李伟
天津华宁电子有限公司 天津300380
摘要：随着经济的发展，工业化生产越来越多。在机械生产加工过程中，钣金工艺是常见的加工方法之一，在机械制造中发挥了非常重要的作用。目前，我国钣金加工具有加工成本低，加工完成的零部件具有外形尺寸小、质量轻以及力学性能好等特征。随着现代社会经济水平的不断提升，各个行业对钣金加工的要求越来越高，不仅要求钣金加工能够获得较高的加工效率，同时也要求能够获得较好的品质，传统钣金加工工艺已经无法满足现代社会加工需求，必须要寻找有效的办法解决当下问题。自动化技术的出现给钣金加工带来了新的方法，提高机械自动化技术在钣金制造中的应用能够很好的保障零部件加工的质量与效率，极大提升了现有钣金加工设备工作能力。本文以数控转塔冲床为例，探究了钣金制造工艺中机械自动化控制技术的应用，为我国钣金制造工艺进一步发展奠定基础。
关键词：钣金制造；机械；自动化
引言
钣金制品成型的重要工序是由钣金加工技术所决定的，其与钣金制品的质量好坏有直接关系。其主要技术包括重型加工技术、精密焊接技术、激光切割技术等。数控冲床是钣金加工过程中常用的机械设备之一，在钣金加工技术中占据了十分重要的地位，对制造业上的发展、经济上的进步、工业水平上的提高发挥着重要的作用。
1钣金件工艺概述
钣金零件具有,易成型,重量轻加工方便等优点.当前对于钣金工艺设计优化是以设计优化为目标，对各个细节采取针对性处理方式，这是越来越多的设计中进行技术升级改造面对的重点。随着钣金零件的应用越来越广泛,现代机械设备、轻量化产品的设计理念正在流行,采用钣金零件来代替型材,简化加工技术，而且随着钣金加工技术有了质的变化.显著提升了生产效率和钣金件的生产精度。钣金工艺按照金属薄板零件的分类，可以分为折弯工艺、冲压工艺、焊接工艺、多种类型拥有各自不同的特点。例如冲压工艺和折弯工艺，需要有相应的模具应用在焊接设备上，选用代加工的零件进行焊接工艺实施，当前应对数控和激光设备的推广效果，要提升钣金工艺质量需要，对钣金工艺的特征以及工艺的重点难点进行分析。钣金工艺的特点要求在加工模具的局限性条件下转变结构设计思路。对于长期从事机械加工结构件的设计人员来说，钣金工艺的重要特点在于如何进行结构优化设计，在进行加工中，工艺难点主要是金属模板由于是受到模具的限制，因此在形状和尺寸的要求下，精确度必须加以保证。例如一些小部分的机械加工，形状较为复杂。例如铁通、铁壶、漏斗、烟囱等，在进行外壳的构建设计时，既要保证钣金构件具有固定形式，同时也要保证其具有生产功能，做到结构和外形美观、成本低廉，兼具功能应用效果，根据具体需求进行钣金构件的设计，对于不同的结构进行不同形式的工艺实施。随着钣金件材料的变化等，也要进行设计方案的变化，这是当前坂金工艺面临的重点和难点。钣金工艺的结构设计误区的规避是当前研究的热点，即如何根据钣金件、加工批量大小、加工成本和生产效率进行设计优化。
2数控转塔冲床自动化分析
为了更好的探究钣金制造加工中机械自动化控制技术的应用方法，以数控转塔冲床为代表进行深入研究，以转塔冲床自动化控制问题为基础，进一步分析与总结冲床自动化发展方向。从现阶段钣金加工设备类型来看，数控转塔冲床的先进程度在众多钣金设备中名列前茅，从机械构造与功能上来看，数控转塔冲床本身具有多工位压力回转头、模具资源库以及自动化更换系统，不仅能够保证零部件加工品质，同时也能够显著提升加工速度，获得更好的经济效益。另外，数控转塔冲床除了拥有一个主工作台面外，还设置了一个面积较大的辅助工作台面，能够极大提升操作人员工作的便捷性。
3数控转塔冲床本体部分
2.1机床主体
