模具与压力机的关键因素1 前言随着经济的发展和市场需求的多样化，人们对产品生产周期的要求越来越短，尤其在小批量甚至单件生产方面，压力机，要求现代制造技术不仅要有较高的柔性，还要有更新的、更能满足市场要求迅速变化的生产模式。数控单元冲压模具成形技术，开式可倾压力机，就是为适应此种状态而产生的。2 单元冲模成形的数字化编码饭金件的形状可分割成一些简单的图形元素，然后合成所需图形。例如:矩形是4个直角的合成;波浪形是一些曲线的合成等。因此，对于一些精度要求较高的小批量甚至单件生产的饭金件，可以用一些通用件迅速组装成单元冲压模具，采用数控技术，使之成形。3 成形的结构设计目前，大部分中小型企业尚不具备购买数控冲床的经济实力，数控单元冲压模具可以直接安装在普通冲床上作为简易数控冲床来使用。上模为凸模机构。光电头安装在上模板下方以检测凸模的起落。坯料的装夹要根据不同的需要进行设计。料板由步进电机控制丝杠分X，Y方向驱动。下模为凹模机构，摩擦压力机，直接安装在工作台上。4 成形的控制系统设计4.1 电机驱动及选用步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。共有3种:永磁式、反应式和混合式。混合式集中了种的优点。从性价比方面进行综合考虑，拟选用步进角1.8的两相混合式步进电机。驱动器的型号、种类较多，细分型为考虑对象。因为细分型可消除电机的低频振荡，可提高电机的输出转矩及分辨率。顾及速度和精度细分系数定为4。4.2 系统硬件设计数控单元冲模是安装在曲轴式压力机上的，机床的冲压原理不变。需要控制的是两方面内容:首先要确定零点以及各工位点的位置;其次在上冲模往复动作的启停间被加工件的按编码所得的X，Y方向的进给送料运动以及这两个动作的协调。即实现冲压和送料动作的同步控制。数控系统的人机界面采用键盘输入LED显示键盘具有数字键、设定、修改、查询、X及Y方向的调整、执行等的功能键，可用来完成加工程序的输入、修改及对控制的操作和调整等。操作人员根据被加工件的形状在计算机上进行编码，自动生成加工程序通过串行口将加工程序给单片机并且保存在FLASH ROM中。工模安装后手动调整零位。进入执行后单片机从FLASH ROM中取得加工程序，并计算X，Y方向的步进距离后再将其转换成相应的步进脉冲数控制X，Y方向的步进电机的转动步数。当光电信号检测到上模位于开启位置时数控系统迅速将待加工件定位到加工位置，并且启动冲床上冲模下压，实现一次冲压。在冲床带动上冲模开启时数控系统迅速地将待加工件移动到下一加工位置等待下次冲压，直到完成加工停止冲床运动。4.3 系统软件设计整个系统由上位机来管理。系统软件语言采用Visual Basic 6.0编制其集成开发环境(IDE)集设计、修改、调试、生成等功能于一体，人机交互界面十分友好。它是功能强大的Windows环境下的编程语言简单易学可视化程度高。系统软件结构采用模块化结构，共有5个功能模块:系统开机后进入Windows界面双击“数控单元冲模”图标，即弹出应用界面，可选择功能模块。编辑模块用来完成用户对所设定的参数组进行操作的程序的编辑、修改、生成。参数设定模块将输入的参数组制成数据表，送入数据库以备程序的调用。运行管理模块负责程序的运行、中断。 通信模块负责上、下位机之间的通信管理，就是将控制程序段及调用的参数组使用MSCOMM控件，通过RS232串行口送入单片机使单片机执行控制工作。 查询模块。方便用户对已存文件的查看与调用。单片机的程序也采用模块化结构，与上位机一样共有5个功能模块通过通信接口接受上位机的输入指令，电动螺旋压力机，控制X，Y方向步进电机的运动。也可以脱离上位机直接控制运行。5 结束语随着数控技术、伺服技术、运动元件的发展，以及市场经济的需要，数控单元冲压模具成形技术得到迅速发展。对于中小型传统企业，这种结合传统制造工艺的高新技术无疑是一种投资省，方便、快捷的技术。随着经济和科学技术的不断发展，实现自动上下料装备、外置模具库自动换模装备等，已经摆在人们的面前。可见，数控冲压的发展是以相关技术和新结构的研制为基础的。单元冲压模具成形技术，无疑是冲压技术发展的一个新起点。
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