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连续冲压后续工艺研究 |
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作者：Volker Albrecht 来源：国际金属加工商情 |
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在Bihler机床上生产的冲压折弯零件正在逐渐减少，因此需要研究如何能够正确地加工零件并 选择合适的模具。Peter Woergartner模具制造及生产技术公司的设计人员已经证明了他们拥有的创新能力和设计经验。
由Bihler公司提供的全新GRM80E型自动冲压折弯机床已经到货。Peter Woergartner先生和他的员工将在接下来的几个月里利用这台机床生产模具，并且建立起一套高效率的生产流程体系。此后，Bihler公司的这台机床明年将以较高的生产效率完成几百万件高质量零件的生产任务。
“通常情况下都由我们的客户向我们提供机床。而这次由于这家电子行业的客户无法找到空闲的设备，只能向Bihler公司租用模具加工机床”，Peter Woergartner先生解释说，他是Woergartner模具制造及WP-Woergartner制造有限公司的拥有者及总经理。这位中年男子自1985年起就从事这项业务，在开始的时候主要为Bihler品牌的机床生产模具并利用Bihler的冲压折弯机床开展加工业务。这家位于Kitzbuehel市Oberndorf的公司拥有65名员工，年收入达1000万欧元，其中80%来自于制造业务。这家公司的业绩极为出色，其位于阿尔卑斯地区的现代化木质办公大楼拥有全景式屋顶，并为员工提供了良好的福利待遇。对于这些比较奢侈的设施，Woergartner先生轻描淡写地说，只需要在大街上雇一台吊车就可以搞定。 
Woergartner公司接到的第一份订单是加
工滑雪板的连接器
模具生产与制造业务相互促进
20年前，Woergartner先生依靠卖掉他的二手车和一些分散的建房储金契约起步。他必须在周末加班才能完成工作日拉下的工作，不断积累经验和提高竞争力，随后逐渐走上了正轨。他一共使用了7台Bihler公司的机床，从最开始的RM35自动冲压折弯机床到GRM50、GRM80机床直到能够从前方和侧面同时进行加工的多功能加工中心MC82。后来又添置了Bihler公司的电阻焊设备、螺纹成型以及装配机床、焊接机床。另外，他们还根据客户的需求为连续冲压模具配备了160吨、40吨和25吨能力的常规自动冲压机。这家公司还自主开发了管道加工设备，其中包括配备了多个弯管头、能够同时加工多个3维立体汽油管道的弯管机。 
满足客户多方面的需求：Woergartner公司购置了7台Bihler公司的机床，
并且还将继续购买GRM80系列的其他机床
Woergartner先生从一开始就同时从事模具和制造两方面的业务。只有这样才能够充分利用其拥有的机床，这些设备不仅仅能够用于试生产，还能够用于实际的模具生产以积累经验。自从Woergartner先生使用Bihler机床加工出第一个零件就开始了这方面的工作。
以前装配滑雪板连接器的安全钩需要手工多次更换模具，费时费力。“我将这个零件作为Bihler类零件进行设计并采用最实惠的模具，报价仅相当于手工镶嵌工艺的一半，但加工速度却快得多。”尽管两家公司获利颇丰，但是Woergartner先生却总是发觉许多设计人员和加工人员在Bihler冲压技术方面的想象力不足。他们经常无法对冲压折弯零件进行进一步的优化。而只是将Bihler技术看作替代技术或者相竞争的技术。实际上Bihler技术包含了许多不同的工艺。如果深拉工艺在一个零件的生产过程中取得了压倒性的优势，那么连续冲压技术也许帮助不大。但是如果折弯成型、焊接及装配等工艺占支配地位，那么Bihler技术就能够体现其优越性。
