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2019年07月30日 08:48:46来源:中国机床工具工业协会cmtba作者:徐刚 崔瑞奇 王华点击:7616

  【机床商务网栏目 展会快报】2019年4月15-20日,第十六届中国国际机床展览会(CIMT2019)在北京盛大举行。下面本文以部分参展CIMT2019的金属成形(锻压)机床展品为参考,对重点门类金属成形展品作一评述。
 
  三、数控折弯机、折弯中心、折弯单元
 
  在金属成形机床中,折弯机因其广泛的应用成为不可或缺的存在,可谓金属成形机床的常胜招牌。从近几年的发展来看,该类产品表现出以下特点和发展动向:
 
  (1)随着控制系统、机器人等相关技术的快速发展,以及现代化生产对自动化技术的高度需求,数控折弯机及其自动化折弯中心、折弯单元也在实践中不断成熟和完善,进一步扩大了折弯机的内涵和外延。目前的折弯单元,加工速度不断提高,已能实现单元全自动无人值守加工生产,使折弯机从传统的半成品加工工具变成了可直接生产最终产品的生产力工具。
 
  (2)随着现代新技术的不断发展和在折弯机上的应用,折弯机自身的驱动技术、控制技术、补偿技术、测量技术等使得现代折弯机发生了脱胎换骨的变化,与传统的折弯机不可同日而语。如伺服技术得到普遍应用,油电混合、电液伺服驱动大量应用;全自动挠度补偿系统普遍应用;全自动在线角度测量补偿系统、全自动板厚检测系统等得到普遍重视和应用。新技术让折弯机及其单元成形技术焕发出勃勃生机。
 
  (3)系统控制部分地位愈发凸显,成形专家系统更加受到重视,也成为检验供应商集成能力和技术水平的重要方面;大屏触摸应用成为标配,在线实时测量校正系统让成形单元如虎添翼。
 
  总体来说,折弯单元的产品和技术活跃度甚至不亚于激光切割机,是金属成形机床展品中的热点之一。
 
  1.折弯单元
 
  扬力展出FMC-BI自动折弯单元。由一台HB1032高速型数控折弯机、一台FANUC R-1000iA/100F六轴机器人及周边辅助设施组成,通过连线控制技术,自动完成板料的上料、定位、折弯、翻转及工件码垛,适合钣金加工行业大批量的钣金生产需求。其产品特点:折弯机采用伺服电机驱动液压泵,电液伺服阀控制双缸同步,液压凸型自动补偿系统,具有精度高、速度快等特点,可节能40%;数控系统采用DELEM DA52S或DA56S、DA66T;后挡料机构可控制多个后挡料轴;配有上模快速夹紧装置。机器人R-1000iA/100F运动性能具有同级别机器人最高速度和负载容量,并通过强化的振动控制实现快速加减速;运动范围宽广,并支持地面安装和棚架安装;采用六轴机器人进行上料、定位、折弯、翻面、码垛,同时配备了毛坯料堆、板材定位装置、板材磁力分层装置、板材测厚装置、工件码垛装置等辅助设施,智能化、柔性化程度高。主要技术参数:折弯机公称力1000kN,最大折弯长度3200mm,快进速度200mm/s,工进速度16mm/s,定位精度±0.2mm,机器人最大负载100kg。
 
图9 扬力公司折弯单元
 
  亚威展出PBC-0304-FMC数控板料折弯柔性加工单元。公称力1100kN,工作台长度3100mm,立柱间距2600mm,装模高度535mm,喉口深度410mm,滑块行程215mm,数控轴数4+1(Y1、Y2、X、R、S),滑块快下速度200mm/s,滑块工进速度15mm/s,滑块回程速度180mm/s。机器人最大负载120kg,最大加工范围2500mm,重复定位精度±0.06mm,最大工件尺寸2500×1000×3,工件最大重量60kg,最大工作速度14mm/s。
 
