VDI 3370-2014 Mechanisation elements in stamping and forming dies.pdf

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1、ICS 25.120.10 VDI-RICHTLINIEN Dezember 2014 December 2014 VEREIN DEUTSCHER INGENIEURE Mechanisierungselemente in Stanzerei-Growerkzeugen Mechanisation elements in stamping and forming dies VDI 3370 Ausg. deutsch/englisch Issue German/English Die deutsche Version dieser Richtlinie ist verbindlich. Th

2、e German version of this standard shall be taken as authori-tative. No guarantee can be given with respect to the English translation. VDI-Gesellschaft Produktion und Logistik (GPL) Fachbereich Produktionstechnik und Fertigungsverfahren VDI-Handbuch Produktionstechnik und Fertigungsverfahren, Band 2

3、: Fertigungsverfahren VDI-Handbuch Produktionstechnik und Fertigungsverfahren, Band 3: Betriebsmittel Vervielfltigungauch fr innerbetrieblicheZweckenichtgestattet/Reproduction even for internalusenotpermittedFrhereAusgabe:11.07Entwurf, deutschFormeredition:11/07Draft,inGerman onlyZu beziehen durch/

4、AvailableatBeuthVerlagGmbH,10772 Berlin AlleRechtevorbehalten/ All rightsreservedVereinDeutscherIngenieuree.V.,Dsseldorf2014Inhalt Seite Contents Page Vorbemerkung . 2 1 Anwendungsbereich . 2 2 Zwei-Achs-Transfer 2 2.1 Konventionelle Saugertransferpressen . 2 2.2 Kompakte Saugertransferpressen . 5 2

5、.3 Feederstrae . 5 2.4 Roboterstrae . 6 3 Drei-Achs-Transfer . 7 3.1 Groteilstufenpresse (GT-Presse) 8 3.2 Kurzgreiferstraen . 9 3.3 Transferpresse 11 4 Mechanisierungselemente fr Bauteiletransport 11 4.1 Greifer 11 4.2 Klemmgreifer . 11 4.3 Vakuumsauger . 11 4.4 Standardelemente . 12 5 Werkzeuginte

6、rne Mechanisierungselemente 12 5.1 Bauteilheber . 12 5.2 Lagekontrolle fr Platinen . 14 5.3 Platinentransportantrieb fr Platinenschneidwerkzeuge . 14 Schrifttum 16 Preliminary note . 2 1 Scope . 2 2 Two-axis transfer 2 2.1 Conventional vacuum transfer press 2 2.2 Compact vacuum transfer press . 5 2.

7、3 Feeder line . 5 2.4 Robotic press lines . 6 3 Three-axis transfer . 7 3.1 Multi-station press for large parts 8 3.2 Short gripper lines 9 3.3 Transfer press 11 4 Tooling for part transfer . 11 4.1 Grippers . 11 4.2 Clamps . 11 4.3 Vacuum heads 11 4.4 Standard elements 12 5 In-die tooling . 12 5.1

8、Part lifter 12 5.2 Position control sensor for blanks 14 5.3 Blank transfer drive for blank cutting dies . 14 Bibliography 16 B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCBB7EF8FD9NormCD - Stand 2015-01 2 VDI 3370 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2014 Vorbemerkung Der Inha

9、lt dieser Richtlinie ist entstanden unter Beachtung der Vorgaben und Empfehlungen der Richtlinie VDI 1000. Alle Rechte, insbesondere die des Nachdrucks, der Fotokopie, der elektronischen Verwendung und der bersetzung, jeweils auszugsweise oder vollstn-dig, sind vorbehalten. Die Nutzung dieser VDI-Ri

10、chtlinie ist unter Wah-rung des Urheberrechts und unter Beachtung der Lizenzbedingungen (www.vdi.de/richtlinien), die in den VDI-Merkblttern geregelt sind, mglich. Allen, die ehrenamtlich an der Erarbeitung dieser VDI-Richtlinie mitgewirkt haben, sei gedankt. Preliminary note The content of this sta

11、ndard has been developed in strict accordance with the requirements and rec-ommendations of the standard VDI 1000. All rights are reserved, including those of reprint-ing, reproduction (photocopying, micro copying), storage in data processing systems and translation, either of the full text or of ex

12、tracts. The use of this standard without infringement of copyright is permitted subject to the licensing con-ditions (www.vdi.de/richtlinien) specified in the VDI Notices. We wish to express our gratitude to all honorary contributors to this standard. 1 Anwendungsbereich Teilspezifisches Mechanisier

13、ungszubehr (TMZ oder Tooling genannt) dient dem automatischen Transport der Platinen und der Blechteile innerhalb einer Presse oder eines Pressenverbunds vom Pla-tinenstapel zum Entsorgungsband. Das TMZ ist das Bindeglied von der Pressenmechanisierung zum jeweiligen Blechteil und ist daher bei jedem

14、 Bauteilwechsel mit umzursten. Pressen oder Pres-senstraen sind unterschiedlichen Transfersyste-men zu zuordnen: Zwei-Achs- und Drei-Achs-Transferbetrieb. 1 Scope Part-specific mechanisation (transfer tooling) is used for the automated transfer of blanks and sheet metal parts within the press or pre

15、ss line from the blanking stack to the unloading conveyor belt. Since transfer tooling forms the link between the press automation system and the sheet metal part, each change of component also entails a transfer tooling change. Different transfer systems are available for presses and press lines: t

