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25年前，Tim Brady開(kāi)始了他作為金屬制造應(yīng)用工程師的職業(yè)歷程，幫助制造者以技術(shù)推動(dòng)生產(chǎn)力和質(zhì)量。今天，他已成為Amada公司的產(chǎn)品經(jīng)理，專做數(shù)控沖壓機(jī)和模具技術(shù)。東莞市德盈鋁制品有限公司在和amada公司的合作過(guò)程中，我司工程師經(jīng)常與Brady對(duì)接溝通，他毫不吝嗇地分享自己的行業(yè)經(jīng)驗(yàn)，以及一些技巧，以幫助我司優(yōu)化數(shù)控沖床的產(chǎn)量和質(zhì)量，下面我們將其整理出來(lái)。

1、關(guān)注工序和工具的選擇順序

Brady說(shuō)：“市場(chǎng)上的許多編程軟件產(chǎn)品都具有自動(dòng)優(yōu)化程序，”他說(shuō)，“但不是每個(gè)車間都會(huì)用的。”有兩種基本的編程方法：第一，準(zhǔn)備在一整片鈑金材料上沖出眾多零件時(shí)，先沖壓出一個(gè)單獨(dú)的零件。這使得通常不太方便進(jìn)行的首片檢查，便捷了很多。

“第二種編程方法，可在整張鈑金件上沖出整個(gè)零部件的最優(yōu)工具路線。”Brady說(shuō)：最好的做法是制造商做首件檢驗(yàn)時(shí)，使用這兩種編程方法切換到優(yōu)化方案，以盡可能快、盡可能有效地從整張鈑金片上沖下零部件，從而最大限度減少所需工具的變動(dòng)。

Brady表示：精度和尺寸公差是完全不同的衡量方法。

“為了優(yōu)化數(shù)控沖壓機(jī)床的精度，最后幾個(gè)沖壓點(diǎn)至關(guān)重要，”他說(shuō)：“在整個(gè)鈑金件的沖壓中，將零部件與整個(gè)件分離時(shí)，應(yīng)該在最長(zhǎng)的零部件上打下最后幾個(gè)沖壓點(diǎn)。這會(huì)最大限度保證整個(gè)鈑金件的牢固度。在鈑金件的頂部向著夾具水平運(yùn)行工具，有助于在沖壓過(guò)程中確保整個(gè)鈑金件的最佳剛度。”

2、縮短刀具路徑

大多數(shù)制造商都明白共線沖壓的潛在優(yōu)勢(shì)——使用一種沖壓工具，可以同時(shí)做出一個(gè)零部件的右邊和另一零部件的左邊，這樣就提高了材料利用率，一個(gè)鈑金板卻可制出更多零件。

Brady還指出了共線沖壓的其他好處，并解釋了有些加工廠嘗試了這種方法卻失敗了所以害怕再次嘗試的原因。

“共線沖壓不僅可以提高材料利用率，還可以優(yōu)化刀具路徑，”Brady說(shuō)。“消除了零件之間原本寬為1/2英寸或更大尺寸的間隔，減少了工具路徑，還減少了每個(gè)零件需要的沖擊點(diǎn)數(shù)，所以增加了工具壽命。”

“什么時(shí)候金屬制造商開(kāi)始研究共線沖壓的呢？”我問(wèn)Brady。他回答說(shuō)：“這要追溯到我之前對(duì)流程的研究。鈑金板材剛度不夠，是采用共線沖壓的金屬制造商普遍要面對(duì)的問(wèn)題。因此，需要制定方案，在機(jī)器作業(yè)的最后部分執(zhí)行行程最長(zhǎng)的沖擊，而且始終朝著夾具的方向行進(jìn)。”

“此外，當(dāng)采用共線沖壓小型零件（比如6 x 6英寸或更小尺寸）時(shí)，可以把它們嵌套在大型的鈑金件里，做成微型嵌套，沖壓完成后，取出零部件后，留下剩余鈑金層板，”Brady說(shuō)：“這將使鈑金件很牢固，優(yōu)化零部件質(zhì)量。

3、利用特殊的工具

零部件正變得越來(lái)越復(fù)雜。許多產(chǎn)品設(shè)計(jì)師的創(chuàng)意經(jīng)常令編程員完全摸不著頭腦，只能絞盡腦汁尋找最合適的方法來(lái)執(zhí)行、生產(chǎn)出那些似乎就是工程師想要設(shè)計(jì)的零部件。設(shè)計(jì)師們比較青睞很難編程的零部件輪廓，因?yàn)樗瓤梢詼p輕重量，又不需要在下游工序再次組裝，零部件本身也很獨(dú)特。但對(duì)生產(chǎn)操作而言，就很麻煩了，有可能使沖床的沖壓操作陷入癱瘓。