图10 亚威公司折弯单元
 
  金方圆展出ABM机器人折弯单元。折弯机采用PM9-100/3100,可实现机器人和折弯机之间多种组合联机方式,提供高效率、灵活性强的技术方案;确保自动化加工,实现无人化工作循环,降低人工成本;通过模块化设计,实现与公司其他自动化设备完美对接;可选配第七轴行走系统、自动更换模具系统、视觉对中装置等;个性化定制方案,将用户意愿最大化。
 
图11 金方圆公司折弯单元
 
  LVD展出高速自动化折弯单元DYNA-CELL40/15。该单元是一个紧凑的机器人制造单元,折弯机为电驱、快速型,搭配轻型工业机器人;具有独特的夹持装置;控制直观;可生产小到中型产品部件,能以快速、经济、高精度的方式运行。机器人可快速检测工作,并准确地将其放入、取出折弯机;当对小型工件进行大批量折弯时,可保持8小时无需操作人员干预。DYNA-CELL遵循10-10原则,即10分钟编程生成折弯和机器人程序,10分钟装配和首件成品生成。该展机参数为:折弯机LVDDynaCell Pro,吨位40t,折弯长度1500mm,控制器15寸Touch-B,展机采用了KUKA机器人。
 
图12  LVD公司折弯单元
 
  2. 折弯中心
 
  亚威展出FB2516A-FMC数控板料折边机,最大折弯长度2500mm,最大折弯高度165mm,最大对角尺寸2800mm,折弯厚度碳钢(σb=420MPa)3.2mm,不锈钢(σb=660MPa)2.0mm,铝板(σb=265MPa)4.2mm,最小折弯厚度0.5mm。
 
  萨瓦尼尼展出P2lean紧凑型多边折弯中心,具有板材特性补偿技术MAC2.0,能够在折弯时检测每一块板材的回弹系数和拉伸强度,并自动补正折弯力度。在大幅提升首件产品合格率的同时也保证了批量产品质量的一致性,保证每个工件的折弯效果精准且一致,大大降低了测试时间和废品率;0秒换模,一套通用模具,满足所有折弯需求;采用混合动力驱动,大大降低运行能耗。其技术参数(以P2L-2116为例):最大折弯力(折弯刀)330kN,最大压力(压料器)530kN,最大折弯长度2180mm,最大折弯高度165mm;低碳钢 UTS410N/mm2:3.2(±90°)、2.5(±120°)、2.1(±135°);不锈钢 UTS660N/mm2:2.5(±90°)、2.1(±120°)、1.6(±130°);铝 UTS265N/mm2:4.0(±120°)、3.5(±130°)。该机平均能耗4.0kW。
 
图13  萨瓦尼尼公司折边中心
 
  3.折弯机
 
  通快展出TruBend 5130折弯机,定位为通用型高效高精折弯机床。采用升级的人性化操作系统,具有最高的后定位及折弯持续精度;折弯速度全面提升;具有两种ACB折弯角度测量装置:角度误差始终小于±0.3°,无视板厚浮动;具有直观的编程和控制系统。该机技术参数:折弯压力1300kN,折弯长度3230mm,最大开口高度735mm,Y轴快进速度220mm/s,Y轴工进速度25mm/s,控制系统为TruBend多点触控系统。
 
图14  通快公司折弯机
 
  普瑞玛展出新型BCe Smart 2220型智能折弯机,采用高质量元器件制造,能耗低,刀具成本低,维护费用低,噪声、振动更小,可随时与机器人集成,进行半自动化和高效安全加工生产。
 
图15 普瑞玛公司折弯机
 
  天水锻压展出WS67K-100/3200伺服泵控折弯机,具有节能环保、高精高效等特点,生产效率高,节能效果达到传统折弯机的30-50%。该机采用伺服电机控制双向定量油泵,同步控制精度高。工作台设有机械自动挠度补偿机构,制件精度高,两轴铝合金后挡料,挡料精度高。滑块使用滚动式导轨,阻尼小,响应速度快。设备运行平稳,控制灵活,无卡阻,无漏油和异常噪声。可配合全自动机器人实现柔性加工。
 
