連續(xù)沖壓后續(xù)工藝研究

    在Bihler機(jī)床上生產(chǎn)的沖壓折彎零件正在逐漸減少，因此需要研究如何能夠正確地加工零件并 選擇合適的模具。Peter Woergartner模具制造及生產(chǎn)技術(shù)公司的設(shè)計(jì)人員已經(jīng)證明了他們擁有的創(chuàng)新能力和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。
    由Bihler公司提供的全新GRM80E型自動(dòng)沖壓折彎?rùn)C(jī)床已經(jīng)到貨。Peter Woergartner先生和他的員工將在接下來(lái)的幾個(gè)月里利用這臺(tái)機(jī)床生產(chǎn)模具，并且建立起一套高效率的生產(chǎn)流程體系。此后，Bihler公司的這臺(tái)機(jī)床明年將以較高的生產(chǎn)效率完成幾百萬(wàn)件高質(zhì)量零件的生產(chǎn)任務(wù)。
    “通常情況下都由我們的客戶向我們提供機(jī)床。而這次由于這家電子行業(yè)的客戶無(wú)法找到空閑的設(shè)備，只能向Bihler公司租用模具加工機(jī)床”，Peter Woergartner先生解釋說(shuō)，他是Woergartner模具制造及WP-Woergartner制造有限公司的擁有者及總經(jīng)理。這位中年男子自1985年起就從事這項(xiàng)業(yè)務(wù)，在開(kāi)始的時(shí)候主要為Bihler品牌的機(jī)床生產(chǎn)模具并利用Bihler的沖壓折彎?rùn)C(jī)床開(kāi)展加工業(yè)務(wù)。這家位于Kitzbuehel市Oberndorf的公司擁有65名員工，年收入達(dá)1000萬(wàn)歐元，其中80%來(lái)自于制造業(yè)務(wù)。這家公司的業(yè)績(jī)極為出色，其位于阿爾卑斯地區(qū)的現(xiàn)代化木質(zhì)辦公大樓擁有全景式屋頂，并為員工提供了良好的福利待遇。對(duì)于這些比較奢侈的設(shè)施，Woergartner先生輕描淡寫(xiě)地說(shuō)，只需要在大街上雇一臺(tái)吊車(chē)就可以搞定。

Woergartner公司接到的第一份訂單是加
工滑雪板的連接器

模具生產(chǎn)與制造業(yè)務(wù)相互促進(jìn)
    20年前，Woergartner先生依靠賣(mài)掉他的二手車(chē)和一些分散的建房?jī)?chǔ)金契約起步。他必須在周末加班才能完成工作日拉下的工作，不斷積累經(jīng)驗(yàn)和提高競(jìng)爭(zhēng)力，隨后逐漸走上了正軌。他一共使用了7臺(tái)Bihler公司的機(jī)床，從最開(kāi)始的RM35自動(dòng)沖壓折彎?rùn)C(jī)床到GRM50、GRM80機(jī)床直到能夠從前方和側(cè)面同時(shí)進(jìn)行加工的多功能加工中心MC82。后來(lái)又添置了Bihler公司的電阻焊設(shè)備、螺紋成型以及裝配機(jī)床、焊接機(jī)床。另外，他們還根據(jù)客戶的需求為連續(xù)沖壓模具配備了160噸、40噸和25噸能力的常規(guī)自動(dòng)沖壓機(jī)。這家公司還自主開(kāi)發(fā)了管道加工設(shè)備，其中包括配備了多個(gè)彎管頭、能夠同時(shí)加工多個(gè)3維立體汽油管道的彎管機(jī)。

滿足客戶多方面的需求：Woergartner公司購(gòu)置了7臺(tái)Bihler公司的機(jī)床，
并且還將繼續(xù)購(gòu)買(mǎi)GRM80系列的其他機(jī)床

