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Konstruktionsentwurf einer Präzisions-Hochgeschwindigkeits-Servo-CNC-Stanzmaschine

Anzahl Durchsuchen:21     Autor:Site Editor     veröffentlichen Zeit: 2018-09-21      Herkunft:Powered erkundigen

Konstruktionsentwurf einer Präzisions-Hochgeschwindigkeits-Servo-CNC-Stanzmaschine

Die Klimatisierungslamelle ist der Kühlkörper des Klimatisierungswärmetauschers, der die Rolle der Luftkonvektionswärmeübertragung übernimmt. Klimaanlagenwärmetauscher sind die Schlüsselkomponenten von Haushaltsklimaanlagen undKonditionierungslamellen sind die Hauptkomponenten von Wärmetauschern, ihre Formqualität und Form und Größe nach der Expansion. Es hat einen großen Einfluss auf die Wärmeaustauscheffizienz und die Herstellungskosten des Wärmetauschers. Mit dem schnellenEntwicklung der Produktion von Klimaanlagen, Klimaanlagen entwickeln sich in Richtung Ausdünnung, hohe Festigkeit und hoher Wärmeaustausch, und die Anforderungen an die Qualität der Klimaanlagen werden immer höherhöher. Der Herstellungsprozess von Klimatisierungsrippen ist kompliziert, und die meisten von ihnen werden mit einem Progressivwerkzeug mit mehreren Stationen geprägt, und das Stanzen eines Progressivwerkzeugs mit mehreren Stationen erfordert ein Stanzen.

  Die traditionelle mechanische Stanzmaschine hat die Vorteile niedriger Kosten und hoher Zuverlässigkeit. Der herkömmliche Asynchronmotor wird als Stromquelle verwendet, die Schiebereglergeschwindigkeit ist die starre Leistung, die Geschwindigkeitskurve kann nicht gesteuert werden.und es fehlt die Flexibilität, die die Anforderungen der flexiblen Fertigung nur schwer erfüllen kann. AC-Servomotorantrieb ist eine neue Richtung bei der Entwicklung von Umformanlagen. Angetrieben von einem computergesteuerten AC-Servomotor,Die Drehbewegung des Motors wird durch eine Schraube, eine Kurbelverbindung, einen Kniehebel oder einen anderen Mechanismus in die vom Schieber geforderte lineare Bewegung umgewandelt. Der durch Servomotor angetriebene Stempel hat bereits die Überlegenheit des Traditionellen gezeigtmechanische Stanzmaschine für die Praxis. Da er den Servomotor direkt mit dem Stellglied verbindet und den Schieber zur Arbeit drückt, hat er eine kurze Antriebskette und einen einfachen Aufbau, wodurch der Stempelantrieb mit Hochdruck verbunden wirdEffizienz und hohe Präzision, die große Entwicklungsaussichten haben. Die stufenlose Geschwindigkeitsregulierung des Servomotors macht den vom Servomotor angetriebenen Stempel ebenso flexibel und intelligent wie auch die Arbeitsleistung und den ProzessAnpassungsfähigkeit werden stark verbessert.

  Um Klimatisierungsflossen mit einer bestimmten Präzision bei hoher Geschwindigkeit ausstanzen zu können, beabsichtigt diese Veröffentlichung, eine CNC-Stanzmaschine zu entwerfen, die einen Servomotor anstelle eines herkömmlichen Asynchronmotors als Energiequelle verwendetzum Stempeln, ohne den Schwungradmechanismus als Energiespeichermechanismus.

