Tecnología de Conformado de Piezas Estampadas
La tecnología de conformado de troqueles de estampación y el diseño del proceso de conformado de piezas de estampación.
Hoja de codificación digital
Con el rápido desarrollo económico y la diversificación de la demanda del mercado, las personas tienen requisitos cada vez más cortos para los ciclos de producción de productos, especialmente en lotes pequeños o incluso en la producción de una sola pieza. Se requiere tecnología de fabricación moderna no solo para tener una mayor flexibilidad, sino también para tener un modelo de producción más nuevo que pueda satisfacer mejor los requisitos del mercado en rápida evolución. La tecnología de creación rápida de prototipos de matrices de estampación de unidades CNC se produce para adaptarse a esta situación.
La forma de las piezas de chapa se puede dividir en algunos elementos gráficos simples y luego combinarlos en los gráficos requeridos. Por ejemplo: un rectángulo es un compuesto de 4 ángulos rectos; una forma de onda es un compuesto de algunas curvas, etc. Por lo tanto, para algunas piezas de chapa metálica que requieren alta precisión en lotes pequeños o incluso producción de una sola pieza, algunas piezas de uso general se pueden ensamblar rápidamente en troqueles de estampado unitario, y se puede utilizar la tecnología CNC para darles forma rápidamente. La pieza de chapa procesada se considera una figura plana que se puede dividir y los elementos de figura simple que se separan se procesan digitalmente. Es decir, el código de posicionamiento se realiza según su posición. Como se muestra en la Figura 1: La digitalización de partes gráficas simples no equidistantes, los espacios 1, 2, 3, 4 (Δx, Δy) son todos iguales, y el agujero cuadrado 5 (Δx, Δy) es igual a 2 veces ( Δx, Δy)). Suponiendo que el ancho del punzón de uso general existente es igual a Δx y la longitud es igual a Δy, entonces los números se numeran como se muestra en la Figura 1. El espacio 1 se compone de la posición (2,0) y la posición (3,0), los espacios 2, 3 y 4 también se componen de dos posiciones, y los agujeros cuadrados se componen de 8 posiciones. Si se utiliza una unidad rectangular para la creación rápida de prototipos, se puede obtener un código bidimensional como se muestra en la figura superior de la Figura 2, y el código resultante es más largo debido a una división demasiado fina. Si se utiliza la unidad cuadrada para la creación rápida de prototipos, se puede obtener el código bidimensional que se muestra en la figura siguiente, y el código se reduce a la mitad.
La codificación bidimensional de la unidad rectangular es la siguiente:
Para piezas gráficas simples equidistantes: para la creación rápida de prototipos del perfil de diente de una llave, la codificación se puede simplificar aún más debido al paso de diente igual. Un diagrama esquemático de la codificación del perfil del diente de la llave, como se muestra en la Figura 3. En la figura 3, se utilizan unidades triangulares y la codificación de la unidad trapezoidal se puede reducir a una matriz unidimensional en aplicaciones prácticas.
Definición de parámetros:
Número de dientes: el número de estampados CNC, ahora es 5.
Paso de diente: la distancia de cada movimiento en la dirección Y durante el punzonado CNC.
Valor de diferencia de paso: la distancia al punzonar con CNC, al mover una unidad en la dirección X.
Número de pasos: la unidad de movimiento en la dirección X durante el punzonado CNC.
Cuando se seleccionan el valor de diferencia de paso y nivel, la posición de procesamiento del perfil de diente de la llave se puede convertir en un número de diferencia de nivel y, finalmente, el código de perfil de diente es una matriz unidimensional (2 1 3 2 1).
De lo anterior se puede ver que la codificación digital es la clave para la creación rápida de prototipos de la matriz unitaria. La codificación adecuada no solo puede mejorar la eficiencia de la producción, sino también ahorrar memoria de almacenamiento.
Diseño estructural
La mayoría de las pequeñas y medianas empresas aún no tienen la solidez financiera para comprar punzonadoras CNC de alta gama. El troquel de estampación de la unidad de control numérico se puede instalar directamente en una punzonadora ordinaria y utilizarse como una simple punzonadora de control numérico.El diagrama esquemático del mecanismo de molde de creación rápida de prototipos se muestra en la Figura 4. El molde superior es un mecanismo de perforación. El cabezal fotoeléctrico se instala debajo de la plantilla superior para detectar la subida y bajada del punzón. La sujeción de la pieza en bruto debe diseñarse de acuerdo con las diferentes necesidades. La placa de material es impulsada en las direcciones X e Y por el tornillo de control del motor paso a paso. El molde inferior es un mecanismo de molde cóncavo, que se instala directamente en el banco de trabajo.
diseño de sistemas
1. Accionamiento y selección del motorEl motor paso a paso es un actuador que convierte los pulsos eléctricos en un desplazamiento angular. Hay 3 tipos: tipo de imán permanente, tipo reactivo y tipo híbrido. El híbrido combina las ventajas de los dos primeros. Teniendo en cuenta de manera integral el aspecto del rendimiento de costos, se propone elegir un motor paso a paso híbrido de dos fases con un ángulo de paso de 1,80.
Hay muchos tipos y tipos de unidades, y se considera el tipo de subdivisión. Debido a que el tipo de subdivisión puede eliminar la oscilación de baja frecuencia del motor, puede mejorar el par de salida y la resolución del motor. Teniendo en cuenta la velocidad y precisión del coeficiente de subdivisión se establece en 4.
