiento que se pueden emitir también sondeterminado. Si se van a cambiar las características del movimiento, se debe cambiar la estructura y el tamaño mecánicos, lo cual es costoso y lento, a veces hasta imposible. El sistema de accionamiento diseñado en este documento utiliza unaservomotor como fuente de poder. No es necesario usar un volante, y el motor solo gira durante el funcionamiento, de modo que se puede ahorrar el consumo de energía de todo el punzón y se reduce la vibración; la presión de trabajo requeridade la prensa se puede obtener fácilmente cambiando el programa de control sin cambiar la estructura mecánica de las curvas de la perforadora para cumplir con los diferentes requisitos del material y el proceso de estampado.

  Para facilitar la instalación y el desmontaje del molde, la altura de cierre de la punzonadora puede ajustarse convenientemente. Para ello, se diseña un conjunto de mecanismo de ajuste de altura de cierre, que se puede ajustardirectamente por el servomotor sin operación manual manual para ajustar la altura de la cama superior en la punzonadora.

  Para evitar que la fuerza del molde sea difícil de equilibrar y aplicar de forma estable debido a la vibración durante el estampado a alta velocidad, y para evitar que la fuerza de reacción del estampado dañe la cama, este documento propone establecer unsistema hidráulico a través de 4 del cuerpo de la máquina de perforación. Un cilindro hidráulico está dispuesto en el vértice para equilibrar la fuerza, la protección del amortiguador y el cambio de molde.

  1.2 Parámetros principales de la punzonadora

  La selección razonable de los parámetros de trabajo de la prensa puede reducir el consumo de energía y ahorrar costos. De acuerdo con las necesidades reales de producción de las aletas de aire acondicionado estampadas, la fuerza nominal del punzón diseñado en esteel papel es de 1250 KN, el recorrido nominal es de 3 mm, y el recorrido del control deslizante es de 40 mm. Para punzonadoras con matriz progresiva multiestación, la altura máxima de la matriz es de 320 mm y el tamaño de la mesa es de 1700 mm × 1400 mm × 150 mm, dependiendo deel tamaño del marco del molde.

Diseño de estructura de host 2Punch

  2.1 estructura de la cama de perforación

  Las prensas se dividen en prensas abiertas y prensas cerradas según la estructura de la cama. El área de trabajo de la cama de la prensa abierta está abierta por tres lados, el espacio de operación es grande, pero la rigidez de la cama es pobre, yel punzón 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 un altoprecisión. La prensa diseñada en este documento debe aplicarse al estampado de matriz progresiva multi-estación de aleta de aire acondicionado de alta precisión, de modo que la plataforma adopte una estructura cerrada.

  Cuando el deslizador de perforación se acerca al punto muerto inferior, la fuerza de reacción de la fuerza de perforación del deslizador alcanza el valor máximo, y los lechos superior e inferior del lecho 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 de torsión adicionales Ma1, Ma2 y Mb. La estructura de soporte lateral del punzón no solo soporta la fuerza vertical, sino también los ososel momento de flexión, mientras que la sección de la ranura hueca tiene una mayor rigidez a la flexión bajo el mismo material, por lo que el marco lateral adopta la sección de la ranura hueca. Estructura. El marco lateral está compuesto por una porción de pilar y una porción de viga.

  La sección de la viga aumenta la rigidez de todo el cuadro y los rieles están instalados en cada sección de columna. Todo el bastidor lateral se proyecta como un todo para facilitar el montaje y el posicionamiento de los rieles de guía, a la vez que se asegurael paralelismo entre los rieles de guía. El marco lateral y la cama superior e inferior forman toda la estructura de la cama. La cama inferior tiene la forma de una caja, y las costillas dentro de la caja pueden aumentar la rigidez de la caja, por lo que la cama inferiorestá diseñado como una estructura de caja con costillas.

  2.2 Sistema de transmisión

El sistema de accionamiento finalmente traduce la rotación del motor en un movimiento lineal del control deslizante. El movimiento lineal del control deslizante se puede lograr mediante el cigüeñal y la biela. La fuerza durante el movimiento de laEl cigüeñal y la biela se muestran en la Figura 5. El cigüeñal se gira desde el punto 1 al punto 2 con un cierto torque. Las fuerzas son F1 y F2 respectivamente. Sp es la carrera de presión nominal. Los componentes F1v y F2v de F1y F2 en la dirección vertical son las fuerzas que mueven el control deslizante hacia abajo. Durante el proceso de giro del cigüeñal desde el punto 1 al punto 2, el ángulo entre la biela y la línea central se reduce, de modo quela fuerza aplicada por la varilla de conexión en la dirección vertical es cada vez mayor, y la fuerza del componente es apuntar a O. La distancia es cada vez más pequeña y el par del cigüeñal no cambia.