  1 Gesamtauslegung der Stanzmaschine und Festlegung der Hauptparameter

  1.1Punch-Host-Gesamtdesign

  Die in diesem Papier entwickelte Präzisions-Hochgeschwindigkeits-Servo-CNC-Stanzmaschine wird speziell für die Klimatisierung von Lamellenstanzen verwendet. Als präzisionsmechanisches Produkt haben Präzisionshochgeschwindigkeitsstanzmaschinen zur Bearbeitung von Lamellenstrenge Anforderungen an die Leistung, Betriebsstabilität und Genauigkeit jeder Komponente. Entsprechend dem unterschiedlichen Prozessablauf beim Formungsprozess von Klimatisierungsrippen ist der Aufbau des Präzisions-HochgeschwindigkeitsservosDie automatische CNC-Stanzmaschine ist unterteilt in die Abwickel- und Entladevorrichtung, die Öl-Eintauch- und -Ziehvorrichtung, die Hauptmaschine, die Absaugvorrichtung und die Sammelvorrichtung. Der Hauptteil ist der Schlüsselteil des Sonderstempelsfür die Flosse einschließlich der Struktur des Betts, des Teils des Übertragungssystems, des Teils des Schließhöheneinstellmechanismus und des Teils des Hydrauliksystems.

  Die Struktur des Bettes ist der Rahmen des gesamten Stempels, der zur Unterstützung des gesamten Stempels dient. Die in diesem Papier entworfene Stanze eignet sich für das Stanzen von Progressive-Matrizen mit mehreren Stationen. Das Bett sollte eine große Aufprallkraft aufnehmenBeim Stanzen sollte das Bett also eine gewisse Steifigkeit haben. Die vernünftige Form und Größe der Bettstruktur ist einer der Faktoren, um die Steifigkeit des Bettes sicherzustellen, und der Gussprozess hat eine große Designauswahl für die Form und Größe vondas Casting. Da duktiles Eisen die Vorteile guter Festigkeit, Zähigkeit, Bearbeitbarkeit und niedriger Herstellungskosten aufweist, verwendet dieses Papier eine Gießbettstruktur aus duktilem Gusseisen.

  Die Pressformung der Klimatisierungsflosse umfasst die Schritte Ziehen, Stanzen, Bördeln und Beschneiden. Das Bohren ist ein unverzichtbarer Prozess, und das Reißen ist ein Formfehler, der beim Ziehen des Blechs häufiger auftritt.

  Wenn die Bedingungen des Formgebungsprozesses im Wesentlichen gleich sind, ist die Ziehgeschwindigkeit ein nicht vernachlässigbarer Faktor, der den Bruchfehler verursacht. Wenn die Zeichengeschwindigkeit die zulässige Geschwindigkeit des Bogens überschreitet, wird der Bogen erreichtbrechen. In einem Zyklus der Stanzgleitoperation umfasst der Zyklus die Zug- und Stanzzeit. Um die Arbeitseffizienz der Presse zu verbessern, ist es erforderlich, den Betriebszyklus des Schiebers zu reduzieren. Die Ziehzeit ist nichteingeschränkt durch den Grund, dass die Flossenbewegungsgeschwindigkeit während des eigentlichen Ziehvorgangs nicht zu schnell sein kann. Das Zeichnen ist nur ein Teil des gesamten Stanzvorgangs und der Rest des Stanzvorgangs kann entsprechend reduziert werden. deshalb, dieDer Zyklus kann verkürzt werden, indem die Presszeit verringert wird, wodurch die Geschwindigkeit der Kurbelwellenbewegung des Schiebers innerhalb eines Umdrehungszyklus geändert wird, d. h. der Motor muss zeitlich verschoben werden. Die ÜbertragungDas System ist ein Mechanismus, der die Drehung des Motors durch die Übertragungskette in einen Schieber umwandelt, der auf und ab gleitet. Das herkömmliche Übertragungssystem verwendet einen gemeinsamen Asynchronmotor als Stromquelle und ist darauf angewiesendie momentane Aufprallkraft, die durch den Schwungrad-Energiespeicher bereitgestellt wird, um den Stanzvorgang abzuschließen. Aufgrund des Vorhandenseins eines Motors mit konstanter Geschwindigkeit und eines großen Schwungrades mit Trägheitsmoment sind auch die Bewegungseigenschaften, die ausgegeben werden könnenentschlossen. Wenn die Bewegungseigenschaften geändert werden sollen, müssen die mechanische Struktur und Größe geändert werden, was kostspielig und zeitaufwendig ist und manchmal sogar unmöglich ist. Das in diesem Dokument entwickelte Antriebssystem verwendet aServomotor als Stromquelle. Es ist nicht notwendig, ein Schwungrad zu verwenden, und der Motor dreht sich nur während des Betriebs, so dass der Energieverbrauch des gesamten Stempels eingespart werden kann und die Vibration reduziert wird. den erforderlichen Arbeitsdruckder Presse kann leicht durch Ändern des Steuerungsprogramms erhalten werden, ohne die mechanische Struktur der Stanzmaschinenkurven zu ändern, um die unterschiedlichen Anforderungen an Material und Stanzverfahren zu erfüllen.

