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冲压机和光纤激光切割机

发布时间:[2019-07-29 08:53:03]

曾经被认为是10年前工作的最佳工具的机床不一定是制造商今天用来实现相同制造目标的相同工具。冲压机激光切割机具有这两种功能的机器都发生了变化,坦率地说,它们可以比前几代技术做得更多。

冲压机仍然可以生产像过去机器一样的孔密集部件,但与传统的CO 2激光技术相比,光纤激光技术的光斑尺寸小,可以以令人难以置信的速度撕裂厚度的金属板。当然,制造商仍然可以在冲压机上形成和执行其他功能,这些功能在激光切割机上是无法完成的。关于使用什么机床技术的争论并不像以前那样明确。

争论的一部分是组合机器,无论是冲床/激光还是冲床/剪切机。这些机器显然可以完成更多工作,而无需操作员将零件从一个操作移动到另一个操作,但制造商可能没有合适的零件组合或生产目标来证明这种类型的投资。同样,需要更多信息来确定制造操作最有意义的内容。

十年前,FABRICATOR看了一下这一系列设备。今天它重新审视了这个话题。

技术阵容

这里讨论的机器是:

  • 伺服电动转塔冲床,最多16个自动索引或多功能工具站。自动索引功能允许轮子功能和多个可转位形状的轮廓。
  • 飞光纤激光器。
  • 冲床/激光组合机,兼具光纤激光技术和伺服电动冲压功率。
  • 打孔/剪切组合机,依靠伺服电力。

其他机床技术可用于完成切割和冲压任务,但这些机器提供了大多数制造商熟悉的强大阵容。激光切割,冲孔和剪切是制造业中已知的量。

然而,在对制造技术进行任何调查之前,制造商需要意识到零件组合和生产目标是影响决定考虑冲压,激光切割或某种组合机器的最终因素。指导此对话的一些问题是:

  • 生产需求需要多少容量?
  • 新制造技术需要解决哪些工作组合和体积?
  • 制造操作是否需要减少在制品?
  • 该公司是否试图降低劳动力成本?
  • 是否希望通过组合操作来消除材料处理?

通过清楚地确定这些答案,制造商可以决定哪种制造技术最适合商店。

独立炮塔冲床

激光切割机厂家和模具供应商的综合专业知识使炮塔冲床成为一种多功能且经济高效的机床,可以完成许多任务。该设备能够消除二次操作,在零件保留在同一个刷子台上时执行这些功能,有助于它脱颖而出。

从严格的生产率角度来看,多年来转塔冲床已经大大改进。每分钟的点击次数高达1,000。纸张定位速度提高到492 FPM(150 m / min。)。指数速度已达到每分钟250转。伺服电动机比以前的液压动力机器提供更高精度的冲压动作。这台机器很精通。

伺服电力是值得注意的,因为它有助于精确创建上下冲头运动,以帮助创建法兰和升级。除了这些形式,正确的工具可以执行轮廓,标记,甚至攻丝。

显然,工具的类型定义了冲压机的灵活性。虽然本文主要关注一个16工位的炮塔,但其他冲压机的设计目的是为了拥有更多的工具加工站,其中有几个自动索引站。当然,如果要按照设备制造商的规格执行工具,则必须保持和锐化工具。

这些机器能够使用各种材料,包括铝,不锈钢和冷轧钢。这些冲床通常使用厚度约为0.315英寸(8毫米)的材料。

可编程夹紧功能可根据控制指令定位薄板夹,从而最大限度地减少夹紧死区。当生产从全尺寸更改为小尺寸时,可以自动进行夹具设置,而不会浪费操作员的时间。必须注意的是,夹具可在材料上留下痕迹。另一方面,现代冲压机通常使用上升和升降台,从而最大限度地减少因纸张被拖过高于其他工具的工具而导致的划痕。

现代冲压机可以通过多种方式实现自动化,以实现无人值守的操作和增加的容量。这包括纸张装载,零件卸载和零件堆叠的自动化。更具成本效益的设备选择,例如工作台和输送机中的活板门,可以帮助最大限度地减少操作员的参与,同时提高劳动生产率。

运营成本。由于大多数转塔冲床已经转向伺服电力,制造商不再需要担心换油和过滤器管理。与过去的液压冲床相比,伺服电动冲床更节能。但设备并非完全免维护; 机械传动和磨损物品仍需要维护。

独立激光

CO 2激光技术拥有40年的生产成果,是金属加工领域的知名企业。事实证明,切割具有许多曲线和小特征的二维形状非常有用。更高功率的谐振器为更厚的材料提供了相同的用途。无论操作员的技术水平如何,生产软件和控制技术的进步都有助于提高切割性能。

自动功能,如镜头更换和喷嘴清洁,有助于提高这些机器的生产率。

光纤激光技术(见图2)为激光切割机的故事引入了重要的一章。这些机器可以穿过主轴和切割头轴(对于那些可以进行这种运动的机器)的速度大大超过了CO 2激光器的速度。将激光传递到切割头的光纤电缆非常适合更高的速度。实际上,配备多个运动轴的最先进机器可以达到10,000 IPM的速度。

