伺服冲压技术在数控转塔冲床中的应用

  伺服冲压技术在数控转塔冲床中的应用_机械/仪表_工程科技_专业资料。伺服冲压技术在数控转塔冲床中的应用 摘 要:本文主要介绍了伺服冲压技术在数控转塔冲 床应用中的技术发展, 详细说明了 SVR 伺服电机驱动主传动 专利技 术和 DECV 阀技术的伺服液压系统, 不仅可

  伺服冲压技术在数控转塔冲床中的应用 摘 要:本文主要介绍了伺服冲压技术在数控转塔冲 床应用中的技术发展, 详细说明了 SVR 伺服电机驱动主传动 专利技 术和 DECV 阀技术的伺服液压系统, 不仅可以使读者 了解到如今国 内外在伺服驱动主传动式数控转塔冲床的技 术方面的动态与进展,还 对读者在高性能板材冲压加工设备 的技术发展研究提供帮助。 关键词:伺服主传动;数控转塔冲床;应用 数控转塔冲床是 20 世纪 30 年代从美国兴起的一种技 中图分类 号: TG38 文献标识码: A 术。现代制造业的进步,使得冲压动力源的主传动系统不断 发展改 进,液压型主传动系统替代传统的机械型,伺服电机 驱动型替代液压 型成为趋势。数控伺服型与机械或液压转塔 冲床相比,拥有高柔性、 高精度、高效性、节能、易于维护、 低噪环保性、稳定性好等优点, 这是因为数控转塔冲床主驱 动应用交流伺服控制技术。采用此技术可 以精确掌握滑块行 程,进一步实现浅拉深和压窝工艺,操作便捷,效 率高,性 价比高,质量优秀。目前,国内每年大约需要 3000 台数控 转塔冲床,而其中两成为伺服电机驱动主传动式高性能机 型,这种趋 势还在不断发展。目前具有创新和应用较好的为 我国山东省济南自主 研制的 SP 型数控伺服转塔冲床,以及 德国研制的使用 DECV 阀技术 的 HDM 型伺服液压系统,其 目前仍是主流机型的数控液压转塔冲 床,这种技术也使数控 液压转塔冲床也快速步入新的伺服化发展阶 段。 1 SVR 可变连杆专利技术的伺服主传动系统 1.1 简述 众所周知,改进伺服主传动技术可以提高数控伺服转塔 冲床的技术。我国山东济南机械研究所在伺服电机驱动主传 动系统技 术方面, 进行了持续深入的研究。 通过多年的研究, 认为采用连杆 长度可变曲柄连杆传动机构能提高伺服主传 动技术,由此创新性地提 出了数控转塔冲床主传动系统,这 种传动系统与国外已有技术的主传 动模式不同,形成了拥有 自主权的伺服主传动技术。此技术用小功率 高速伺服电机就 达到高效率、低能耗,优于以往的大扭矩伺服电机。 1.2 工作原理 SVR 伺服电机驱动主传动技术达到了国际先进伺服主 传动技术水平,拥有明显技术性能方面的优势。这种优势有 两种:一 是单伺服电机主传动系统,曲柄肘杆机构有增力特 性,利用此特性, 曲柄肘杆机构与伺服电机通过丝杠传动副 连接,此主传动系统技术独 特性为使用单台通用伺服电机直 驱曲柄连杆机构,通过改变连杆的长 度,小惯量低扭矩伺服 电机高效节能,伺服电机的特性和数控转塔冲 床的特点结合 在一起,具有高效节能和柔性化等优点。二是双伺服电机主 传动系 统,此系统的工作原理为主传动系统同时控制两台伺 服电机,分别与 曲轴的两端连接。此结构的缺陷是为达到目 标冲压速度和公称压力, 需使用双力矩伺服电机,这种电机 功率高,节能性差。 应用该技术实现了以下创新: 1)新型内外连杆嵌套。螺丝把气缸固定在外连接杆 ,具有导气作用,气缸的活塞杆固定在垫块上;垫块可以 自由滑 动, 内连杆和垫块分别连接在垫块两侧的连接板; 内、 外连杆之间 安装压缩弹簧,压缩弹簧产生力支撑内部结构的 重量,调节连杆的长度使用摆杆式机械结构,此结构一个气 缸就可以调节初始位置和打击位置所需长 度。 2)采用高转速、低扭矩的通用伺服电机直接与曲轴 相连接。使用专用数控系统软件,连杆结构为内外连杆组合 嵌入,曲 柄连杆传动机构通过改变驱动连杆的长度,控制运 行送进轴与冲压的 联动。 合理控制连杆长度与减小的曲轴偏心距,精确算出数控 转塔冲床的换模与冲压时所需的两种滑块行程,降低公称力 矩,进一 步减小其伺服电机的额定力矩和功率。 1.3 技术优点 1)可变连杆和小偏心距曲轴的应用,电机驱动力矩 同时成倍减小,具有极高的效率并能够很大成度地节能。 2)数控转塔冲床较高的换位行程和提升模具,通过 使用高速低扭矩伺服电机轻易实现,还可以用较小的加工行 程满足快 速步冲、满载荷冲压。 2 应用 DECV 阀技术的 HDM 型伺服液压系统 2.1 概述 数控转塔冲床的发展在过去的 30 多年里一直受液压 主 传动技术主导。目前,高性能机型中,伺服电机直接驱动的 主传动系 统以其快速高效及节能降耗的优点,已有逐渐替代 液压系统的趋势。 目前,液压型的转塔冲床依然主导着数控 转塔冲床,其液压主传动系 统技术也通过不断创新,变得更 加快速、节能易维护,精度更高,满 足目前企业的要求。拥 有冲压速度快、噪声控制优、过载保护强、大 吨位性价比高 等优点,伺服电机驱动型液压系统技术使进一步体现应 用液 压技术的优势,当前伺服冲压新技术也朝着这方面发展。 2.2 工作原理和技术特点 德国公司最新研制的 HDM 型液压系 统,采用了 DECV 伺服电机直驱主阀型系统技术,该技术使液压主传动技术的 发展上了 一个新台阶。该系统提升了冲压效率及精度、技术 性能与可靠性等, 在系统成本、能源效率和市场竞争力等方 面优势明显。 HDM 型液压系统的结构主要为:阀体油缸、液压站与 电子控制器。 这种液压系统有两点技术创新: 一是采用 DECV 主控制阀,避免了高压泵的高压和流速干扰控制阀,这种技 术是主控 制阀的关键。控制阀在德国公司机械拷贝阀基础 ,不同于普通的,一般的伺服阀由电磁线圈控制,而此控 制阀直接 有专门研制的伺服电机驱动,磁电路得到优化,还 有动态特性、特有 的机械结构。二是 HS4 型电子控制器,此 电子控制器不仅提升了以 往版本的电子控制器,且兼容以往 版本的电子控制器。 结语 数控转塔冲床采用伺服冲压主传动技术,拥有顺应高速 节能化加工发展方向的核心技术,技术先进、精度高及冲压 速度快。 这种数控转塔冲床工艺适应性好,功率低,节能环 保,且加工范围 广, SVR 伺服电机驱动主传动专利技术和 DECV 阀技术的伺服液压系统,使高性能设备满足了急速发 展金属板 材加工行业的需求,提升了本行业领域技术水平