  Um die Montage und Demontage der Form zu erleichtern, kann die Schließhöhe der Stanzmaschine bequem eingestellt werden. Zu diesem Zweck wird ein Satz von Schließhöhenverstellmechanismen entworfen, die eingestellt werden könnendirekt vom Servomotor ohne manuelle Handbedienung, um die Höhe des oberen Bettes in der Stanzmaschine einzustellen.

  Um zu verhindern, dass sich die Formkraft aufgrund von Vibration während des Hochgeschwindigkeitsstempelns schwer ausbalancieren und stabil aufbringen kann, und um zu verhindern, dass die Reaktionskraft des Stanzens das Bett beschädigt, schlägt dieses Papier vor, ein Werkzeug aufzubauenHydrauliksystem durch 4 des Stanzmaschinenkörpers. Auf dem Scheitelpunkt ist ein Hydraulikzylinder angeordnet, um die Kraft, den Pufferschutz und den Formwechsel auszugleichen.

  1.2Hauptparameter der Stanzmaschine

  Eine vernünftige Auswahl der Arbeitsparameter der Presse kann den Energieverbrauch senken und Kosten sparen. Entsprechend den tatsächlichen Produktionserfordernissen der gestanzten Klimatisierungslamellen ist die Sollkraft des Stempels in dieser ausgelegtDas Papier ist 1250 kN, der nominelle Hub 3 mm und der Schieber 40 mm. Bei Stanzpressen mit Progressive-Stempel mit mehreren Stationen beträgt die maximale Werkzeughöhe 320 mm, und die Tischgröße beträgt je nach Format 1700 mm × 1400 mm × 150 mmdie Formrahmengröße.

2Punch-Hoststrukturentwurf

  2.1 Lochbettstruktur

  Die Pressen werden je nach Bettstruktur in offene Pressen und geschlossene Pressen unterteilt. Der Arbeitsbereich des Betts der offenen Presse ist an drei Seiten offen, der Arbeitsraum ist groß, aber die Steifigkeit des Betts ist geringDer Stempel erzeugt unter der Arbeitslast eine Winkelverformung, die die Genauigkeit beeinflusst. Die linke und rechte Seite der geschlossenen Presse sind geschlossen, die Form besteht aus einem Rahmen, die Steifigkeit ist gut und die Presse ist hochPräzision. Die in diesem Papier entworfene Presse sollte auf das Prägen von Progressive-Matrizen für hochpräzise Klimatisierungsrippen angewendet werden, so dass das Bett eine geschlossene Struktur annimmt.