    Woergartner先生從一開(kāi)始就同時(shí)從事模具和制造兩方面的業(yè)務(wù)。只有這樣才能夠充分利用其擁有的機(jī)床，這些設(shè)備不僅僅能夠用于試生產(chǎn)，還能夠用于實(shí)際的模具生產(chǎn)以積累經(jīng)驗(yàn)。自從Woergartner先生使用Bihler機(jī)床加工出第一個(gè)零件就開(kāi)始了這方面的工作。
    以前裝配滑雪板連接器的安全鉤需要手工多次更換模具，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。“我將這個(gè)零件作為Bihler類(lèi)零件進(jìn)行設(shè)計(jì)并采用最實(shí)惠的模具，報(bào)價(jià)僅相當(dāng)于手工鑲嵌工藝的一半，但加工速度卻快得多。”盡管兩家公司獲利頗豐，但是Woergartner先生卻總是發(fā)覺(jué)許多設(shè)計(jì)人員和加工人員在Bihler沖壓技術(shù)方面的想象力不足。他們經(jīng)常無(wú)法對(duì)沖壓折彎零件進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化。而只是將Bihler技術(shù)看作替代技術(shù)或者相競(jìng)爭(zhēng)的技術(shù)。實(shí)際上Bihler技術(shù)包含了許多不同的工藝。如果深拉工藝在一個(gè)零件的生產(chǎn)過(guò)程中取得了壓倒性的優(yōu)勢(shì)，那么連續(xù)沖壓技術(shù)也許幫助不大。但是如果折彎成型、焊接及裝配等工藝占支配地位，那么Bihler技術(shù)就能夠體現(xiàn)其優(yōu)越性。
    Woergartner先生解釋說(shuō)：“如果壓力機(jī)在Bihler技術(shù)部分停止，那么連續(xù)沖壓也會(huì)相應(yīng)停止。因此當(dāng)壓力機(jī)無(wú)法工作時(shí)，我們需要在不同機(jī)床的各加工階段增加連續(xù)沖壓模具。這樣才能夠依靠Bihler技術(shù)達(dá)到整臺(tái)機(jī)床的自動(dòng)化運(yùn)行。”因?yàn)锽ihler公司的沖壓折彎自動(dòng)機(jī)床能夠和壓力機(jī)一樣在切割和成型工作站中使用，并且能夠使用自帶的連續(xù)沖壓模具。在隨后的步驟中可以按照沿工作平面徑向或者縱向布置其他通用的加工單元并投入使用。每一個(gè)單元都可以由特殊設(shè)計(jì)的凸輪單獨(dú)驅(qū)動(dòng)，因此可以自由選擇其運(yùn)動(dòng)流程。還可以相對(duì)自由地選擇這些加工單元在機(jī)床底板上的位置，以便盡可能從前方或者側(cè)面接近工件，比如沿著工件的垂直軸線進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。Woergartner先生解釋說(shuō)：“這些模具帶有自鎖功能，與連續(xù)沖壓模具之間不會(huì)產(chǎn)生回彈，而與已預(yù)設(shè)運(yùn)動(dòng)軌跡的沖模相互張緊，因此可以保證生產(chǎn)流程的安全。”預(yù)設(shè)的運(yùn)動(dòng)軌跡有利于提高加工精度和重復(fù)精度。“如果連續(xù)沖壓技術(shù)或者Bihler技術(shù)都可以應(yīng)用于某個(gè)零件的生產(chǎn)過(guò)程，那么Bihler技術(shù)就能夠帶來(lái)更高的精度”，Woergartner先生說(shuō)。另外，精度主要與工藝的布置順序有關(guān)：一方面是連續(xù)沖壓模具中的堅(jiān)固、連續(xù)的封閉系統(tǒng)，另一方面就是Bihler技術(shù)中相互獨(dú)立的、可獨(dú)立調(diào)節(jié)的單個(gè)模具。如果在Bihler技術(shù)中有一個(gè)折彎沖模需要返修，那么就需要取出這個(gè)沖模再進(jìn)行返工。否則將無(wú)法完成返修工作，而在連續(xù)沖壓工藝中就需要拆散。此外，在封閉的模具中很難進(jìn)行諸如攻螺紋或者組裝的其他額外操作。Woergartner先生通過(guò)日常使用連續(xù)沖壓工藝的經(jīng)驗(yàn)就可以推斷出Bihler工藝的可接近性。GRM80型機(jī)床從支撐點(diǎn)的開(kāi)始端直到工作平面的末端都能夠提供長(zhǎng)達(dá)1.5米的成型路徑，非常有利于接近裝配單元、螺紋成型、擰緊或者焊接模塊。
