转塔冲床教程

1、数控转塔冲床基础知识介绍培训教程专业职awci 亚 m能类培训手册江苏亚威机床股份有限公司lawe i亚凰专业职能类培训手册、八 、亠刖言数控转塔冲床集机、电、液、气于一体化，是在板材上进行冲孔加工、浅拉深成 型的压力加工设备，其主体由电脑控制系统、机械或液压动力系统、伺服送料机 构、模具库、模具选择系统、外围编程系统等组成。本文主要介绍了国内外数控转塔冲床现状及发展趋势并简要介绍了数控转塔冲床的主体结构，对各分支结构的主要特点进行了分类介绍， 对比了国内外同行的 结构并作了简单分析，希望能对初学者起到引导作用。目录前言1/lawci亚应专业职能类培训手册第一章数控转塔冲床的用途及应用行业 3

2、1.1数控转塔冲床的定义 41.2数控转塔冲床的工艺用途41.3数控冲床的应用行业51.4数控转塔冲床行业发展现状 5市场需求5国内夕卜同行51.5数控转塔冲床行业未来发展 5第二章数控转塔冲床主要冲压结构及冲切原理 72.1数控转塔冲床的三种主要冲压结构72.2冲切原理及精度分析72.3数控转塔冲床的主要技术参数指标组成 8第三章数控转塔冲床的主要结构103.1机架103.2横梁103.3转盘103.4旋转模位113.5夹钳113.6数控转塔冲床的安全防护系统 12脱模检测装置12夹钳脱料检测装置13护罩及活动工作台联锁安全装置 132、mvci亚应专业职能类培训手册夹钳死区保护装置13板料

3、过度变形检测装置143.7数控转塔驱动方式 143.8数控转塔冲床的送料系统 14滚珠丝杆传动特点 14齿轮齿条特点 153.9数控转塔冲床工作台 153.10数控转塔冲床数控操作系统 153.11数控转塔冲床液压系统类型 163.12数控转塔冲床机型代号含义 17第四章数控转塔冲床的模具184.1数控转塔冲床模具按功能可分为： 184.2模具按结构划分： 184.3模具冲头结构划分： 184.4模具材料特性： 194.5模具间隙的选择： 194.6模具订购三要素 194.7模具的刃磨注意事项 19第一章数控转塔冲床的用途及应用行业3 lawci亚感专业职能类培训手册学习要求：了解数控转塔冲床

4、的基本概念，了解数控转塔冲床的工艺用途主要生产厂家。1.1数控转塔冲床的定义数控转塔冲床于1955年由美国威德曼公司在1955年正式推出，对钣金事业提到 了新的发展高度。早期对于较大尺寸规格的薄板加工，一般采取人工划线钻床打 孔或震动剪孔。对加工孔的尺寸精度要求较高的企业，会特殊定购多台大吨位的 深喉口冲床配套冲压模具来实现各种对应的定位和冲压加工， 严重制约了加工范 围及加工精度。数控冲床可以按照加工的形状及位置，自动更换模具、自动精确送料并完成加工， 加工效率和加工精度与普通的深喉口冲床都有明显的区别。在薄板加工的现代工艺中，数控冲床是一项关键的重要加工设备。 对于薄板（厚 度在0.5 6

5、.35之间）的冲孔及浅拉伸（拉伸后的凸出高度 A、B工位6.35, C、 D工位9.27以内的）的加工，不论是大小规格的板材，都可以按程序一次加工 达到要求。1.2数控转塔冲床的工艺用途数控转塔冲床的主要工艺用途是冲孔、浅拉伸、压印。浅拉伸功能冲圆凸台、孔周翻边、冲百页窗、桥形孔、敲落孔、步冲百页窗、步 冲压筋、滚筋、滚剪、滚台阶、冲铰链（2模组合、3次冲压）。压印功能打标、冲压标记、字符、刻印。专业4 1nwci亚風职能类培训手册1.3数控冲床的应用行业数控冲床主要广泛应用于电气箱柜（高低压开关、电气、电力、电子设备行业）、机床护罩钣金行业、电梯、铁路机车、汽车箱体、纺织机械、厨房设备、洗涤

