2019年马会全年资料歡迎您的到來!

美國依愛

聯系我們

企業名稱:2019年马会全年资料

聯系人:田經理

手機:13892886353

郵箱:junzijidian@163.com

網址:www.bnfdk.com

地址:西安市漢城南路8号鹍翔九天E3-3210

微量潤滑——精密高速沖壓的“渦輪”

您的當前位置: 首 頁 >> 産品中心 >> 沖壓潤滑的重要性

微量潤滑——精密高速沖壓的“渦輪”

詳細介紹

微量潤滑——精密高速沖壓的“渦輪”


·節約60%的油品消耗

·提高50%的生産速度

·100%無殘留潤滑


随着近幾年,汽車、電機、家電、五金、儀表、通信等行業的迅速發展,市場需求量較穩定。因此,對沖壓件不僅在數量上,且在品質上對零件精度和表面質量的要求日益提高。尤其是沖壓行業對高效、精密的技術需求,因此,對高速精密級沖壓機的研制已成必然。正如上海交通大學工程院阮雪榆院士所講,高速精密沖壓技術“任重而道遠”。本文就微量潤滑的特性對高速精密沖壓的作用提出幾點論證。

微量潤滑也叫最小量潤滑,英文為Minimal Quantity Lubrication(MQL),是一種金屬加工的潤滑方式,即通過壓縮氣體(空氣、氮氣、二氧化碳等)與極微量的潤滑油混合霧化後,形成微米級的液滴,噴射到加工區進行有效潤滑的一種加工方法。壓縮空氣的流速一般是12米/秒,當帶動微米級液滴流動時,受油品粘度影響,速度會有所降低,400mm²/s粘度以内的油品霧化後,流速不會低于6米/秒,相當于步距20mm的送料機以1800次/分的超高頻率工作時的平均速度,充分滿足高速沖壓的潤滑需求。有效數據顯示,高速沖壓機在微量潤滑的幫助下,速度可從500次/分提高到800次/分。

圖1:厚度9mm闆材沖壓——微量潤滑解決方案

那麼,如何在沖壓設備高速運作的狀态下保障模具内凸模的使用壽命,是影響零件精度、質量及效率的主要因素。而潤滑,是這些要素的關鍵點。衆所周知,高速精密級沖壓設備主要是通過附着在材料表面的油液來降低沖針的磨損度,而随着沖孔數量的增多,模具長度的加大,材料表面潤滑油的消耗會逐漸形成一種“供不應求”的狀态,模具後半部沖針的潤滑效果就會捉襟見肘。這是因為大部分潤滑設備隻能在給料系統後,進料口前進行一次性的上油潤滑,使盡可能多的油液覆蓋材料以便其經受更多沖針的“洗禮”。即便如此,油液在模具後半部分起到的潤滑作用還是微乎其微的,因為材料表面過厚的油層在沖剪區前半部分,會逸散到材料兩側的沖孔中,形成浪費,這些油量是過剩的。受限于材料的寬度、機床空間條件,闆材所能承載的油量有限,且隻能在上表面塗油,遇到部分沖針在凹模内的特殊模具,潤滑目的将會更加難以實現;另外,由于沖壓設備在運轉時的閉合性,普通的潤滑設備很難在闆材進給的後續行程中補充缺失的潤滑油,特别是為了迎合沖頭閉合頻率,随着給料速度的加快,沖頭的閉合角度會越來越小,開角的空間也會越來越小。我們的經驗和實踐證明,盡管大部分精沖機使用的模具都配備油槽,但是成本較高,且油槽内潤滑油的利用存在“真空”區,不如在材料表面直接潤滑的效果明顯。

傳統潤滑的概念圖

德國惠潤HPM微量潤滑的概念圖

WPS Office EMF

滴液、噴槍及滾軸的油耗

WPS Office EMF

德國惠潤HPM微量潤滑的油耗


綜合以上高速精密沖壓的潤滑問題,我們研究了多種常見的沖壓潤滑設備,并結合這些設備的特點,總結出潤滑方式的種類、特點及優劣性,具體如下:

一、 點滴潤滑:是最常見的一種方式,見圖2。适用于粘度較低的潤滑油,由泵體産生一定負壓束縛軟管内的潤滑油,再将軟管垂挂在送料系統後,材料中心點正上方,通過重力引力與泵壓的差值來控制油液,以均勻的頻率滴落在材料上;為使油滴全面擴散至材料表面,使用者一般會在進料口前為材料纏上一圈棉布或海綿,通過纖維的傳導性将油滴吸收後再傳輸到材料上。

優勢:

1、 安裝成本十分低廉、操作簡單;

2、 常見于小噸位、速度适中、材料較薄的普通沖床;

劣勢:

1、對材料寬度的限制:油滴體積一般是0.05ml左右,與油管的口徑無關,單油管所能潤滑的材料面積有限;

2、對沖壓速度的限制:油滴頻率無法太快,否則會形成“油流”,受到高速前進的材料影響,潤滑的均勻程度無法保證,造成浪費;而且,“油流狀态”下潤滑油的消耗是非常大的;

3、由于纖維的不規則性,油液傳輸到材料上也會分布不均勻,材料表面一部分呈現潤滑量不足,在沖針對這些區域進行沖剪、拉深等作業時,磨損的程度會較平時大很多,造成模具壽命的不穩定性。另一部分呈現潤滑量過剩,表面過厚的油層通過陽膜擠壓會溢散到模具内死角,污染外部工作台,長時間下來,纖維吸附了粉塵及灰塵後,導緻不純淨的油凝結在機床内部,不易清洗,不僅造成油品的浪費,還會産生額外的機床維護保養成本。

圖2:典型的點滴式潤滑裝置——微型精密産品的高速沖壓

二、 噴槍潤滑:與點滴潤滑結構相似,區别在于可以通過高壓,将粘度很高的油品打在進料口處,可還是會利用海綿布進行擴散處理。

    優勢:

1、 可應對高粘度潤滑油,如沖壓拉伸油;

2、 适用于一些需要熱處理的油脂、油膏等常溫下呈固态的潤滑品;

    劣勢:

1、 安裝及使用成本比點滴式潤滑設備高,其他缺陷相同;

2、 使用高粘度潤滑品時,過剩的部分會給機床的清潔帶來更多麻煩。

三、雙夾式滾筒潤滑:油路與海棉布的結合形式。在進料口端,材料上下各有一圓柱形滾筒,油管終端連接到滾筒内部,将滾筒表面包裹的海綿布由内到外的進行“濕潤”處理,從而達到闆材上下表面的潤滑效果。

  優勢:

相比簡單的在材料表面纏一層海綿布,滾軸潤滑效果較均勻,隻要保證一定的注油頻率,滾軸上的油液始終是充足的,且當給料停止時,同步停止注油,由于纖維的吸油性良好,滾軸上飽和的油液也不會滴落形成浪費。

  劣勢:

1、安裝條件限制:滾軸尺寸根據機床所加工的最寬材料尺寸而定,要求有一定的安裝空間,必須保證送料系統與進料口之間有一定的“峽谷式”間隙。而為了保證更高的送料精度,特别是在精密微型産品的沖壓線上,大部分情況下材料都是緊貼陰模上端沿水平方向傳輸,如圖2所示,隻能夠從上面進行單面潤滑。這種類型的沖床,往往在沖壓後段存在對材料潤滑不足的問題。——無法适用于小型高速沖床

  2、速度限制:當沖床加快到一定速度後,滾筒的潤滑油消耗會比潤滑油補充速度快,而且海綿布上的油會因離心力作用而被“甩出”,造成浪費且污染工作台;另一原因則是高速的滾動狀态所産生的振動可能會影響給料精度。所以,滾筒潤滑一般隻适用在速度中下的沖壓設備上

四、微量潤滑:

作為世界上最早(1945年)從事微量潤滑的企業,德國惠潤(HPM)科技有限公司在沖壓領域已為全球超過15000家企業提供了專業服務和解決方案,特别是在汽車、電子及航空行業。2009年,德國惠潤(HPM)公司榮獲德國TOP100Top-Innovator(德國頂尖創新獎)。

針對傳統三類潤滑方式的不足之處,我們的解決之道是:

圖3:控制模塊置于機床外部

圖4:噴頭組延伸到内部對模具或輸送帶實時潤滑

特點:

1、易操作:由于采用模塊化設計,德國惠潤(HPM)微量潤滑系統(MQL)可以單獨或組合應用于多種場合,隻需将噴頭固定在需要潤滑的加工位置即可。

2、環境保護:我們以綠色制造為服務理念,視工人的健康安全為首要前提,将氣壓控制在1~2.5bar,在保證噴霧速度的同時,降低了油霧的擴散力,使油霧形成一層均勻地油膜附着在材料上,不會産生浪費,避免了環境的污染。