利用Bihler技術(shù)加工高精度零件非常劃算
    “我們利用Bihler技術(shù)良好的可接近性和先進(jìn)的工藝流程獲得了很大的優(yōu)勢(shì)”，Woergartner先生總結(jié)道，“而且還可以提高精度：如果我需要利用Bihler機(jī)床為某個(gè)位置加工高精度零件，那么就可以充分利用某個(gè)模塊的高精度，而無(wú)需提高整個(gè)模具的精度等級(jí)。”而模具生產(chǎn)商可以很好地控制這種小模塊的公差范圍。同時(shí)，這樣的精度等級(jí)也能夠提高上文所述的安全性能。因此，選用比較昂貴的Bihler技術(shù)來(lái)獲得一定的精度等級(jí)反而要比使用單一精密沖壓機(jī)要更劃算。
    但是這并不意味著為Bihler技術(shù)的機(jī)床制造模具就會(huì)很簡(jiǎn)單。Woergartner公司的設(shè)計(jì)人員介紹說(shuō)，在進(jìn)行復(fù)雜的模具方案設(shè)計(jì)時(shí)，30%的費(fèi)用將花費(fèi)在創(chuàng)新的性能、運(yùn)動(dòng)軌跡和成型過(guò)程的開(kāi)發(fā)上，其余費(fèi)用主要用在實(shí)施和細(xì)節(jié)處理上。Bihler公司為設(shè)計(jì)人員提供了種類(lèi)繁多的軟件及工程工具組合，能夠?yàn)樵贐ihler系統(tǒng)上進(jìn)行模具的CAD設(shè)計(jì)提供良好的支持。最后還可以借助Bihler技術(shù)的軟件生成零部件的折彎方案。一旦定義了與材料有關(guān)的K系數(shù)和回彈量，就可以在加載或者卸載狀態(tài)下參數(shù)化地顯示銅板和任意的折彎數(shù)量。在進(jìn)行折彎規(guī)劃時(shí)這套軟件還能夠?yàn)橛脩籼峁┲С�。在一個(gè)工作循環(huán)（360度）當(dāng)中可以根據(jù)互相之間的關(guān)系定義模具的運(yùn)動(dòng)軌跡。不久以后，在Oberndorf的工廠就將全部升級(jí)到Bihler公司提供的3D軟件系統(tǒng)。一年以?xún)?nèi)，Woergartner公司中從設(shè)計(jì)到制造的所有流程都將實(shí)施升級(jí)。還有其他的輔助功能：不可能一次性完成一整套模具的加工。無(wú)需安裝在機(jī)床上的小型模具可以在8到10周內(nèi)完成。大型模具則至少需要估算6到8個(gè)月周期。“一副Bihler的模具可以完成50000個(gè)零件的生產(chǎn)”，Peter Woergartner說(shuō)。而這個(gè)數(shù)量是其開(kāi)展出租業(yè)務(wù)門(mén)檻批量。
    當(dāng)進(jìn)行更大批量的加工業(yè)務(wù)時(shí)這種效果就更加明顯。因此盡管這些公司非常著名，但是Woergartner公司還是想放棄這些小批量的加工業(yè)務(wù)，不過(guò)最后出于商業(yè)信譽(yù)的考慮沒(méi)有付諸實(shí)施。這些公司的需求多種多樣，從管道卡箍到滑雪板連接件，從辦公設(shè)備到鉸鏈，應(yīng)有盡有。當(dāng)然Peter Woergartner先生不會(huì)透露詳細(xì)的技術(shù)細(xì)節(jié)，因?yàn)檫@些是每家公司最寶貴的財(cái)富。這也正是這家公司到目前為止在市場(chǎng)上還沒(méi)有遭遇競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的原因�？蛻艨粗羞@些優(yōu)勢(shì)并進(jìn)行評(píng)價(jià)，認(rèn)為整個(gè)流程具有很高的安全性。
    對(duì)于如何將零部件設(shè)計(jì)成為采用Bihler技術(shù)可以加工的零件，Woergartner先生也給出了一些技巧：“可以用折彎工藝替代深拉工藝。”因此，可以用折彎成型技術(shù)取代拉伸操作。由于拉伸工藝會(huì)在材料上施加較大的張力，因此加工時(shí)間更長(zhǎng)，也更容易出現(xiàn)缺陷。一旦用戶開(kāi)始關(guān)注這個(gè)方面的問(wèn)題，那么就會(huì)更加青睞Bihler技術(shù)；而剩下的問(wèn)題都可以交給位于Oberndorf的Bihler認(rèn)證專(zhuān)家來(lái)解決.