6、设备、集装箱、金属结构、金属制品、供热、照明、空调、冰柜等家电行业、太阳能热水器行业、仓储设备、轻工配件、五金制作、墙幕制作、装饰行业等1.4数控转塔冲床行业发展现状市场需求目前数控转塔冲床的使用价值已被市场广泛认可。 市场需求呈现逐步增长的势头, 尤其国内市场的需求正在加速增长。近年来国内的年需求均已达到2000台以上, 市场需求明显进入快速增长期国内外同行目前国内生产数控转塔冲床的其他厂家主要有：金方圆、扬力、济南捷迈、广东 梁发记、台湾的台历福、黄石合资的 LVD ;还有产量较少的徐州锻压、无锡锻 压、中龙精机、济南汇力、广东大同、丹阳沃得精机等厂家。国外先进公司生产数控转塔冲床主要是日

7、本天田， 村田的产品，还有芬兰的芬宝， 德国通快。国外同行由于起步早，发展较快，目前已经逐步淘汰传统液压系统， 采用更加节能环保的机械伺服冲压系统。1.5数控转塔冲床行业未来发展随着时代发展及技术水平的提高，钣金加工手段也不仅局限与冲床，近年来数控 激光切割机逐步开始崭露头角，行业内也担心激光高速发展会制约冲床未来 5 、:i、ti亚感专业职能类培训手册发展，下面我们来分析下两种产品的各自特点：数控转塔冲床主要特点是可进行复杂的成形加工，更适用于对板材成形要求较高 的企业，如电子设备行业，机床护罩钣金行业，门业等。加工效率相似的数控冲床与激光相比整机价格只有其三分之一左右， 且后续维护保养成本

8、低廉，性价比 高。数控冲床模具冲压的使用成本相对于激光切割机消耗氮气或氧气要低很多。激光的主要优势是能够加工各种小间距不规则外形零件，不受模具大小限制，也无需频繁更换模具，速度较快。相对数控冲床可以加工较厚板材。思考题：1. 数控转塔冲床的工艺用途有哪些？2. 数控转塔冲床的应用范围？3. 数控转塔冲床的主要生产厂家？4. 数控转塔冲床与数控激光切割机的优缺点对比？专业6 la we i亚風职能类培训手册第二章数控转塔冲床主要冲压结构及冲切原理学习要求: 了解数控转塔冲床的几种冲压类型，了解数控转塔冲床的冲切过程 了解数控转塔冲床的主要技术参数指标。2.1数控转塔冲床的三种主要冲压结构飞轮、曲

9、轴、连杆的传统结构的机械冲压主传动，其优点在于结构简单、维护、 维修方便、使用寿命长、成本低，缺点是效率低、冲压运动不能调节，冲压工艺 应用功能少、冲压时噪音大、能耗高。高速液压主传动的优点是可根据不同的冲压工艺选择不同的冲压运动模式、节能、高效、可以全冲程满负荷高速冲压，缺点是控制结构复杂、同等寿命的使用维护 成本较咼。机械伺服冲压主传动的优点是高效、 节能环保、低噪音、可根据不同的冲压工艺 选择不同的冲压运动模式、维护简便、维护成本低，缺点是结构成本较高。2.2冲切原理及精度分析冲切过程主要挤压、变形、拉裂、分离上下模同心度影响刃口间隙及模具寿命，目前公司通过高精度校模工装将上下模 同心度

10、误差控制在0.02mm之内冲切力的记算所需加工圧力(kN)=模具外周尺寸(mm) x板厚(mm) x抗拉强度(kN/mm2)专业7 lawci亚凰职能类培训手册(tonf)=模具外周尺寸(mm) x板厚(mm) x抗拉强度(kgf/mm2)/1000抗拉强度值如下（已含30%安全系数，以下均按抗拉强度计算，实际应该采用剪切强度）软铝：0.196kN/mm2(20kgf/mm2)硬铝：0.490kN/mm2(50kgf/mm2)碳钢：0.490kN/mm2(50kgf/mm2)不锈钢：0.735kN/mm2(75kgf/mm2)2.3数控转塔冲床的主要技术参数指标组成冲压公称吨位HPH、HPI、

11、HPQ、HPC、HIQ标准冲压力均为30t,HPH可选配50t机型冲头速度频次HPH 冲频 600 次/min，HPI 冲频 1000 次/min，HPQ 冲频 1750 次/min，HPC 冲频3800次/min，HIQ 冲频 1500 次/min1mm步距、6mm冲程工作速度频次HPH 冲频 320次/min，HPI 冲频 530次/min，HPQ 冲频 690次/min，HPC 冲频700 次/min，HIQ 冲频 750 次/min25.4mm步距、6mm冲程工作速度频次HPH 冲频 230次/min，HPI 冲频 295次/min，HPQ 冲频 330次/min，HPC 冲频350

