Tecnología de estampado y conformado
La forma de la chapa se puede descomponer en algunos elementos gráficos simples y luego sintetizarse en los gráficos requeridos. Por ejemplo, un rectángulo es una combinación de cuatro ángulos rectos; una forma de onda es una combinación de curvas, etc. Por lo tanto, para algunos lotes pequeños o incluso piezas de chapa de una sola pieza que requieren alta precisión, algunas piezas comunes se pueden ensamblar rápidamente en un molde de estampado unitario y se puede utilizar la tecnología CNC para crear prototipos rápidamente. Trate las piezas de chapa procesadas como gráficos planos divisibles y digitalice los elementos gráficos simples divididos. Es decir, se posiciona y codifica según su orientación. Como se muestra en la Figura 1, (δx, δy) de las ranuras 1, 2, 3 y 4 son todas iguales, y (δx, δy) del orificio cuadrado 5 es igual al doble de (δx, δy). Si el ancho del punzón universal existente es igual a δx y la longitud es igual a δy, entonces siga la Figura 65433. La ranura 1 consta de la posición (2,0) y la posición (3,0), las ranuras 2, 3 y 4 también constan de dos posiciones y el orificio cuadrado consta de ocho posiciones. Si utiliza una unidad rectangular para la creación rápida de prototipos, puede obtener un código QR como se muestra en la Figura 2, y el código resultante es más largo debido a la subdivisión. Si se utiliza una unidad cuadrada para la creación rápida de prototipos, se puede obtener un código QR como se muestra en la Figura 3, con el código reducido a la mitad.
La codificación bidimensional de unidades rectangulares es la siguiente:
Para la creación rápida de prototipos de piezas gráficas simples equidistantes, como perfiles de dientes clave, la codificación se simplifica aún más debido a la igualdad paso. Diagrama esquemático del código de diente clave, como se muestra en la Figura 2. En la figura se utilizan unidades triangulares, pero en aplicaciones reales se utilizan unidades trapezoidales, que se pueden simplificar a matrices unidimensionales.
Definición del parámetro:
Número de dientes: el número de estampados, suponiendo ahora que sea 5.
Espaciado: la distancia de cada movimiento en la dirección y durante el proceso de estampado.
Diferencia de paso: la distancia recorrida por una unidad en la dirección x durante el estampado.
Número diferencial: la unidad de movimiento en la dirección x durante el proceso de estampado.
Cuando se seleccionan el paso y el paso, la posición de mecanizado del perfil del diente clave se puede convertir en un paso y el perfil del diente final se codifica en 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 moldes unitarios. La codificación adecuada no solo puede mejorar la eficiencia de la producción, sino también ahorrar memoria de almacenamiento. La mayoría de las pequeñas y medianas empresas no tienen la solidez financiera para comprar máquinas punzonadoras CNC de alta gama. El molde de estampado de la unidad CNC puede instalarse directamente en una máquina punzonadora normal y utilizarse como una máquina punzonadora CNC simple.
El diagrama esquemático del mecanismo de molde de creación rápida de prototipos se muestra en la Figura 3. El troquel superior es un mecanismo de estampado. El cabezal fotoeléctrico está instalado debajo de la plantilla superior para detectar la subida y bajada del punzón. La sujeción de la pieza en bruto debe diseñarse según las diferentes necesidades. La placa de material es impulsada por un motor paso a paso y controla los tornillos en las direcciones X e Y. El molde inferior es un mecanismo de molde cóncavo que se instala directamente en el banco de trabajo. 4.1 Accionamiento y selección del motor
Un motor paso a paso es un actuador que convierte impulsos eléctricos en desplazamiento angular. * * *Hay tres tipos: tipo de imán permanente, tipo de reactancia y tipo híbrido. El tipo híbrido combina las ventajas de los dos primeros. Teniendo en cuenta la rentabilidad, se prevé utilizar un motor paso a paso híbrido de dos fases con un ángulo de paso de 1,8o.
Existen muchos tipos y tipos de conductores, considera subdividirlos. Porque la subdivisión puede eliminar la oscilación de baja frecuencia del motor y mejorar el par de salida y la resolución del motor. Teniendo en cuenta la velocidad y la precisión, el coeficiente de subdivisión se establece en 4.
4.2 Diseño del hardware del sistema
El troquel de estampado de la unidad CNC está instalado en la prensa del cigüeñal y el principio de estampado de la máquina herramienta permanece sin cambios. Hay dos aspectos a controlar: uno es determinar el punto cero y la posición de cada estación; en segundo lugar, entre el inicio y la parada del movimiento alternativo del molde superior, la pieza de trabajo se mueve rápidamente en las direcciones X e Y de acuerdo con la codificación. y la coordinación de los dos movimientos. Alimentación y movimiento de alimentación. Esto es para lograr un control sincrónico de las acciones de estampado y alimentación. El diagrama de bloques del sistema de control se muestra en la Figura 4. El diagrama del circuito de detección de señal fotoeléctrica se muestra en la Figura 5.