从机床整体构造来看，数控转塔冲床使用的是三厢体型机构，融合现代先进的有限元分析方法，对其进行多次的静态以及动态测试，详细每次测试获得了试验数据，对各项数据进行分析与总结，以此为基础进行设备机构的优化，保证冲床设备具有非常好的刚性，能够满足各个加工工况下的使用需求，尽可能降低主体强度对加工精度的影响。从安装层面来看，机床主体部分安装较为容易，不需要较高的专业水平与技术。对于最大冲孔力小于200KN的数控转塔冲床，在进行安装过程中只需要采用调整安装板、紧固螺丝以及减震板等部件，在安装中将减震板与地面直接相连，然后将调整板安装在转塔冲床与减震板之间，最后用紧固螺栓固定。当转塔冲床最大冲压力大于200KN，在以上安装方法的基础上还必须要增加二次件，将二次件直接和转塔冲床固定到一起，安装方法非常简单。上述两种级别的转塔冲床安装方法都可以确保其在工作600小时以后，机床本体部分依然拥有非常好的水平精度。
2.2回转头
众所周知，回转头也可以称之为转塔，目前转塔冲床采用的回转头工位数量主要为22位以及40位，分别表示转塔冲床能够同时安装大小规格不一的模具冲头22个以及40个，在进行钣金加工时，较多规格的模具冲头数量能够有效减少冲压过程中更好模具冲头的次数，减少钣金冲压工作辅助时间，提高加工效率。转塔冲床能够实现模具冲头的自动化更换，在实际加工过程中，模具冲头更换流程如下：转塔冲床依照设定好的程序进行第一个冲孔工序，在首次冲压结束以后，当下一项冲压类型与上一次相同时，则不需要更换模具冲头，如果接下来的冲压工作与上次不相同，就需要根据具体的冲压类型更换相应的模具冲头，此时机床主系统会将相关指令传输到控制台以及伺服电机编码器中，再利用传感器检测气动销钉的位置与状态，首先，打开气动阀门，通过压缩气体将气动销钉弹出去；其次，伺服电机在接收到信号后进行回转头旋转，保证需要更换的模具冲头中心与冲压点中心重合；最后，反向进行压缩空气进气，将气动销钉重新固定到销孔中，传感器检测正常后就可以进行接下来的冲压工作。
2.3自动换位夹钳
一般来说，在每个转塔冲床沿X轴方向的导轨上都安装有夹钳装置，一方面可以在加工中夹持零部件，另一方面可以通过夹钳有效拓展转塔冲床的工作区间，保证超过机床工作台面长度的零部件也可以进行加工，极大的提升转塔冲床的使用便捷性与加工能力。比如说，中国通快有限公司生产的数控转塔冲床MOTORUM2248，该冲床X轴最大可移动范围为1124mm。但是在实际加工过程中，有些零部件的长度超过了1124mm，许多甚至达到了2000mm，在这种情况下自动换位夹钳就发挥了巨大的作用，转塔冲床先进行1124mm范围内的冲压任务，在加工完成以后通过换位夹钳再将零部件移动到1124-2248mm范围内，完成1124mm范围以外的加工工序，加工完成以后再将换位夹钳恢复到初始位置。通过这种方法能够有效拓展转塔冲床工作范围，简化数控冲床加工程序。
结语
总之，数控冲床和钣金加工技术相结合，有利于提升钣金加工的精密度，还能有效的降低加工成本、提高生产效率，促进企业市场竞争力的提升，确保我国机械制造行业的可持续发展。
参考文献:
［1］李步楼．钣金加工技术在数控冲床中的实践应用分析［J］．黑龙江科技信息，2017(1):76．
［2］王嘉斌．浅谈车身钣金修复技术［J］．现代职业教育，2019(6):88－89．
［3］李光俊．基于知识工程的钣金快速工艺设计系统开发［J］．航空制造技术，2017，60(18):16－19．
[4]王向红.面向低成本的大中型钣金覆盖件的高效制造模式研究与应用[J].日用电器，2017（06）：21-26.