3、節約油耗、均勻潤滑:系統電磁閥可與沖床角度信号實時聯動,在材料進給時能确保精确噴霧。潤滑油的用量一般僅為15~25ml/h,相當于傳統潤滑設備的30%用量。

4、提高産品質量:由于采用熱阻溫度達350℃的冷卻介質,可有效減小沖針、工件及切屑三者之間的摩擦,防止粘結,大大延長了模具的使用周期,也提高了加工産品表面的質量。

5、提高沖壓速度:油霧的傳輸速度最低可達到6米/分,即使是瑞士bruderer的超高速精沖機,德國惠潤(HPM)微量潤滑也能保證闆材的實時潤滑效果。

6、模内噴油:在材料表面潤滑油消耗過多時,我們的噴頭可以從模具外側向内進行補充潤滑,這也是針對大多數精沖機的解決之道。

綜上所述,從潤滑方式的優點來看,我國沖壓領域在對材料的潤滑效果上是不斷提高的,更好的潤滑效果意味着模具使用周期更長,為更快的沖壓頻率提供安全保障,使設備有效工作時間更長,産品在沖針磨損度低的情況下質量更高,企業因而産能增加。這一切的前提,都起源于“理想潤滑效果”的穩定性。

我們從劣勢的種種情況可以看出,潤滑設備在演變的過程中,所帶來的問題大都表現在速率限制、空間限制和維護周期這三點上。

1、速率限制:是三種潤滑設備共存的問題,即當給料或沖軸閉合頻率過快時,潤滑效果呈幾何式下降,導緻在很多擁有先進沖壓設備的企業裡,工人即使面對好的機床,但卻不敢開的過快而損傷模具和材料。因此,速率限制是造成“理想潤滑效果”不穩定的最大因素。

2、空間限制:雙夾式滾筒的雙面潤滑是目前看來效果最佳的潤滑設備,能滿足沖壓行業最佳的潤滑效果。然而,滾軸要求的安裝空間較大,一般隻能适用在材料寬度較大的高噸位沖壓機上,在更換較窄材料時,定制的滾軸還會因為與材料的接觸面過剩而浪費潤滑油。三種潤滑設備都僅在進料口處進行潤滑,為滿足模具内部的潤滑需求,潤滑的途徑不應僅局限在進料口的材料表面上,應該可以考慮在進給潤滑的同時,向模具内部進行補充潤滑。

3、維護周期:模具使用久了,需要保養、換模。根據模具的尺寸規格,潤滑油的效果,模具維護周期也不一樣。優質的沖壓油不僅在潤滑性能上表現較優秀,且在揮發性上也很理想,便于模具的清洗。模具的使用壽命和周期越高,企業所需的備用模具數量就越少,更換次數也越少,對生産成本的管控及效率的提升亦起到至關重要的改善作用。

補充潤滑油的速度跟不上材料進給的速度,就像後勤跟不上主力部隊。“後勤”需要換一種“快速”地輸送方式,這種輸送方式應該像機車一樣不被交通堵塞所影響,并且,還能兼容“汽油”、“柴油”等不同的介質。

如果能解決此三類困難,那麼沖壓行業必将迎來高效、節約、綠色的新時代。而這個領域,就是微量潤滑的專屬領域。

   

圖3:德國惠潤HPM替代傳統潤滑方式——小型高速開式沖床

為了确保沖壓産品的表面光潔度,我們HPM自我研發了SURVOS及SAMNOS水基(無油)潤滑液,針對銅、鋁、鋅、鋼等材料達到100%無殘留效果,可以省去後續的清洗及甩幹工序。同時,考慮到材料寬度、厚度及模具的特殊結構,我們還研制了多種針對複雜環境的噴條及小型噴頭。

360°旋轉型雙噴頭組

前端可延長——針對狹小空間

噴條覆蓋面積

整套TCJ标準型微量潤滑系統實物


結束語:

  微量潤滑系統噴嘴呈15°圓錐角噴出油霧,單個噴嘴能夠形成300mm²直徑的圓形油膜,最佳工作距離在100mm至300mm之間;通過提高潤滑油在闆材表面的均勻度,使其在有限平面範圍内更持久的發揮潤滑作用,是微量潤滑系統的基本概念。系統最高可應對2300mm²/s粘度的油品,經測試,400mm²/s粘度的極壓油,其噴霧速度在6m/s左右,充分滿足高速進給或大步距進給的潤滑需求。

  噴頭耗油量為15-25ml/h,節約60%的油品成本。

  獨立的噴頭模塊,能夠固定在模具兩側,并根據角度信号實時向模内注油,對潤滑難以實現的部位進行全面潤滑。


相關标簽:微量潤滑

上一篇:沒有了
下一篇:沒有了

最近浏覽:

在線客服
分享 一鍵分享