产品类别

  • 弯管机
  • 液压弯管机
  • 手动弯管机
  • 电动弯管机
  • 数控弯管机
  • 手动液压弯管机
  • 联系我们
    电话:0516-518371
    邮箱:ifrbogn@cqbearing.com
    新闻详情

    如何提高全自动弯管机弯管精度?

    几年以前,弯管机的精度还不是主要矛盾。因为弯管过程与其说是科学,还不如说是艺术。机器的重复性更重要。当设置满意后,弯管机只需重复弯管即可。现在,材料昂贵,批量小,飞机制造者必须寻找第1次设置产品就能接受的机器。因此,生产好产品的第1步是有精密的机器。

    有些精密弯管机的好处是显而易见的。如果第一次就能生产好管,生产率上升,次品率下降。有些好处则不明显:如果1家工厂有几台弯管机,只要机器都精密,好工件的弯管数据能共享。这是精度和重复性的重要区别。一台单机能有重复性,用同样的数据在不同的时候生产同样的产品;但1组机器必须精密,才能在其中任意一台机器上用同样的数据生产同样的产品。

    飞机工业常用旋转拉式弯管,就是管子沿着旋转着的弯模成型。生产的过程相对简单:管子定位,弯管,管子到下一弯管位置。弯管机的精度问题可分成3个弯管成形的轴:弯间长度(DBB),弯管平面(POB),弯管角度(DOB)。

    典型的飞机导管线性要求是+/-.010英寸。但由于导管较长,比较现实的做法是规定基本精度,然后根据每英尺加积累公差。现代CNC弯管机的精度是+/-.004英寸,加每英尺积累公差+/-.001英寸。重复性是整个长度+/-.004英寸。

    飞机质量弯管机的2个旋转轴的精度是+/-0.01度,重复性+/-0.05度。

    在CNC弯管机上有几个设计保证这些高精度。在C轴上,将反馈元件(通常是高分辨率编码器)直接装在弯管臂上,直接读出位置。在小型弯管机上,如果编码器有可能同导管干涉,可通过平行连杆操作。连接处轴承必须公差极小,以减少游移,保持精度。

    弯管机的B轴通常由几级减速机构驱动。将反馈编码器装在最后一级驱动轴上,可将精度和重复性最优化。

    弯管机的Y轴有特殊问题。飞机导管比其他行业长得多。最有效的定位方法是齿轮和齿条。要达到每英尺+/-.001英寸的精度,必须使用精密磨削齿条,高质量齿轮和直接驱动反馈。

    精密弯管机的另一个设计要求是定位轴的伺服系统必须“过硬”。机械部件的游移必须最小,电子伺服环必须在所需公差内定位和保持。

    使用非常精密的弯管机时,还有其它影响工件精度的因素。这些工艺变量包括各种材料特性和尺寸公差,工装和工装设置,润滑,以及焊缝位置。

    如果管子成型后不再修割,管子的下料尺寸很重要。如果下料长度在变化,导管的两端长度不会精确或重复。在弯管机最初上料的位置也影响精度。在航空工业,大多数上料都是手动。因此可由操作员引起包括上料位置的变化,润滑不好,焊缝位置的变化这些常见的误差。

    材料特性也影响导管的精度。任何回弹,延伸率,直径,壁厚的变化会引起几何尺寸的变化。车间温度的急剧变化产生的效果同下料长度的变化相同。

    最后,工装的设计和机器上工装的设置会影响导管精度。如果机器带重复设置工装功能,这后一个问题容易解决。

    自动工装设置

    在任何生产系统中,小批多种的生产需要经常设置和变化。在飞机行业更是如此。有时一批仅仅20件。如果前几个是废品,则效率低,成本高。一根2英寸直径的钛管每英尺300美元;甚至一根废品就可能浪费几千美元的材料。

    要生产第1根就是好管的关键是有精密和重复的工装设置。带自动设置工装功能的弯管机对飞机工业有几大好处。除了排除操作员的误差外,自动设置能缩短换工装时间,增加小批生产的效率。设置信息还能同其它生产数据一起存在控制中将来调用。

    自动设置工装的新要求是工装必须配套。某个设置的工装必须放一起,下次设置才能完全重复。如果工装搞混了,设置不能保证同样。在旋转拉式弯管机上,自动定位工装包括夹模,芯棒,以及用于弯管半径的弯管头定位。自动控制的其他变量包括压模液压压力和助推可变压力。

    在所有弯管机的工装中,夹模需要最精密的定位。如果夹模不紧,管子会打滑,成型不正确。如果夹模太紧,管子会被夹伤。因此,自动夹模定位器的重复性必须是+/-.002英寸。弯管半径和芯棒位置的调节则只需+/-.010英寸。

