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WILA中厚板折弯高效解决方案

 阿明哥哥资料区 2020-07-27

(广告赏析)

中厚板作为受力件在各领域得到广泛应用,比如推土机、挖掘机、装载机和铁路客车等工程机械和机车车辆,通常我们所说的中厚板是指厚度在4.5~25mm 之间的金属板材。而目前中厚板的成形方式主要包括:折弯机折弯成形、卷板机卷制成形及压力机模具成形。其中,折弯成形是中厚板应用较广泛和产品线较丰富的成形方式。中厚板折弯的难点是工件长,压力大,成形难度大,效率低以及精度难以控制。折弯成形的最终结果是材料参数、工艺参数以及模具参数等条件的综合反映,合理的设计这些参数,是提高中厚板折弯成形性能的关键。
本文将从涉及到中厚板折弯的重型上液压夹具、重型机械补偿工作台、重型折弯模具和高效模具站等几个方面,详细介绍一下WILA 在中厚板折弯过程中高效的解决方案。

折弯吨位

中厚板折弯首先面临的问题是折弯机的吨位选择,以及夹具、模具的承载力是否满足要求。图1 为常规折弯成形示意图,由折弯机施加力F,带动上/下模具之间的相互运动,从而进行板材的折弯。针对折弯90°碳钢板材时,WILA 给出了板材受力载荷经验值,如表1 所示。在碳钢厚度为20mm 时,可选择V=160mm 的下模具,此时的折弯机受力载荷为150t/m。

图1 折弯成形示意图(做成分栏格式)

F=单位长度受力(t/m);S= 材料厚度(mm);ri= 折弯内圆角半径(mm);V= 下模具开口尺寸(mm);B= 最短法兰边(mm);铝:F×50%;铝合金:F×100%;不锈钢:F×150%;冲压折弯:F×(3~5);

表1 折弯机受力载荷经验表


重型上液压夹具

针对于中厚板折弯,WILA 新标高配版重型上液压夹具可以轻松应对,型号为NSCL-HD-II-HC/UPB,其外形及尺寸如图2 所示。

图2 重型上液压夹具外形及尺寸

WILA 重型上液压夹具的承载方式有顶部承载和肩部承载,其最大载荷分别为250t/m 和800t/m。由中厚板折弯吨位表中可知,该重型夹具完全可以满足折弯中厚板的吨位要求。夹具的受力面采用数控深度淬火硬化技术,洛氏硬度为56~60HRC,硬化深度高达4mm,从而具有很高的硬度以及较强的耐磨性。该重型上液压夹具的表面精度可达到±0.01mm,即使中厚板折弯也能实现精准折弯。采用液压快速夹紧,通过液压软管的膨胀带动夹紧销的运动,从而使模具自动落座,折弯线自动对中。针对总长6 米的折弯模具,液压夹紧全部夹紧只需5 秒左右,综合使用效率比普通手动夹紧系统提升3~6 倍。液压夹具的原理图如图3 所示。

(a) 上液压夹具

(b) 下液压夹具

图3 液压夹具的原理图

重型机械补偿工作台

针对于中厚板折弯,WILA 新标高配版重型机械补偿工作台不仅能轻松满足承载要求,还能补偿折弯机的挠度变形,其型号为NSCR-HD-II-HC-150/250-CNC/UPB,外形和尺寸如图4 所示。

WILA 重型上液压夹具的承载方式只有肩部承载,其最大肩部载荷为800t/m,完全适用于中厚板折弯的重型负载的应用场合。即使是中厚板重型折弯,WILA 机械补偿曲线仍是根据折弯机的参数进行一一对应设计,补偿折弯机的整段挠度变形,且具有唯一性。该机械补偿工作台采用液压夹紧,表面精度可达±0.01mm,洛氏硬度为56~60HRC,硬化深度高达4mm。机械补偿工作台采用WILA 通用的UPB 安装接口,安装简易且精度更高,而且自带Tx与Ty 方向的调节,可保证该工作台和后挡料前后方向上保持平行,并且可进行局部角度偏差的修正。