这种类型的技术有可能每秒切割约15个孔,但对于具有大量孔密集部件和带有敲落部件的简单部件的制造商而言,它可能不是最佳选择。对于这种类型的制造工作,冲头仍然是一种经济有效的选择。

光纤激光技术可提供小光束聚焦,并具有一致的强度,因此适合切割薄材料。CO 2激光具有更大的光束聚焦,这使得熔融材料在切割过程中更容易逃逸; 这使得对那些始终切割厚度为0.25英寸或更厚的材料的制造商的偏好。已经出现了允许光纤激光器改变其光束尺寸的技术,以便它可以有效地切割厚材料,但是在这一点上,必须在激光器中增加额外的光学技术。

光纤激光技术在其最基本的设置中不需要额外的光学器件。激光切割机厂家也不必担心油或过滤器等问题。该技术的简单性使其对于需要最小化操作员的高级培训或将经验不足的工人引入激光切割的制造商而言具有吸引力。

应该指出的是,CO 2技术的进步,以及。仍然需要维护,但不像五年前制造的机器那样多。

由于光纤激光器的波长为1微米,因此有可能永久损坏操作员的眼睛。因此,切割环境必须完全用特殊保护玻璃封闭。没有像CO 2 2激光器那样的开放切割区域

然而,相同的波长被各种材料很好地吸收。制造者可以使用光纤激光切割黄铜和铜,一些不能在传统的CO来进行2激光器。即使是高反射材料也容易吸收光束的1微米波长。

如果制造商不计划,光纤激光切割机的引入会破坏工作流程。由于其在薄材料上的高切割速度,零件的生产速度极快,这很容易超过手动零件拆卸操作。建议制造商投资自动化板材交付,零件和骨架移除以及零件分离技术,以跟上机器的快速切割能力。

运营成本。制造商仍然需要支付激光气体,例如氧气和氮气,以及用于纤维和CO 2激光切割技术的切割台材料支撑光纤激光器的日常运营成本较小,因为它不需要太多电力,也不具备与CO 2激光器相同的维护需求

打孔/激光组合

该机器不言自明:它将冲压和激光切割结合在一台机器上冲孔能力应用于冲孔,成型和预穿孔以便切割。激光器适用于在需要最小标记或变形的部件上切割复杂轮廓,或者用于无法使用工具的部件。(使用转塔冲头预先钻孔有助于消除激光穿孔时典型的飞溅和火花。)

这种设备对于担心周期时间并希望采取必要措施以消除额外材料处理的制造商特别有用。

组合机器的最大进步与光纤激光技术有关。必须将CO 2激光源与冲头隔离,以便可以进行无振动切割。另一方面,光纤激光电源只是坐在靠近桌子的地板上,因此振动对激光切割几乎没有任何影响; 可靠的光纤电缆可将激光从电源传输到切割头。

目前,冲压台的机械装置 - 片材在其周围移动 - 限制了光纤激光器的速度。它的设计并不等于独立光纤激光切割机的速度。

如果冲床/激光组合机具有光纤激光器,则需要在工艺和切割区域周围设置完整的保护罩。光纤激光器具有与独立激光切割机相同的危险。

可以为组合设备添加可用于独立冲孔和激光切割机的相同自动化选项。

运营成本。与过去的组合机器相比,伺服电动冲压和光纤激光技术的出现导致了节能机器,特别是考虑到CO 2激光器必须保持带电,即使不切割,所以可以随时准备好去。如果激光切割机厂家当选去与更具成本效益的CO 2激光技术,该店将不得不与耗材和谐振器和涡轮工作定期维护成本有关。

打孔/剪切组合

转塔冲床/直角剪切组合(见图4)是各种零件的经济设备选择,尤其是矩形零件。如果制造商定期生产任何类型的盒子,这台机器可以快速有效地完成工作。

但这并不意味着其他部分也不能制造出来。具有两个或三个直边的零件适合于直角剪切。该机器可以提供废钢分离的成品零件。同样,与冲头/激光组合一样,目标是使零件从该机器移动到最终生产阶段而无需二次操作。

当剪切机用于切割外部轮廓时,零件上的工具标记最小化。剪切的使用还有助于最小化工具的磨损。

机器的冲压能力模仿独立冲床的冲压能力。机器也可以仅作为剪切机操作。方形到0.004英寸以内的毛坯可以快速生产。

材料和零件处理可以完全自动化,或者制造商可以选择使用活板门和输送机来帮助清除材料并限制操作员参与。机器的剪切力可以快速简便地破坏骨架; 操作员不必与笨拙的纸张残余物搏斗。

运营成本。与其他伺服驱动设备一样,这些设备显示出更高的能耗。作为一个冲床,工具是必要的,并且可以预期该工具的维护。剪切刀片也需要保持。

制造商发现自己处于技术快速发展的时代。昨天的设备可以完成工作,但它没有以最有效的方式完成。变革是不可避免的,这可能最终需要改变制造技术以及在全球市场中竞争。

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