    弯管机上压模的压力有2个方向。第1个是压模压力,它径向作用于管子,根据管径,材料,壁厚和弯管半径的不同而不同。弯管机使用电子控制减压阀来保证每个设置的重复。第2个是助推(压模助推)压力,它作用于同管子平行的方向。助推压力的选择一直较困难,因为管子通常在开始时比在结束时需要更多的助推压力。现在用可编程减压阀和特殊软件,压力可根据弯管角度变化,满足管材的需求。这一变化可作为工件设置数据储存。

    帮助工装设置的其他设计有快速更换夹头和控制对操作员的提示。控制还能储存自动设置之外的数据,如防皱模位置或热工装温度。因为防皱模容易磨损,它不在自动设置考虑范围内。然而,可用带微调读数的防皱模调节器来微调防皱模。

    总之,弯管机上用自动工装设置可增加弯管工艺的效率和重复性,因为它减少调整,加速换工装。

    自动管子切割划线器

    弯管时最难控制的尺寸之一是导管最后一个直段的长度。在弯管时,弯子的任何错误或材料的延伸率的变化都会使弯子变化。这些小变化积累起来,使最后直段起相对的大变化.虽然弯管机不能补偿这些变化,但弯后修整导管将改善最后直段。

    因为弯管机能将管子精密定位,那么它来帮助修正最合适。在弯管机上加一个自动划线器就能在管子上精密划线。将划线器靠近弯模,就能在管子大多数或全部弯完成后划线。这一第2切割操作消灭了端点长度的变化。

    在弯管机上加管子划线器还能增加短管生产的效率。在一根长管子上弯几个短工件,用划线器在工件之间划一条线。在高精度时,可划2条线,中间是废料。

    钛热弯

    现代飞机采用钛做气动管路,液压和燃油管道。然而,钛管弯曲却非常困难,因为延伸率有限,局部容易塌陷。飞机导管更困难,因为高壁厚因子(管子外径/壁厚)和小弯管半径。许多这样的应用需要加热钛。其他重要因素是工装设计,润滑和速度控制。

    E=.5D/R       其中E=百分比延伸率

    D=管子英寸直径

    R=英寸中心线半径

    如果E大于材料的延伸率,必须用加热(热弯)代替室温(冷弯)。一般的钛在350-500F时延伸率(可塑性)最大。超过500F时延伸率变小,因此需要精密控制。

    如果加热芯棒和压模效果最佳。

    弯钛管用精密互锁工装。这要求管子进管槽,然而加热时允许工装膨胀。滑动部件如防皱模和芯棒通常用AMPCO18和21做,防止咬死。

    热钛弯管润滑很重要。使用石墨/磷酸润滑剂效果最佳。

    由于钛管容易在局部形成瓶颈,弯管速度应比冷弯慢。弯钛管的速度为1/4RPM和4RPM(1/4RPM=每分钟90度,4RPM=每分钟1440度)。弯管速度根据材料热特性,所加温度和机器设置而变化。

    飞机热弯钛需要考虑许多因素,其中所加的热,工装设计,润滑和速度控制最重要。

    飞机导管检测系统

    矢量测量机多年来已成功地用于开发管件;然而,由于飞机行业的高精度,它的应用受到了限制。选择检测设备的惯例是将图纸公差的25%作为检测设备的精度。就是说,如果图纸径向公差是+/-.030英寸,测量机的精度应为+/-.0075英寸。

    ★ ★带精密高质轴承的坚固关节设计

    ★ ★直接驱动超高分辨率编码器

    ★ ★最佳平衡机制

    ★ ★温度补偿和

    ★ ★可视激光非接触探头,带统计平均扫描技术

    矢量测量机使用这些技术达到了可验证技术+/-.005英寸和重复性+/-.002英寸。这一改进使矢量测量机能作为飞机行业的检测设备。

    确定已弯管件是否符合精度要求,能用多种检测方法。这些方法将工件在一个数学模型中移动,以减少工件全部或部分的误差。最常用的是“最佳配合”,它将管子所有直段的正切点和中点反复配合,直至找到最佳的。可显示报告,列出错误的大小和角度以及两端点的误差。还有其他各种配合,允许操作员将重点放在某些部位,如端点。重要性方法可将每个直段打重要性,对于边上有夹点或干涉点时特别有用。

    总结

    为了满足现代飞机的高要求,需要精密弯管机。用工装自动设置和自动管子划线器可提高效率和精度。弯小半径钛管时,必须使用热工装。可用精密,高分辨率非接触矢量测量机来完成飞机标准的导管检测。

    BACK

    版权所有江苏省旺久弯管机有限公司, All rights reserved.