La interfaz hombre-máquina del sistema CNC utiliza un teclado para entrada y pantalla LED. El teclado tiene teclas numéricas, configuración, modificación, búsqueda, ajuste de dirección X, Y, ejecución y otras teclas de función. , se puede utilizar para completar la entrada y modificación de programas de procesamiento, así como para controlar operaciones y ajustes. El operador codifica en la computadora de acuerdo con la forma de la pieza de trabajo, genera automáticamente el programa de procesamiento y descarga el programa de procesamiento al microcontrolador a través del puerto serie y lo guarda en FLASH ROM. Una vez instalado el molde, ajuste la posición cero manualmente. Después de la ejecución, el microcontrolador obtiene el programa de procesamiento de la FLASH ROM, calcula la distancia de paso en las direcciones X e Y, y luego la convierte en el número correspondiente de pulsos de paso para controlar el número de pasos de rotación del motor paso a paso en la dirección X. direcciones Y. Cuando la señal fotoeléctrica detecta que el molde superior está en la posición abierta, el sistema CNC posiciona rápidamente la pieza de trabajo a procesar en la posición de procesamiento y comienza a presionar el troquel de estampado en la máquina punzonadora para lograr un estampado de una sola vez. Cuando el punzón hace que se abra el troquel superior, el sistema CNC mueve rápidamente la pieza de trabajo a procesar a la siguiente posición de procesamiento y espera el siguiente estampado hasta que el punzón deja de moverse.
4.3 Diseño del software del sistema
Todo el sistema es gestionado por el ordenador host. El lenguaje de software del sistema es Visual Basic 6.0. Su entorno de desarrollo integrado (IDE) integra funciones como diseño, modificación, depuración y generación. La interfaz de interacción persona-computadora es muy amigable. Es un potente lenguaje de programación en entorno Windows, fácil de aprender y muy visual.
La estructura del software del sistema adopta una estructura modular, * * *Hay cinco módulos funcionales: después de encender el sistema, ingrese a la interfaz de Windows, haga doble clic en el icono "Molde de punzonado de unidad NC" , aparecerá la interfaz de la aplicación y podrá seleccionar el módulo de función. El diagrama del módulo funcional del software del sistema se muestra en la Figura 6.
El módulo de edición se utiliza para editar, modificar y generar programas para que los usuarios operen en grupos de parámetros establecidos.
El módulo de configuración de parámetros combina los parámetros de entrada en una tabla de datos y los envía a la base de datos para la llamada del programa.
El módulo de gestión de operaciones es el responsable del funcionamiento e interrupción del programa.
El módulo de comunicación es responsable de la gestión de la comunicación entre las computadoras superior e inferior, es decir, utilizando el control MSCOMM para enviar los segmentos del programa de control y el grupo de parámetros llamado al microcontrolador a través del puerto serie RS232, para que el microcontrolador pueda realizar trabajos de control.
Módulo de consulta. Es conveniente para los usuarios ver y recuperar archivos guardados.
El programa del microcontrolador también adopta una estructura modular. Al igual que la computadora host, hay cinco módulos funcionales que reciben instrucciones de entrada de la computadora host a través de la interfaz de comunicación y controlan el movimiento del motor paso a paso en las direcciones X e Y. También puede controlar directamente la operación sin la computadora host. El diagrama de flujo del programa de comunicación de la computadora host se muestra en la Figura 7. El diagrama de flujo del programa de comunicación de la computadora inferior se muestra en la Figura 8.
Con el desarrollo de la tecnología CNC, la tecnología servo y las piezas móviles, así como las necesidades de la economía de mercado, la tecnología de creación rápida de prototipos de matrices de estampado de unidades CNC se ha desarrollado rápidamente. Para las pequeñas y medianas empresas tradicionales, la combinación de esta alta tecnología y la tecnología de fabricación tradicional es sin duda una tecnología conveniente y rápida con baja inversión y resultados rápidos. Con el continuo desarrollo de la economía, la ciencia y la tecnología, la realización de equipos automáticos de carga y descarga y equipos automáticos de cambio de moldes en el almacén de moldes externo se ha puesto frente a la gente. Se puede observar que el desarrollo del estampado CNC se basa en el desarrollo de tecnologías relacionadas y nuevas estructuras. La tecnología de creación rápida de prototipos para moldes de estampado unitario es sin duda un nuevo punto de partida para el desarrollo de tecnología de estampado avanzada.