12、次/min，HIQ 冲频 350 次/minX、丫轴一次送料行程X轴一次最大送料行程2500mm, 丫轴一次最大送料行程1250mm最大送料速度102m/min职能类培训手册转塔模位数、旋转模位规格和数量各机型标配转盘有26、30、36、40、56工位。其中26、36标配两只B工位旋 转工位，30标配六只D工位旋转工位,40标配两只D工位旋转工位,56标配两只B/D工位旋转工位冲孔精度毛刷工作台土 0.15,钢球工作台土 0.1最大加工孔径©88.9mm转盘最大转速30r/mi n思考题：1数控转塔冲床有哪些冲压结构？2.数控转塔冲床的技术参数指标？ 3.数控转塔冲床的冲切力的计算?

13、职能类培训手册第三章数控转塔冲床的主要结构学习要求：了解数控转塔冲床的主要组成结构，了解数控转塔冲床各结构细分类型3.1机架机架是机床各部件的载体，主要分为分闭式、开式两种，均为钢板焊接结构。闭式机架结构紧凑、稳定、强度刚性高；开式机架操作开放性好、加工方便但对焊接结构及焊接应力时校处理要求高 亚威数控转塔冲床的机架完成焊接后进行高温回火去除内应力，进口的西班牙 DANOBAT （丹诺巴特）4轴大型加工中心上，一次装夹完成重要表面的高精度 加工，保证机床主体性能的稳定。3.2横梁横梁是传动部件中最重要一环，送料精度控制的基体。X轴的丝杠、电机、直线导轨和夹持板料的夹钳、固定夹钳的X轴溜板等零部

14、件均安装在横梁上。横梁要求有足够的刚性和尽量小的运动惯性，避免 丫轴驱动负载过大，降低速 度。其结构的合理与否直接影响送料精度和速度以及机床的稳定性，技术要求较高。3.3转盘转塔也是机床的核心部件之一，其精度直接影响到模具工作定位精度，从而影响到机床加工精度和模具使用寿命。主要分为转塔分薄转塔和厚转塔两种职能类培训手册薄转塔成本低、冈性低、导向性能差、普通炭钢材质加工变形大。厚转塔刚度高、导向性能好、能吸收工作震动、高级合金铸铁材质精度稳定性高，模具高速步冲、偏载加工的使用寿命长，使用变形小，目前亚威公司采用的厚转塔结构，上转盘100mm,下转盘90mm。3.4旋转模位客户产品复杂多变，要求越

15、来越高，数控转塔冲床转盘必须配备旋转模位来满足 客户需求。旋转模位上的模具可按要求旋转到任意需要的角度， 冲压所需的切边 角度。在使用滚轮模具加工时，配合送料系统，实时调整滚动方向角度，按照系 统设定的滚压路径运行。旋转刀具类型可划分为：常啮合结构形式，该结构优点是精度高，工位不易跑偏，但是扩展性较差。分体式旋转结构，在实际使用时通过驱动装置啮合工作， 该结构对装配及加工精 度要求较高，但是扩展性很好，比如芬宝公司转塔有数十个旋转工位， 便是采用 此种结构。3.5夹钳夹钳是夹持板料进行自动精确送料加工的重要部件。为了保证送料精度和速度，夹钳需要有足够的强度与整体安装刚度，同时夹钳的自身重量也要

16、尽可能的轻。目前夹钳主要按结构功能可分为下列几项： 夹钳的浮动功能，作用主要是应对板材适量变形引起的夹钳口高度变化， 型式分为: 摆动式夹钳的重量轻、使用寿命长、浮动灵敏专业ii'mvci 亚凰职能类培训手册平动式夹钳的钳口在上下浮动时 丫方向的尺寸理论上保持不变。夹钳夹紧功能，作用主要是夹紧板材，型式分为：液压夹紧，维护不便，夹紧力较大，不易脱料。气动夹紧，节能环保，安装方便。夹钳位置的调整功能，作用主要是移动夹钳到指定位置，型式分为：数控转塔冲床使用中对于不同的工件板材， 需要前移动和调整夹钳的位置和间距。 手动夹钳，调整时扳动把手松开锁紧装置，推动夹钳到所需位置，再扳紧把手完 成

