数控折弯机整体升级改造

彭剑湘，秦 哲，谢庆想

（中车株洲电力机车有限公司，湖南株洲 412001）

0 引言

中车株洲电力机车有限公司在2010 年引进了1 台650 t数控折弯机，主要用于电力机车、城际动车组、城轨车辆的车体边梁、弦梁、枕梁、T 形梁等部件的折弯压型。设备主要部件包括机架、滑块、后挡料装置、挠度补偿装置、数控系统、液压系统、电气控制系统等。该设备的后挡料装置横梁为铝型材，抗撞击能力差；且采用二轴（X/R）控制，导致定位精度差、同步性差。

1 设备现状

随着压型产品精度及压型效率的要求越来越高，现有设备在某些功能上无法满足要求，具体表现如下：①后挡料装置存在设计缺陷，抗撞击能力差，易变形，影响产品加工精度及加工速度（压型的产品必须要每件测量尺寸，调整参数）；②X 轴丝杆磨损，定位精度差；③R 轴传动部分磨损变形，传动链条卡顿，两端运行不同步；④数控系统老化，频繁出现CPU 板及CF 卡损坏故障；⑤滑块体夹具安装面、上模与滑块贴合面磨损严重，影响产品加工精度。

2 升级改造技术方案

（1）重新设计后挡料装置。采用2 个独立控制的机械手式后挡料装置，包含驱动电机、安装座、导轨等。设计时考虑后挡料装置的抗冲击能力，防止冲击变形，以及后挡料装置各轴的行程、精度要求等技术参数（图1）。

图1 机械手式后挡料装置

（2）改造数控系统。将原Modeval 12S 系统升级改造成最新的Modeval 19T 系统，将原有X/R 二轴控制改造成X1/X2、R1/R2四轴控制，对各轴单独进行调试和匹配，实现双轴的同步控制以及准确定位。

（3）修磨贴合面。滑块拆除落地，修磨夹具安装面、上模具与滑块贴合面，使上模夹具安装面和模具与滑块贴合面的平面度、直线度达到设备出厂标准（平面度≤0.08 mm，直线度≤0.05 mm/全长）。滑块加工以基准面A 为基准，平放于加工机床工作台上，校平B 面（横向、纵向）及E 面；基准A 处对应面压紧（保证滑块处于自然平放状态，未受外压力变形）及前后用辅助支撑；按图纸尺寸修光B 面，保证形位公差要求。在加工完准备取下滑块时，用常用上模配装检查，看是否存在干涉。

图2 滑块体

（4）整机压型调试。修正各参考点的参数值，包括各轴的运行速度、定位精度等，使其满足产品的压型要求（表1）。参考点依据原点开关设定，通过测量各轴参考点的实际距离，在系统内进行实际赋值，保证参考点位置的准确性。同步精度由调节驱动的参数达成，需要同步的轴使用同型号的驱动，通过反复运行，调整驱动的参数达到同步效果。定位精度通过调整机械机构和电气补偿实现，通过控制X1、X2轴的同步及定位精度保证产品的压型尺寸。

表1 主要技术参数

3 改造效果

由于原后挡料装置抗撞击能力差，需要对其进行微调来保障产品质量（图3）。通过整体升级改造，提高了加工效率，降低了员工劳动强度，提升了产品质量，产品一次交验合格率达到99.6%。同时，将原Modeval 12S 系统升级改造成最新的Modeval 19T 系统，选用性能更加优越的执行机构，提高了设备的技术状态，设备运行更加平稳。改造完成后的设备，符合GB/T 14349—2011《板料折弯机 精度》和GB 28243—2012《液压板料折弯机 安全技术要求》中的要求。

图3 后挡料装置改造前后对比

4 结束语

此次改造解决了后挡料装置单薄、易变形的设计缺陷，双机械手模式的后挡料装置提升了设备的稳定性；同时升级了系统，采用四轴独立控制，很好地解决了压型产品尺寸超差问题。运行几个月来未出现任何故障。