  LVD还展出了自动换模折弯机ToolCell系列。该系列采用革命性的折弯自动化技术,让复杂的折弯加工更容易、更高效,最大限度减少装配,操作迅速,可靠性高。折弯所需模具可存放在机器内,按任务需要自动更换,大大缩短换模周期,提高折弯产能,是小批量、多批次板材加工的终极解决方案。其产品特点:配备了Easy-Form系列激光自适应折弯系统,所有模具都装置在机床模座中;折弯能力135-220t,折弯长度3050-4080mm。展机参数为:吨位135t,折弯长度3000mm,模具配置2×整长上模,5×整长下模,控制器为19寸Touch-B触控系统。
 
图16  LVD公司折弯机
 
  四、数控液压机
 
  受场地、安调周期以及安全等因素的影响,液压机实物展品较少出现在展会现场。但通过展商资料以及近几年液压机的发展应用状况,可以总结出当前液压机装备及其技术发展动向及进展。
 
  (1)技术性能持续提高,速度、精度已今非昔比,自动化生产线日臻成熟,可靠性已有根本改变,具备了与外资品牌同场竞技的实力。这些改变并非一朝一夕之功,而是来自于厂商对高精、高速的不断追求探索,也来自于液压、元器件、控制系统等全供应链条的不断完善。现今的数控液压机,早已经脱离了以前的“慢腾腾、一根筋”形象,而具备了“当快则快,当慢则慢”技能,如空程快降快回,快降速度可以达到≥1m/s,快回速度可达700-800mm/s;慢速工作行程,在载荷工作时速度可控制在10mm/s左右,不仅提高了制件的成品率和制件性能,而且减少了耗能、耗时。此外,当今液压机新技术广泛采用,如拉伸垫的应用、高速油缸的采用、压边缸行程可调、压边力和拉伸力自动调节、单双动自由切换、通过比例压力控制技术对压边力-位移曲线拟合技术、压机故障诊断和总线技术等的应用,使液压机的性能以及安全性有了明显升级。而成熟的液压机及电气控制系统、与国外最新技术同步的非焊法兰管路系统等的应用,则保证了液压系统的密封可靠。
 
  (2)在液压机的市场应用方面,呈现出通用液压机和专用液压机并驾齐驱的局面,专用液压机发展势头迅猛,不断得到提高、完善,大大提高了国产液压机的市场地位。在此领域,国产液压机厂商合肥合锻、天津天锻、扬力集团等实力凸显,为国产液压机发展撑起了大旗。产品方面,如合锻智能的高强度热冲压成套液压机,大型汽车覆盖件自动冲压生产线,不锈钢冷、热压封头成形液压机,内高压成形液压机,精密模锻液压机,大型等温锻造液压机等,天津天锻的汽车纵梁液压机、汽车内饰液压机、模具研配液压机、玻璃钢制品液压机、粉末制品液压机、环锻/自由锻/模锻等锻造液压机、封头压制液压机、船板压制液压机、金属挤压液压机等,可谓百花齐放,应有尽有。
 
  (3)在液压机的动力系统方面,伺服技术成为现代液压机一个新的解决方案并日趋成熟,同时也催生了油电混动等不同组合方案,丰富了液压机的产品线,促进了液压机技术的不断发展。通过伺服电机直接驱动油泵实现对滑块的驱动,速度转换平稳,无传统液压机的振动、冲击。与普通液压机比较可节电2-6成,可减少50%的液压油,可降低噪声20dB以上。而且传统液压机的液压系统得到简化,取消了压力控制、速度控制等液压回路,维修保养方便。采用伺服技术后,压机滑块运动曲线可任意设定,方便多机连线以及与机械手等的配合。
 