17、调整。自动夹钳，调整时在加工程序中设定各夹钳的位置， 由机床在夹板前自动将各夹 钳调整到所需的位置，精确又快捷。3.6数控转塔冲床的安全防护系统数控转塔冲床属于高速度、高精度、高自动化的现代钣金加工设备。为了确保自动化的高效加工的可靠性，以及保证设备运行时操作人员的安全和设备的安全。 数控转塔冲床具有一系列的安全防护装置，由此组成了安全防护系统。主要包含: 脱模检测装置、夹钳脱料检测装置、护罩联锁安全装置、活动工作台联锁安全装 置、夹钳死区保护装置、夹钳撞料及板料过度变形检测装置等。脱模检测装置 冲模在高速连续冲压加工的过程中，偶尔会发生上模卡在板料中不能顺利及时复位的现象。如机床继续进行下一

18、步的动作，就可能发生或撞料、或带料、或夹钳 撞模具等安全事故，脱模检测装置能够对上模的及时复位进行有效的监测，12Vawei亚KE专业职能类培训手册如果检测到上模在冲压后未能及时复位，该装置即会触发系统的停机报警。从而 可以避免发生后续的安全事故。362夹钳脱料检测装置夹钳夹持板料进行连续冲压加工的过程中，可能发生废料反弹等现象引起的板料 被卡住的情况，如果夹钳继续回拉板料时就会发生板料被拉脱掉一个夹钳或全部 的夹钳。夹钳脱料后如果机床继续下一步的工作就会发生或撞料、或错误位置冲压等事故。夹钳脱料检测装置能够对夹钳脱料现象进行有效的监测，一但发生， 该装置即会触发系统的停机报警。从而可以避免发

19、生后续的安全事故。护罩及活动工作台联锁安全装置机床在自动加工的过程中，如果护罩或活动工作台被人打开进去操作， 就有可能 发生人身伤害事故。因此机床的活动护罩和活动工作台都带有联锁安全装置。 如 果在机床自动加工过程中，人为打开护罩或拉开活动工作台，联锁装置即会触发 系统的停机报警。从而可以避免发生后续的安全事故。364夹钳死区保护装置夹钳夹持板料部位或附近位置（称为夹钳死区），可能有必需的冲压加工，如果 没有相应的保护措施，加工时模具会冲压到夹钳，导致模具或夹钳的部分损坏夹钳死区保护装置，就是针对这一情况配备的自动保护设施， 该装置通过一组感 应开关（大小规格不同的模具对应不同的感应开关），在

20、机床自动加工的过程中, 当夹钳进入死区、并有冲压指令时，保护装置即会触发系统的停机报警。 从而可 以避免发生后续的安全事故。专业jimp i亚感职能类培训手册365板料过度变形检测装置夹钳夹持板料进行连续冲压加工的过程中，可能发生废料反弹等现象引起的板料 被卡住的情况，接下来如果夹钳继续推送板料时就会发生板料被顶弯变形的撞料 事故；工件毛坯板料如果原本就有过大的变形（翘曲总高度达20mm时），在送进转塔时会与转塔产生碰撞事故。夹钳撞料及板料过度变形检测装置能够及时对板料的过大变形触发系统的停机报警。从而可以避免发生后续的安全事故。3.7数控转塔驱动方式目前主流产品转塔驱动方式主要有下列两种：链

21、条传动，此类结构通过电机驱动减速机带动链条驱动转塔工作， 结构比较可靠， 缺点是噪音大，且比较容易松动，需要定期调节。同步带传动，采用此结构公司目前不是太多。工作噪音小，其对同步带受力较高， 长时间使用容易使齿变形。3.8数控转塔冲床的送料系统数控转塔冲床送料系统的稳定性及精度保证非常重要，尤其是长行程对送料要求更高，下面为主流厂家目前使用的送料形式:滚珠丝杆传动特点滚珠丝杆传动是最为常见的送料结构，滚珠丝杠副的丝杠轴与丝杠螺母之间有很 多滚珠在做滚动运动，运转阻力小，所以能得到较高的运动效率，成熟的加工体 系是高精度的保证。无侧隙、刚性高，可实现高速送料，发热低，其缺点在14 Yawei亚R