  Wenn sich der Stanzschieber dem unteren Totpunkt nähert, erreicht die Reaktionskraft der Stanzkraft des Schiebers den maximalen Wert, und die oberen und unteren Betten des Betts sind den Kräften von F1a, F1b, F2 und F3 ausgesetzt.beziehungsweise. Wenn die Kraft des Schiebers zu diesem Zeitpunkt unausgeglichen ist, unterliegt das gesamte Bett zusätzlichen Torsionsmomenten Ma1, Ma2 und Mb. Die seitliche Stützstruktur des Stempels trägt nicht nur die vertikale Kraft, sondern trägt auchdas Biegemoment, während der Hohlrillenabschnitt bei gleichem Material eine größere Biegesteifigkeit aufweist, so nimmt der Seitenrahmen den Hohlrillenabschnitt an. Struktur. Der Seitenrahmen besteht aus einem Säulenabschnitt und einem Balkenabschnitt.

  Der Balkenabschnitt erhöht die Steifigkeit des gesamten Rahmens und die Schienen sind in jedem Säulenabschnitt installiert. Der gesamte Seitenrahmen ist als Ganzes gegossen, um die Montage und Positionierung der Führungsschienen zu erleichtern und gleichzeitig sicherzustellendie Parallelität zwischen den Führungsschienen. Der Seitenrahmen sowie das obere und das untere Bett bilden die gesamte Bettstruktur. Das untere Bett hat die Form eines Kastens, und die Rippen im Inneren des Kastens können die Steifigkeit des Kastens erhöhen, also das untere Bettist als Kastenstruktur mit Rippen ausgeführt.

2.2Übertragungssystem

  Das Antriebssystem übersetzt schließlich die Drehung des Motors in eine lineare Bewegung des Schiebers. Die lineare Bewegung des Schiebers kann durch die Kurbelwelle und die Pleuelstange erreicht werden. Die Kraft während der Bewegung desKurbelwelle und die Pleuelstange ist in Abbildung 5 dargestellt. Die Kurbelwelle wird mit einem bestimmten Drehmoment von Punkt 1 nach Punkt 2 gedreht. Die Kräfte sind F1 bzw. F2. Sp ist der Nenndruckhub. Die Komponenten F1v und F2v von F1und F2 in vertikaler Richtung sind die Kräfte, die den Schieber nach unten bewegen. Beim Drehen der Kurbelwelle von Punkt 1 nach Punkt 2 wird der Winkel zwischen der Pleuelstange und der Mittellinie verringert, so dassDie Kraft, die von der Pleuelstange in vertikaler Richtung ausgeübt wird, wird immer größer, und die Kraft des Bauteils geht auf den Punkt O. Der Abstand wird immer kleiner und das Drehmoment der Kurbelwelle ändert sich nicht.

  Es wird berechnet, dass F2v / F1v = 1,86, das heißt, die Kraft, mit der der Schieber nach unten bewegt wird, wird immer größer.

  Die Drehung der Kurbelwelle kann direkt vom Servomotor angetrieben werden. Da die tatsächliche Drehzahl, die für die Kurbelwelle erforderlich ist, kleiner ist als die Nenndrehzahl des Servomotors und die Nennkraft des Stempels istObwohl der Kurbelwellenverbindungsmechanismus die Stanzkraft während der Abwärtsbewegung des Schiebers erhöhen kann, kann der Servomotor normal angetrieben werden. Bei der Kurbelwellendrehung befindet sich ein VerzögerungsverstärkungsmechanismusZwischen Servomotor und Kurbelwelle ausgelegt, damit der Stempel normal arbeitet.

