数控转塔冲床基础知识教材文档编制序号：[KK8UY-LL9IO69-TTO6M3-MTOL89-FTT688]课程编码ZN-L数控转塔冲床基础知识介绍培训教程冲床分厂技术部编辑2012年6月江苏亚威机床股份有限公司前言数控转塔冲床集机、电、液、气于一体化，是在板材上进行冲孔加工、浅拉深成型的压力加工设备，其主体由电脑控制系统、机械或液压动力系统、伺服送料机构、模具库、模具选择系统、外围编程系统等组成。

本文主要介绍了国内外数控转塔冲床现状及发展趋势并简要介绍了数控转塔冲床的主体结构，对各分支结构的主要特点进行了分类介绍，对比了国内外同行的结构并作了简单分析，希望能对初学者起到引导作用。

目录第一章数控转塔冲床的用途及应用行业学习要求：了解数控转塔冲床的基本概念，了解数控转塔冲床的工艺用途主要生产厂家。

1.1数控转塔冲床的定义数控转塔冲床于1955年由美国威德曼公司在1955年正式推出，对钣金事业提到了新的发展高度。

早期对于较大尺寸规格的薄板加工，一般采取人工划线钻床打孔或震动剪孔。

对加工孔的尺寸精度要求较高的企业，会特殊定购多台大吨位的深喉口冲床配套冲压模具来实现各种对应的定位和冲压加工，严重制约了加工范围及加工精度。

数控冲床可以按照加工的形状及位置，自动更换模具、自动精确送料并完成加工，加工效率和加工精度与普通的深喉口冲床都有明显的区别。

在薄板加工的现代工艺中，数控冲床是一项关键的重要加工设备。

对于薄板（厚度在0.5－6.35之间）的冲孔及浅拉伸（拉伸后的凸出高度A、B工位6.35，C、D工位9.27以内的）的加工，不论是大小规格的板材，都可以按程序一次加工达到要求。

1.2数控转塔冲床的工艺用途数控转塔冲床的主要工艺用途是冲孔、浅拉伸、压印。

浅拉伸功能冲圆凸台、孔周翻边、冲百页窗、桥形孔、敲落孔、步冲百页窗、步冲压筋、滚筋、滚剪、滚台阶、冲铰链（2模组合、3次冲压）。

压印功能打标、冲压标记、字符、刻印。

1.3数控冲床的应用行业数控冲床主要广泛应用于电气箱柜（高低压开关、电气、电力、电子设备行业）、机床护罩钣金行业、电梯、铁路机车、汽车箱体、纺织机械、厨房设备、洗涤设备、集装箱、金属结构、金属制品、供热、照明、空调、冰柜等家电行业、太阳能热水器行业、仓储设备、轻工配件、五金制作、墙幕制作、装饰行业等1.4数控转塔冲床行业发展现状1.4.1市场需求目前数控转塔冲床的使用价值已被市场广泛认可。

市场需求呈现逐步增长的势头，尤其国内市场的需求正在加速增长。

近年来国内的年需求均已达到2000台以上，市场需求明显进入快速增长期1.4.2国内外同行目前国内生产数控转塔冲床的其他厂家主要有：金方圆、扬力、济南捷迈、广东梁发记、台湾的台历福、黄石合资的LVD；还有产量较少的徐州锻压、无锡锻压、中龙精机、济南汇力、广东大同、丹阳沃得精机等厂家。

国外先进公司生产数控转塔冲床主要是日本天田，村田的产品，还有芬兰的芬宝，德国通快。

国外同行由于起步早，发展较快，目前已经逐步淘汰传统液压系统，采用更加节能环保的机械伺服冲压系统。

1.5数控转塔冲床行业未来发展随着时代发展及技术水平的提高，钣金加工手段也不仅局限与冲床，近年来数控激光切割机逐步开始崭露头角，行业内也担心激光高速发展会制约冲床未来发展，下面我们来分析下两种产品的各自特点：数控转塔冲床主要特点是可进行复杂的成形加工，更适用于对板材成形要求较高的企业，如电子设备行业，机床护罩钣金行业，门业等。