22、E专业职能类培训手册于加工成本高昂，承载较小。另外现在部分公司为了节约成本采用精密轧制滚珠 丝杠，但是由于精度不高，实际应用时需要分段参数补偿，难以控制产品质量的 稳定性。382齿轮齿条特点齿轮齿条近年应用越来越广泛，其优点在于承载较大，传动速度高，价格便宜， 容易加工，缺点是安装要求较高，若加工安装精度差，容易引起磨损，噪音大。3.9数控转塔冲床工作台数控冲床工作台按照结构可区分为：固定工作台，半随动工作台，全随动工作台。按照功能可划分为毛刷工作台，钢球工作台，实际冲孔精度由于毛刷台面摩擦阻力较大，精度在土0.15 mm,钢球工作台精度在土 0.1mm3.10数控转塔冲床数控操作系统目前数控

23、转塔冲床系统主要是下列几种:日本FANUC数控系统 德国SIEMENS数控系统 力士乐MTX数控系统另外也有其他一些数控系统冲床行业应用较少，如西班牙FAGOR数控系统，日清纺冲床数控系统等。专业i5 1nwe i亚感职能类培训手册3.11数控转塔冲床液压系统类型数控冲床用的液压系统可以分为两大类：一类是采用大流量变量泵和伺服阀控制主油路，由数控系统编程控制冲头运动的 直接伺服液压系统；直接伺服液压系统的特点优点：数控系统直接控制冲头的冲压运动模式，控制方式灵活多样，最大冲压 力也可在用户程序中设定。缺点：能耗高、成本高、液压油品质要求高、用户后期维护使用成本高、定期换油维护时易产生轻微油污染

24、引起的伺服阀失控的严重故障（更换伺服阀成本较大）另一类是米用咼、低压双联泵供油，咼、低压双油路分别有咼速换向阀协调控制 冲头运动，液压系统自带专用的高速伺服控制电路单元， 由数控系统选用冲头的 运动模式并输入相关参数的间接伺服液压系统。间接伺服液压系统的特点 优点：高效、节能、控制简单、经济、可靠、耐用、维护方便； 缺点：工作时最大冲压力不能用程序设定、调节公司目前主要采用的液压系统是德国哈雷公司制造的液压冲头系统，对应机型如下：HPH系列一-ECO液压系统，油箱容积180LHPI系列HKL液压系统，油箱容积200LHPQ系列一-HRE液压系统，油箱容积275LHPC系列一-HPPC液压系统，

25、油箱容积275LHIQ系列-日清纺液压系统，油箱容积350L16 lawci HE®职能类培训手册专业其中ECO采用了德国哈雷公司的低档液压系统，6mm冲程运动频次每分钟600 次,HKL采用了德国哈雷公司的中高档的伺服液压系统，精度高（达到土0.2mm）有高精度慢成形功能、高精度滚筋功能、5mm冲程运动频次可达每分钟1000 次,HRE采用了德国哈雷公司的高档的伺服液压系统，冲头运动的控制模式多、 精度高（达到土 0.1mm可滚切）、控制模式中的可控参数多（速度也可控）、打标 工作频次可达每分钟1750次,HPPC则是哈雷公司推出的目前最高端的伺服液压 系统，兼备其他系统的所有优点

26、，且速度大幅提升，每分钟打标达3800次。哈雷液压系统油品统一采用美孚 ATF220抗磨液压油，HIQ日清纺系统采用了美 孚DTE25抗磨液压油。HPH、HPI、HPQ、HPC、HIQ各系列液压冲头冲压吨位均为 30t,HBL液压冲头 冲压力50t.3.12数控转塔冲床机型代号含义 每台机床代号都有其特定含义，如亚威公司目前机床代号 HPI-3048-40LA2，其 中30代表冲压吨位30吨（20则代表20吨），4代表Y轴行程1250mm （5则代表 1500mm）, 8代表X轴行程2500mm,40代表了转塔为40工位，L代表机床采用 了长模具，A2则代表该机床配备了两只旋转模具。思考题：1数控转塔冲床有哪些主要组成部分？2. 数控转塔冲床主要使用哪几种数控系统？3. 亚威数控转塔冲床的几种机型对应的液压系统？专业亚凰职能类培训手册第四章 数控转塔冲床的模具4.1数控转塔冲床模具按功能可分为：按导向分：长导向模具和短导向模具；按复位型式分：