图4 重型机械补偿工作台外形及尺寸

重型折弯模具

中厚板折弯由于板厚的原因,一般选择较大开口尺寸(V24~V300) 的下模具以及承载力更大的模具。模具的外形尺寸一般较大,且模具的重量已超出操作工的正常搬运能力。而借助于滚子轴承,WILA 的专利技术E2M(Easy to Move) 可以让操作工便捷、安全和快速地移动重型折弯模具,大大节省更换模具和调机时间。WILA可提供满足客户需求的各种刀型和下模开口的折弯模具,如直刀、鹅颈弯刀、圆角模具和Multi-V 模等。通过关键部位的精密研磨,模具的尺寸精度高达±0.01mm。通过数控深度淬火硬化技术的处理,模具硬度可达56~60HRC ,硬化层深度高达4mm。严格的公差要求和硬化处理,保证了超高精度的精密折弯和超长的使用寿命。常用的重型模具如图5 所示,BIU-038 最大可承载225t/m,可配置E2M 功能;OZU-HD-376 最大可承载350t/m,可配置E2M 功能。

图5 重型折弯模具外形及技术参数

针对于不同板厚的中厚板折弯,WILA 还提供Multi-V 模具,有自动可调V 口和手动可调V 口两种形式,如图6 所示。通过数控电机或者调整块,可根据板材的特性任意调整下模具的V 开口尺寸,特别适用于折弯具有高回弹、高强度的中厚板。同时,Multi-V 模具自带经过硬化处理且低摩擦系数的滚柱,这样可以大大减少折弯零件的外部折痕,同时相较于传统下模具可以减少10%~30%不等的折弯力。

图6 可调V 开口的Multi-V 模具

高效模具站

专门设计的折弯机高效模具站(图7)可安全存放重型折弯模具,同时配备相应的E2M 滚子轴承系统,可以更加快捷高效地更换上、下模具。高效模具站由模具站和承载臂两部分组成,承载臂可以沿模具站前后移动,所有重型模具可以轻松地从模具站滑动到承载臂上,进而安装到折弯机上,可以确保模具从存储到使用时的安全性和便捷性。

图7 高效模具站

中厚板材折弯高效解决方案

图8 为WILA 完整的中厚板折弯的高效解决方案,主要由折弯机重型上液压夹具,重型机械补偿工作台,重型折弯模具以及高效模具站组成。其中各个部件的详细功能如下。


图8 WILA 重型折弯的高效解决方案

(1)A:新标高配版的大鹅颈弯刀,带有额外的滚动轴承,可以更加安全便捷地更换模具。

(2)B:重型模具(带E2M),借助于滚子轴承可以让操作工便捷、安全和快速地移动重型模具,大大节省换模和调机时间。

(3)C:E2M 防护端盖,此端盖具有锁死结构,可确保当夹具松开且模具的安全按钮未被按下时,模具不会从夹具左、右侧滑出。

(4)D:重型上液压夹具NSCL-HD-II-HC/UPB,采用通用的UPB 安装形式,安全快速地安装和夹紧模具。

(5)E:重型上液压夹具可搭配WILA 所有的新标高配版上模具。

(6)F:高效模具站,可安全存放并更换重型折弯模具。

(7)G:支柱,可以使用支柱来支撑较宽、较重的下模具,从而增加折弯过程中的模具稳定性。

(8)H:机械补偿工作台的Tx 调节功能,可以使得折弯中线和后挡料取得较高的平行度。

(9)J:重型机械补偿工作台NSCR-HD-II-HC-CNCE2M-250/UPB,采用通用的UPB 安装形式,安全快速的安装和调节,可搭配WILA 所有的新标高配版下模具。

(10)K:机械补偿工作台的防护端盖,避免水平方向装载模具时模具碰撞夹具。

(11) L:WILA 的专利技术E2M,模具底部带有滚子轴承,可以让操作工便捷、安全和快速地移动重型模具。

综上所述,在竞争激烈的钣金行业,针对行业中中厚板的折弯作业,WILA 将为客户提供更加完整高效的折弯解决方案。

——摘自《钣金与制作》 2020年第7期

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