2. Diseño de hardware del sistema
El troquel de estampación de la unidad CNC se instala en la prensa del cigüeñal y el principio de estampación de la máquina herramienta permanece inalterado. Lo que hay que controlar son dos aspectos: Primero, determine la posición del punto cero y cada punto de la estación; En segundo lugar, entre el inicio y la parada de la acción de vaivén de la matriz de estampación superior, el movimiento de avance rápido de la pieza en las direcciones X e Y obtenido mediante la codificación y la coordinación de estas dos acciones. Se trata de realizar el control sincrónico de las acciones de estampación y alimentación. Diagrama de bloques del sistema de control, como se muestra en la Figura 5. Diagrama del circuito de detección de señal fotoeléctrica, como se muestra en la Figura 6.
La interfaz hombre-máquina del sistema de control numérico adopta la entrada de teclado. El teclado con pantalla LED tiene teclas de función para teclas numéricas, configuración, modificación, búsqueda, ajuste en las direcciones X e Y y ejecución. Se puede utilizar para completar la entrada y modificación del programa de procesamiento y la operación y ajuste del control. El operador codifica en la computadora de acuerdo con la forma de la pieza de trabajo para generar automáticamente el programa de procesamiento, y descarga el programa de procesamiento al microordenador de un solo chip a través del puerto serie y lo guarda en la ROM FLASH. Ajuste manualmente la posición cero después de instalar el molde. Después de ingresar a la ejecución, la MCU obtiene el programa de procesamiento de la FLASH ROM. Después de calcular la distancia de paso en las direcciones X e Y, se convierte en el número de pulso de paso correspondiente para controlar el número de pasos de rotación del motor paso a paso en las direcciones X e Y. Cuando la señal fotoeléctrica detecta que el molde superior está en posición abierta, el sistema de control numérico posiciona rápidamente la pieza a procesar en la posición de procesamiento, y comienza a presionar el punzón sobre el punzón para realizar un punzonado CNC. Cuando el punzón impulsa la apertura del troquel superior, el sistema de control numérico mueve rápidamente la pieza a procesar a la siguiente posición de procesamiento para esperar el siguiente punzonado y detiene el movimiento del punzón hasta que se completa el procesamiento.
3. Diseño de software del sistema
Todo el sistema está gestionado por la computadora host. El lenguaje del software del sistema adopta Visual Basic 6.0 para compilar su entorno de desarrollo integrado (IDE) que integra diseño, modificación, depuración, generación y otras funciones, y la interfaz de interacción persona-computadora es muy amigable. Es un poderoso lenguaje de programación en el entorno Windows que es fácil de aprender y tiene un alto grado de visualización.
La estructura del software del sistema adopta una estructura modular con 5 módulos funcionales:
Después de que el sistema esté encendido, ingrese a la interfaz de Windows y haga doble clic en el ícono "Troquel de unidad de control numérico", luego aparecerá la interfaz de la aplicación y podrá seleccionar módulos funcionales. El diagrama del módulo de función del software del sistema se muestra como en la Fig.7.
El módulo de edición se utiliza para completar la edición, modificación y generación del programa para que el usuario opere el grupo de parámetros establecido.
El módulo de configuración de parámetros convierte el grupo de parámetros de entrada en una tabla de datos y lo envía a la base de datos para la llamada del programa.
El módulo de gestión de operaciones es responsable de la operación y la interrupción del programa.
El módulo de comunicación se encarga de la gestión de la comunicación entre las computadoras superior e inferior, que es utilizar el control MSCOMM para el segmento del programa de control y el grupo de parámetros llamado. Se envía al microordenador de un solo chip a través del puerto serie RS232 para que el microordenador de un solo chip realice el trabajo de control.
Módulo de consulta. Es conveniente para los usuarios ver y llamar los archivos guardados.
El programa de la computadora de un chip también adopta la estructura modular, y hay 5 módulos funcionales en total como la computadora superior. A través de la interfaz de comunicación, acepta las instrucciones de entrada de la computadora host para controlar el movimiento del motor paso a paso en las direcciones X e Y. También se puede separar de la computadora host para controlar directamente la operación. El diagrama de flujo del programa de comunicación de la computadora superior, como se muestra en la imagen de la izquierda de la Fig.8. El diagrama de flujo del programa de comunicación de la computadora inferior se muestra en la figura derecha de la Fig.8.
Con el desarrollo de la tecnología de control numérico, la tecnología servo, los componentes móviles y las necesidades de la economía de mercado, la tecnología de creación rápida de prototipos de troqueles de estampación de unidades CNC se ha desarrollado rápidamente. Para las pequeñas y medianas empresas tradicionales, esta alta tecnología combinada con la tecnología de fabricación tradicional es, sin duda, una especie de provincia de inversión, tecnología eficaz y conveniente. Con el desarrollo continuo de la economía y la ciencia y la tecnología, la realización de equipos de carga y descarga automáticos y el equipo de cambio automático de moldes de la biblioteca de moldes externos se han colocado frente a las personas. Se puede ver que el desarrollo de la estampación CNC se basa en el desarrollo de tecnologías relacionadas y nuevas estructuras. La tecnología de creación rápida de prototipos de troqueles de estampación unitaria es sin duda un nuevo punto de partida para el desarrollo de tecnología avanzada de estampación CNC.