  3Hydrauliksystem

  Wenn der Schieber des Stempels das Stanzteil nach unten drückt, wird der Schieber der Reaktionskraft des Stempels ausgesetzt. Die Reaktionskraft ist eine Momentkraft, die einen großen Impuls auf den Maschinenrahmen ausübt, der jedoch nicht der Fall istförderlich für die Stabilität des Bettrahmens. was der Stabilität des Bettrahmens nicht förderlich ist. Zu diesem Zweck wurde in diesem Beitrag ein hydraulisches System als flexibler Puffermechanismus konzipiert, um die Reaktionskraft zu vermeiden, die während des Vorgangs erzeugt wirdStempeln direkt auf das obere Bett aufgrund der starren Verbindung. Der Zylinderblock ist an der oberen Platte der Stanzmaschine befestigt, und die Schubstange und das obere Bett sind fixiert. Wenn die Stanzmaschine arbeitet, wird dieDie Führungsschraube bringt eine Aufwärtskraft auf das obere Bett auf, der Zylinder gibt eine Abwärtskraft auf den Oberkörper und der Zylinder wirkt so, dass er den Druck während des Abwärtspressens des Gleitblocks ausgleicht, und die Reaktion istwird entgegengewirkt, wenn der Gleitstein im unteren Totpunkt gestanzt wird. Wenn die Kraft wirkt, wirkt der Zylinder als Puffer. Wenn die Form gewechselt wird, drückt der Zylinder den Oberkörper nach unten.

  Die drei Arten von Zylinderstößelbewegungen müssen gesteuert werden, d. H. Ausstoßen, Zusammenziehen und Stoppen. Das elektromagnetische Dreipositions-Vierwegeventil entspricht den drei Zylindertypen. Wenn links undrechte Stellungen des Umschaltventils sind jeweils verbunden, die Ölpumpe dreht sich jeweils in der oberen Kammer und in der unteren Kammer des Zylinders, wodurch die Zylinderstößelstange nach unten und nach oben bewegt wirdbeziehungsweise. Wenn die Mitte des Umsteuerventils angeschlossen ist, arbeitet die Stanzarbeit zu diesem Zeitpunkt, wenn die Druckreaktionskraft empfangen wird, der Druck, der standgehalten werden kann, durch das Überströmventil gesteuert, das mit dem verbunden istobere Kammer des Zylinders. Zu diesem Zeitpunkt muss die Ölpumpe dem Zylinder kein Öl zuführen, und die Ölpumpe muss nicht betrieben werden. Wenn der Ölzylinder aufgrund von Ölleckagen Öl nachfüllen muss, wird die linke Seite vonDas Umschaltventil ist eingeschaltet und die Ölpumpe muss gestartet werden, um die obere Kammer des Zylinders aufzufüllen. Daher wird die Ölpumpe mit der Servoölpumpe jederzeit gedreht, um Energie zu sparen.

  4. Fazit

  1. Das Bett besteht aus einer geschlossenen Gusskonstruktion aus duktilem Gusseisen, um die Genauigkeit des Bettes sicherzustellen und die Steifigkeit des Bettes zu verbessern; der Seitenrahmen hat eine hohle Wannenstruktur, die die Steifigkeit des Bettes stark verbessert; Der niedrigereDas Bett ist so gestaltet, dass eine Kastenstruktur mit Rippen verwendet wird, um die Steifigkeit zu erhöhen.

  2. Das Antriebssystem nimmt einen Servomotor an, so dass die Hubkurve des Stanzschlittens den Anforderungen des Flossenziehprozesses und des gesamten Arbeitsprozesses der Stanzflosse entspricht. der Gangverstärkungsmechanismus istangenommen, damit der Servomotor mehr Stanzkraft aushalten kann; Vier Stanzverbindungen machen den Schieber ausgewogener.

  3.Eine geschlossene Höhenverstellung bestehend aus einem Servomotor, einer Einstellschraube und einem Zylinder ist vorgesehen. Der Servomotor und die Einstellschraube steuern die Position des oberen Bettes und der Zylinder stellt die Antriebskraft bereitBewegen Sie das obere Bett, wenn Sie die Höhe einstellen. Dieser Vorgang erfordert keine manuelle Bedienung. .

  4.Das entworfene Hydrauliksystem ermöglicht, dass der Schieber gleichmäßiger gedrückt wird. Wenn der Schieber im unteren Totpunkt der Reaktionskraft ausgesetzt wird, kann er einen Überlastschutz bieten. und wenn die Form gewechselt wird, Bietet eineOberkörper mit einer nach oben gerichteten Kraft.

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