加工效率相似的数控冲床与激光相比整机价格只有其三分之一左右，且后续维护保养成本低廉，性价比高。

数控冲床模具冲压的使用成本相对于激光切割机消耗氮气或氧气要低很多。

激光的主要优势是能够加工各种小间距不规则外形零件，不受模具大小限制，也无需频繁更换模具，速度较快。

相对数控冲床可以加工较厚板材。

思考题：1.数控转塔冲床的工艺用途有哪些？2.数控转塔冲床的应用范围？3.数控转塔冲床的主要生产厂家？4.数控转塔冲床与数控激光切割机的优缺点对比？第二章数控转塔冲床主要冲压结构及冲切原理学习要求：了解数控转塔冲床的几种冲压类型，了解数控转塔冲床的冲切过程了解数控转塔冲床的主要技术参数指标。

2.1数控转塔冲床的三种主要冲压结构飞轮、曲轴、连杆的传统结构的机械冲压主传动，其优点在于结构简单、维护、维修方便、使用寿命长、成本低，缺点是效率低、冲压运动不能调节，冲压工艺应用功能少、冲压时噪音大、能耗高。

高速液压主传动的优点是可根据不同的冲压工艺选择不同的冲压运动模式、节能、高效、可以全冲程满负荷高速冲压，缺点是控制结构复杂、同等寿命的使用维护成本较高。

机械伺服冲压主传动的优点是高效、节能环保、低噪音、可根据不同的冲压工艺选择不同的冲压运动模式、维护简便、维护成本低，缺点是结构成本较高。

2.2冲切原理及精度分析冲切过程主要挤压、变形、拉裂、分离上下模同心度影响刃口间隙及模具寿命，目前公司通过高精度校模工装将上下模同心度误差控制在0.02mm之内冲切力的记算所需加工圧力(kN)＝模具外周尺寸(mm)×板厚(mm)×抗拉强度(kN/mm2)(tonf)＝模具外周尺寸(mm)×板厚(mm)×抗拉强度(kgf/mm2)／1000抗拉强度值如下（已含30％安全系数，以下均按抗拉强度计算，实际应该采用剪切强度）软铝： 0.196kN/mm2(20kgf/mm2)硬铝： 0.490kN/mm2(50kgf/mm2)碳钢： 0.490kN/mm2(50kgf/mm2)不锈钢： 0.735kN/mm2(75kgf/mm2)2.3数控转塔冲床的主要技术参数指标组成冲压公称吨位HPH、HPI、HPQ、HPC、HIQ标准冲压力均为30t,HPH可选配50t机型冲头速度频次HPH冲频600次/min，HPI冲频1000次/min，HPQ冲频1750次/min，HPC冲频3800次/min，HIQ冲频1500次/min1mm步距、6mm冲程工作速度频次HPH冲频320次/min，HPI冲频530次/min，HPQ冲频690次/min，HPC冲频700次/min，HIQ冲频750次/min25.4mm步距、6mm冲程工作速度频次HPH冲频230次/min，HPI冲频295次/min，HPQ冲频330次/min，HPC冲频350次/min，HIQ冲频350次/minX、Y轴一次送料行程X轴一次最大送料行程2500mm， Y轴一次最大送料行程1250mm最大送料速度102m/min转塔模位数、旋转模位规格和数量各机型标配转盘有26、30、36、40、56工位。

其中26、36标配两只B工位旋转工位，30标配六只D工位旋转工位,40标配两只D工位旋转工位, 56标配两只B/D工位旋转工位冲孔精度毛刷工作台±0.15,钢球工作台±0.1最大加工孔径φ88.9mm转盘最大转速 30r/min思考题：1数控转塔冲床有哪些冲压结构？2.数控转塔冲床的技术参数指标？3.数控转塔冲床的冲切力的计算？第三章数控转塔冲床的主要结构学习要求：了解数控转塔冲床的主要组成结构，了解数控转塔冲床各结构细分类型3.1机架机架是机床各部件的载体，主要分为分闭式、开式两种，均为钢板焊接结构。