Woergartner先生解释说：“如果压力机在Bihler技术部分停止，那么连续冲压也会相应停止。因此当压力机无法工作时，我们需要在不同机床的各加工阶段增加连续冲压模具。这样才能够依靠Bihler技术达到整台机床的自动化运行。”因为Bihler公司的冲压折弯自动机床能够和压力机一样在切割和成型工作站中使用，并且能够使用自带的连续冲压模具。在随后的步骤中可以按照沿工作平面径向或者纵向布置其他通用的加工单元并投入使用。每一个单元都可以由特殊设计的凸轮单独驱动，因此可以自由选择其运动流程。还可以相对自由地选择这些加工单元在机床底板上的位置，以便尽可能从前方或者侧面接近工件，比如沿着工件的垂直轴线进行旋转。Woergartner先生解释说：“这些模具带有自锁功能，与连续冲压模具之间不会产生回弹，而与已预设运动轨迹的冲模相互张紧，因此可以保证生产流程的安全。”预设的运动轨迹有利于提高加工精度和重复精度。“如果连续冲压技术或者Bihler技术都可以应用于某个零件的生产过程，那么Bihler技术就能够带来更高的精度”，Woergartner先生说。另外，精度主要与工艺的布置顺序有关：一方面是连续冲压模具中的坚固、连续的封闭系统，另一方面就是Bihler技术中相互独立的、可独立调节的单个模具。如果在Bihler技术中有一个折弯冲模需要返修，那么就需要取出这个冲模再进行返工。否则将无法完成返修工作，而在连续冲压工艺中就需要拆散。此外，在封闭的模具中很难进行诸如攻螺纹或者组装的其他额外操作。Woergartner先生通过日常使用连续冲压工艺的经验就可以推断出Bihler工艺的可接近性。GRM80型机床从支撑点的开始端直到工作平面的末端都能够提供长达1.5米的成型路径，非常有利于接近装配单元、螺纹成型、拧紧或者焊接模块。
利用Bihler技术加工高精度零件非常划算
“我们利用Bihler技术良好的可接近性和先进的工艺流程获得了很大的优势”，Woergartner先生总结道，“而且还可以提高精度：如果我需要利用Bihler机床为某个位置加工高精度零件，那么就可以充分利用某个模块的高精度，而无需提高整个模具的精度等级。”而模具生产商可以很好地控制这种小模块的公差范围。同时，这样的精度等级也能够提高上文所述的安全性能。因此，选用比较昂贵的Bihler技术来获得一定的精度等级反而要比使用单一精密冲压机要更划算。
但是这并不意味着为Bihler技术的机床制造模具就会很简单。Woergartner公司的设计人员介绍说，在进行复杂的模具方案设计时，30%的费用将花费在创新的性能、运动轨迹和成型过程的开发上，其余费用主要用在实施和细节处理上。Bihler公司为设计人员提供了种类繁多的软件及工程工具组合，能够为在Bihler系统上进行模具的CAD设计提供良好的支持。最后还可以借助Bihler技术的软件生成零部件的折弯方案。一旦定义了与材料有关的K系数和回弹量，就可以在加载或者卸载状态下参数化地显示铜板和任意的折弯数量。在进行折弯规划时这套软件还能够为用户提供支持。在一个工作循环（360度）当中可以根据互相之间的关系定义模具的运动轨迹。不久以后，在Oberndorf的工厂就将全部升级到Bihler公司提供的3D软件系统。一年以内，Woergartner公司中从设计到制造的所有流程都将实施升级。还有其他的辅助功能：不可能一次性完成一整套模具的加工。无需安装在机床上的小型模具可以在8到10周内完成。大型模具则至少需要估算6到8个月周期。“一副Bihler的模具可以完成50000个零件的生产”，Peter Woergartner说。而这个数量是其开展出租业务门槛批量。
当进行更大批量的加工业务时这种效果就更加明显。因此尽管这些公司非常著名，但是Woergartner公司还是想放弃这些小批量的加工业务，不过最后出于商业信誉的考虑没有付诸实施。这些公司的需求多种多样，从管道卡箍到滑雪板连接件，从办公设备到铰链，应有尽有。当然Peter Woergartner先生不会透露详细的技术细节，因为这些是每家公司最宝贵的财富。这也正是这家公司到目前为止在市场上还没有遭遇竞争对手的原因。客户看中这些优势并进行评价，认为整个流程具有很高的安全性。
对于如何将零部件设计成为采用Bihler技术可以加工的零件，Woergartner先生也给出了一些技巧：“可以用折弯工艺替代深拉工艺。”因此，可以用折弯成型技术取代拉伸操作。由于拉伸工艺会在材料上施加较大的张力，因此加工时间更长，也更容易出现缺陷。一旦用户开始关注这个方面的问题，那么就会更加青睐Bihler技术；而剩下的问题都可以交给位于Oberndorf的Bihler认证专家来解决。(end)
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| 文章内容仅供参考
(投稿)
(11/29/2008) |
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