  Se calcula que F2v / F1v = 1.86, es decir, la fuerza para conducir el deslizador hacia abajo en el proceso es cada vez mayor.

  La rotación del cigüeñal puede ser directamente accionada 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 punzón esgrande, aunque el mecanismo de articulación del cigüeñal puede aumentar la fuerza de perforación durante el movimiento hacia abajo del control deslizante, el servomotor se puede conducir normalmente. En la rotación del cigüeñal, un mecanismo de aumento de la desaceleración esdiseñado entre el servomotor y el cigüeñal para que el punzón funcione normalmente.

  3 Sistema hidráulico

  Cuando el deslizador del punzón presiona hacia abajo la parte estampada, el deslizador estará sujeto a la fuerza de reacción del punzón. La fuerza de reacción es una fuerza momentánea, que causará un gran impulso al marco de la máquina, que no espropicio para la estabilidad del marco de la cama. que no es propicio para la estabilidad del armazón de la cama. Con este fin, este documento diseñó un sistema hidráulico como un mecanismo de amortiguación flexible para evitar la fuerza de reacción generada duranteestampado que actúa directamente sobre la cama superior debido a la conexión rígida. El bloque de cilindros está fijo en la placa superior de la punzonadora, y la varilla de empuje y la plataforma superior están fijadas. Cuando la punzonadora está funcionando, lael tornillo de guía proporciona fuerza hacia arriba a la cama 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 escontrarrestado cuando el bloque deslizante se perfora en el punto muerto inferior. Cuando la fuerza se ve afectada, el cilindro actúa como un amortiguador. Cuando se cambia el molde, el cilindro empuja la parte superior del cuerpo para moverlo hacia abajo.

  Los tres tipos de movimientos de la barra de empuje del cilindro deben controlarse, es decir, empujar, contraer y detener, de modo que la válvula de inversión electromagnética de cuatro posiciones de tres vías corresponde a los tres tipos de cilindros. Cuando la izquierda ylas posiciones correctas de la válvula de inversión están conectadas respectivamente, la bomba de aceite gira respectivamente en la cámara superior y la cámara inferior del cilindro, impulsando así la varilla de empuje del cilindro para moverse hacia abajo y hacia arribarespectivamente. Cuando se conecta el medio de la válvula de inversión, el punzonado funciona en este momento, cuando se recibe la fuerza de reacción de presión, la presión que se puede resistir se controla mediante la válvula de rebose conectada alcámara 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 una fuga de aceite, el lado izquierdo dela válvula de inversión está encendida, y la bomba de aceite debe iniciarse para reponer la cámara superior del cilindro. Por lo tanto, la bomba de aceite servo se utiliza para encender el aceite en cualquier momento para ahorrar energía.

  4. Conclusión

  1. La cama está hecha de una estructura de fundición de hierro dúctil cerrada para garantizar la precisión de la cama y mejorar la rigidez de la cama; el marco lateral adopta una estructura hueca, que mejora en gran medida la rigidez de la cama; El más bajola cama está diseñada para adoptar una estructura de caja con nervios para aumentar la rigidez.

  2. El sistema de transmisión adopta el servomotor, de modo que la curva de carrera del punzón deslizante esté más en línea con los requisitos del proceso de aleta y todo el proceso de trabajo de la aleta de estampado; el mecanismo de aumento de engranaje esadoptado para hacer que el servomotor pueda soportar más fuerza de perforación; Cuatro enlaces de estampado hacen que el control deslizante sea más equilibrado.

  3. Se diseña un sistema de ajuste de altura cerrado que consiste en un servomotor, un tornillo de ajuste y un cilindro. El servomotor y el tornillo de ajuste controlan la posición de la plataforma superior, y el cilindro proporciona fuerza motriz amueva la cama superior cuando ajuste la altura. Este proceso no requiere operación manual. .

  4. El sistema hidráulico diseñado permite presionar el control deslizante de manera más pareja. Cuando el control deslizante se somete a la fuerza de reacción en el punto muerto inferior, puede proporcionar protección de sobrecarga; y cuando se cambia el molde, proporciona unparte superior del cuerpo con una fuerza hacia arriba.

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