闭式机架结构紧凑、稳定、强度刚性高；开式机架操作开放性好、加工方便但对焊接结构及焊接应力时校处理要求高亚威数控转塔冲床的机架完成焊接后进行高温回火去除内应力，进口的西班牙DANOBAT（丹诺巴特）4轴大型加工中心上，一次装夹完成重要表面的高精度加工, 保证机床主体性能的稳定。

3.2横梁横梁是传动部件中最重要一环，送料精度控制的基体。

X轴的丝杠、电机、直线导轨和夹持板料的夹钳、固定夹钳的X轴溜板等零部件均安装在横梁上。

横梁要求有足够的刚性和尽量小的运动惯性，避免Y轴驱动负载过大，降低速度。

其结构的合理与否直接影响送料精度和速度以及机床的稳定性，技术要求较高。

3.3转盘转塔也是机床的核心部件之一，其精度直接影响到模具工作定位精度，从而影响到机床加工精度和模具使用寿命。

主要分为转塔分薄转塔和厚转塔两种。

薄转塔成本低、刚性低、导向性能差、普通炭钢材质加工变形大。

厚转塔刚度高、导向性能好、能吸收工作震动、高级合金铸铁材质精度稳定性高，模具高速步冲、偏载加工的使用寿命长，使用变形小，目前亚威公司采用的厚转塔结构，上转盘100mm，下转盘90mm。

3.4旋转模位客户产品复杂多变，要求越来越高，数控转塔冲床转盘必须配备旋转模位来满足客户需求。

旋转模位上的模具可按要求旋转到任意需要的角度，冲压所需的切边角度。

在使用滚轮模具加工时，配合送料系统，实时调整滚动方向角度，按照系统设定的滚压路径运行。

旋转刀具类型可划分为：常啮合结构形式，该结构优点是精度高，工位不易跑偏，但是扩展性较差。

分体式旋转结构，在实际使用时通过驱动装置啮合工作，该结构对装配及加工精度要求较高，但是扩展性很好，比如芬宝公司转塔有数十个旋转工位，便是采用此种结构。

3.5夹钳夹钳是夹持板料进行自动精确送料加工的重要部件。

为了保证送料精度和速度，夹钳需要有足够的强度与整体安装刚度，同时夹钳的自身重量也要尽可能的轻。

目前夹钳主要按结构功能可分为下列几项：夹钳的浮动功能，作用主要是应对板材适量变形引起的夹钳口高度变化，型式分为：摆动式夹钳的重量轻、使用寿命长、浮动灵敏。

平动式夹钳的钳口在上下浮动时Y方向的尺寸理论上保持不变。

夹钳夹紧功能，作用主要是夹紧板材，型式分为：液压夹紧，维护不便，夹紧力较大，不易脱料。

气动夹紧，节能环保，安装方便。

夹钳位置的调整功能，作用主要是移动夹钳到指定位置，型式分为：数控转塔冲床使用中对于不同的工件板材，需要前移动和调整夹钳的位置和间距。

手动夹钳，调整时扳动把手松开锁紧装置，推动夹钳到所需位置，再扳紧把手完成调整。

自动夹钳，调整时在加工程序中设定各夹钳的位置，由机床在夹板前自动将各夹钳调整到所需的位置，精确又快捷。

3.6数控转塔冲床的安全防护系统数控转塔冲床属于高速度、高精度、高自动化的现代钣金加工设备。

为了确保自动化的高效加工的可靠性，以及保证设备运行时操作人员的安全和设备的安全。

数控转塔冲床具有一系列的安全防护装置，由此组成了安全防护系统。

主要包含：脱模检测装置、夹钳脱料检测装置、护罩联锁安全装置、活动工作台联锁安全装置、夹钳死区保护装置、夹钳撞料及板料过度变形检测装置等。

3.6.1脱模检测装置冲模在高速连续冲压加工的过程中，偶尔会发生上模卡在板料中不能顺利及时复位的现象。

如机床继续进行下一步的动作，就可能发生或撞料、或带料、或夹钳撞模具等安全事故，脱模检测装置能够对上模的及时复位进行有效的监测，如果检测到上模在冲压后未能及时复位，该装置即会触发系统的停机报警。