  扬力展出GM-315K型数控门式万能液压机。该机采用伺服控制技术,可节能20%;噪声小于75dB;温升小于22℃,不需要安装空调、冷却器;重复定位精度小于0.05mm;机床效率提高50%;该机采用整体式结构,免拆卸,方便运输安装;采用四角八面导轨,导向精度高,抗偏载能力强;采用大通径充液阀,满足液压机快下和快回工艺需要,大大提高工作效率;采用PLC控制,通过软件编程可实现多种加工需要,并提供直观信息,方便维护、检修;液压系统采用插装阀集成系统,动作可靠,使用寿命长,液压冲击小,减少了连接管路与泄漏点;油缸缸体及活塞杆材料采用专利技术,油缸主密封采用高可靠技术,提高了油缸工作可靠性,方便维护。主要技术参数:公称力3150kN,回程力305kN,顶出力630kN,滑块行程600mm,顶出行程200mm,最大开口高度1000mm。滑块速度空下220 mm/s,工作7-15 mm/s,回程150 mm/s;顶出速度顶出75 mm/s,退回170 mm/s;工作台面尺寸1160mm×1260mm(前后×左右);电机功率21.4kW。
 
图17 扬力公司液压机
 
  天津市天锻压力机有限公司展出了JST71S-30碳纤维材料全伺服压力机。
 
  五、数控精密机械压力机
 
  近年来,国产精密机械压力机的发展成绩斐然,已能够满足通用、专用、特种等不同领域对机械压力机的应用需求,而且大大丰富了机械压力机的产品门类,推动了机械压力机产品的前进步伐。大型多工位精密机械压力机、精密伺服压力机、高速精密压力机,成为机械压力机发展史上的亮点。而以济南二机床集团有限公司为代表的大型汽车冲压生产线,则树立了国产机床的金字招牌,为中国机床争光添彩。而扬力集团、扬州锻压、徐州锻压、宁波精达等企业也是机械压力机领域的佼佼者。
 
  本次展会,扬力集团展出HFP系列热模锻压力机及多工位全自动精密锻造生产线。该生产线以经过大幅技术改造和品质提升的HFP系列热模锻压力机为主机,并配备伺服步进式机械手、多工位精锻模具模架、全自动喷雾冷却润滑装备、全自动快速换模中心、自动坯料质量检测装备、自动棒料剪切机、自动中频感应加热炉、集中物流管理等组成,可以完成轮毂轴承单元内、外圈,变速箱传动齿轮,等速万向节壳体,发动机连杆,汽车发电机爪极等汽车关键零件及其他批量大、质量要求高锻件的自动化锻造。本生产线的主机及关键工艺技术全部由扬力集团独立自主研发,产品性能达到国际水平。
 
图18 扬力公司机械压力机
 
  扬州锻压也展出了系列压力机及其生产线展品。夏本机工展出了螺旋压力机400ZES,伺服电机驱动,主要用于精密锻造。
 
图18 扬锻公司机械压力机
 
  六、结语
 
  近年来,金属成形机床进入了快速发展期,部分展品出现了新的升级突破。如数控激光切割机方面,光纤激光器的快速替代,万瓦级、两万瓦级的出现,3D激光,3D打印等,无不体现出“快速”;而数控转塔冲床的由盛而衰也着实来得快了一些;从折弯机及折弯中心、折弯单元来看,伺服、后挡料、在线测量、在线补偿,既代表了折弯机技术发展和应用走向,又体现了折弯机集群依然具有强大的需求和生存空间。总体来说,速度更快、精度更高、可靠性更好仍然是产品发展的方向,相伴而生的设备更加环保、节能、省时,更加宜人、智能。而随着数字化技术的不断发展,成形单元/中心、FMS、自动化生产线、机器人应用等将愈发受到重视,并越来越普及和完善。
 
  近一年来,中美贸易摩擦给市场敲响了警钟。技术到底有无国界?技术能否购买?可否拿市场换技术?现实足以令人清醒。未来,加大技术投入,坚定立足自主研发,加大推行国产应用,应成为供应商和用户的自觉行动。百尺竿头,更进一步。国产机床振兴的日子已不远。
 
  (全文完)
(来源:中国机床工具工业协会cmtba)


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