當(dāng)零部件的輪廓更復(fù)雜時(shí)，要跟上這種復(fù)雜程度，需要使用特殊設(shè)計(jì)的沖壓工具。要沖壓比較復(fù)雜、多面的工具，不能只簡(jiǎn)單地編程一個(gè)工具，要用一組工具才行。“雖然需要投資購(gòu)買一個(gè)特殊、定制化的工具，但很快就會(huì)有回報(bào)，”Brady說(shuō)。

“要同時(shí)沖壓兩個(gè)以上的產(chǎn)品設(shè)計(jì)，可以專門設(shè)計(jì)一款特殊的沖孔工具——它的下半部分可以沖一種產(chǎn)品，上半部可沖另一種產(chǎn)品，只需將工具架設(shè)到自動(dòng)導(dǎo)引站上即可。”

這類工具設(shè)計(jì)會(huì)大放異彩，Brady特別強(qiáng)調(diào)了拐角的圓角操作：“在沖壓不同半徑的多個(gè)零部件時(shí)，與其采用許多具有不同圓角半徑的工具，何不設(shè)計(jì)一款每個(gè)角都能做出不同半徑的工具？ ”

4、現(xiàn)成的特殊工具

近幾年推廣的新模具概念，比如精細(xì)輪廓工具以及用于去毛刺和攻絲工具，旨在減少甚至完全省去二次操作。

精細(xì)輪廓工具可實(shí)現(xiàn)800沖程/分鐘，這是標(biāo)準(zhǔn)輪廓工具無(wú)法實(shí)現(xiàn)的，因?yàn)樗荒軡M足材料厚度的要求。精細(xì)輪廓工具能產(chǎn)生接近激光切割的品質(zhì)。制造商使用這些功能，就能提高自己承擔(dān)樣機(jī)的工作能力。

Brady表示：還有一個(gè)市面上已有的專用工具：蝴蝶結(jié)工具，不能消除二次操作，卻能幫助制造商避免使用危險(xiǎn)的電線接頭。電線接頭的作用是把沖壓零部件連接到鈑金件上，直到操作員把它們?nèi)∠聛?lái)。

“這些電線接頭有助于在microtab處做圓角，”Brady說(shuō)：“然而，當(dāng)零部件被震出鈑金板時(shí)，那些電線還會(huì)附著在零部件上，會(huì)危及操作員的安全。所以最好選擇使用蝴蝶結(jié)工具，它可以在零部件邊緣圓角上做出鉆石形狀（通常1/4英寸寬，3/8或1/2英寸長(zhǎng)）。所以，當(dāng)從鈑金件上晃下制好的零部件時(shí)，鉆石板較易脫落，不會(huì)留下裂片。”

但在使用蝴蝶結(jié)工具時(shí)可能出現(xiàn)一個(gè)問(wèn)題：其鉆石形狀，可能粘附在零件上（雖然不會(huì)粘附在鈑金件上），需要操作員手動(dòng)取下。為避免這個(gè)麻煩，制造商可選擇一種平行四邊形工具，就可以使零部件從鈑金件上完整剝落。

“使用平行四邊形工具要求的編程方法，比用蝴蝶結(jié)工具復(fù)雜得多，”Brady說(shuō)：“但經(jīng)驗(yàn)豐富的制造商可以很快學(xué)會(huì)該怎么做。 ”

5、向振動(dòng)器說(shuō)再見(jiàn)吧

當(dāng)然，許多鈑金制造商將完全消除振動(dòng)器零部件作為他們的生產(chǎn)目標(biāo)。而自動(dòng)化就是一種實(shí)現(xiàn)方法。Brady說(shuō)：從沖壓臺(tái)上自動(dòng)移走零部件、將切削完小零件后的廢料移走，正變得越來(lái)越普遍。這樣可以增加鈑金件的裝載系統(tǒng)。

“在零部件沖壓完成后，自動(dòng)零件卸載器可以把它們從鈑金板上卸下來(lái)，避免了使用微型連接頭的麻煩。然后自動(dòng)卸載器會(huì)將這些零部件堆到托盤上。雖然還需要5~7秒的時(shí)間來(lái)移走每個(gè)零部件，但省去了將零部件搖下、分揀等后處理的時(shí)間，足以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化投資回報(bào)。