16、wo-axis transfer and three-axis transfer. 2 Zwei-Achs-Transfer Die Verfahrwege der Bauteiltransportelemente erfolgen in zwei Achsen (horizontal und vertikal). Zwei-Achs-Transfer findet Anwendung bei kon-ventionellen Saugerpressen und Feederstraen. Funktionsweise Das Bauteil wird hngend mittels Vakuu

17、msaugern transportiert. Bei Saugerpressen sind die Transportkurven ber einen zentralen Antrieb mittels Kurvenscheibenge-triebe oder Servomotorenantriebe fest vorgegeben, siehe Bild 1. Bei Feederstraen knnen die Transportwege und Hebe-/Senkhbe frei programmierbar sein. Die Einstellhubzahlen liegen zw

18、ischen fnf und neun Hben pro Minute bei Feederstraen und zwischen neun und 23 Hben pro Minute bei Saugerpressen. 2 Two-axis transfer This transfer system transports the parts in two axes (horizontal and vertical). Two-axis transfer is used in conventional vacuum presses and feeder lines. Mode of ope

19、ration The part is transported suspended from vacuum heads. With vacuum presses, the motion curves are preset via a cam- or servo-driven central drive, see Fig-ure 1. With feeder lines the transfer paths and upstokes/ downstrokes can be freely programmable. The adjustable stroke rate ranges from fiv

20、e to nine strokes per minute for feeder lines and nine to 23 strokes per minute for vacuum presses. 2.1 Konventionelle Saugertransferpressen Die konventionelle Saugertransferpresse (Bild 2) stellt die erste Entwicklungsstufe der Saugerpres-sen dar. Bei der Saugertransfertechnik, auch Crossbar-Techno

21、logie genannt, erfolgt der Tei-letransport mittels Saugerbalken, die quer zur Durchlaufrichtung von Mitte Orientierstation bis 2.1 Conventional vacuum transfer press The conventional vacuum transfer press (Fig-ure 2) represents the first stage in the develop-ment of vacuum presses. With vacuum trans

22、fer technology, also referred to as crossbar technology, parts are transported by means of vacuum bars which travel at right angles to the feed direction B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCBB7EF8FD9NormCD - Stand 2015-01All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2014 VDI 3370

23、3 Mitte Werkzeug verfahren. Aufgrund der Orien-tierstationen mssen die abgehenden Saugerpositi-onen nicht in der Folgeoperation bercksichtigt werden. Der Transport der Platine oder des Blech-teils erfolgt schonend mittels Vakuumsaugern und ist deshalb besonders fr groe, instabile Teile und Aluminium

24、 geeignet. Bei geeignetem Platinenein-leger ist auch eine Mehrfachteilefertigung mglich. from the middle of the orientation station to the middle of the die. Due to the orientation stations, outgoing vacuum positions do not need to be con-sidered in the following operation. Vacuum heads gently trans

25、port the blanks or sheet metal parts, making this means of conveyance particularly suit-able for large, unstable parts and aluminium. Mul-tiple part manufacturing is also possible if a suita-ble blank loader is used. 2.1.1 Einlegefeeder Das Eintragen der Platine in das Ziehwerkzeug erfolgt mit einem

26、 Einlegefeeder (Bild 3). Die Platine wird aus der Zentrierstation angehoben, in das Ziehwerkzeug transportiert und dort abgewor-fen. Der Einlegefeeder fhrt zurck aus dem Wir-kungsbereich des Werkzeugs und holt sich fr den nchsten Hub eine neue Platine. 2.1.1 Blank loader Blanks are fed into the draw

27、ing die by means of a blank loader (Figure 3). The blank is lifted from the centering station, transferred to the drawing die and deposited there. The blank loader then travels back out of the die range and picks up another blank for the next stroke. Bild 1. Transportkurven beim Zwei-Achs-Transfer F

28、igure 1. Motion curves for two-axis transfer Bild 2. Teilansicht einer Saugertransferpresse (bis zu sechs Stufen) Figure 2. Partial view of a vacuum transfer press (up to six stations) B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCBB7EF8FD9NormCD - Stand 2015-01 4 VDI 3370 Alle Rechte vorbehalten Verein Deut

29、scher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2014 Bild 3. Einlegefeeder Figure 3. Blank loader 2.1.2 Saugerbalken Der weitere Transport des Teils erfolgt mit einem am Saugerbalken befestigten Saugerrahmen (Bild 4). Whrend des Hochfahrens des Werk-zeugoberteils fhrt der Entnahmebalken in das Werkzeug, entnimmt d

30、as Teil und legt es auf der Orientierstation zwischen den Stufen ab. Parallel dazu bringt der Einlegebalken aus der vor der Stufe liegenden Orientierstation das neue Blechteil in das Werkzeug. Optional lsst sich der Saugerbalken um die Lngsachse schwenken. Dieser Vorgang kommt nur zur Vermeidung ein

31、er Kollision zum Tragen. Die Transportkontrolle kann mittels Initia-tor- oder Vakuumkontrolle erfolgen. 2.1.2 Vacuum bar The part is then conveyed by means of a vacuum frame attached to the vacuum bar (Figure 4). As the top die moves up, the unload bar travels into the die, removes the part and plac

32、es it on the orien-tation station between the stations. At the same time the feeder bar removes the new sheet metal part from the orientation station upstream of the station and places it in the die. The vacuum bar can optionally tilt on the longitudinal axis, but only in order to avoid collisions.

33、Transport control may be realized using initiator- or vacuum control. 2.1.3 Orientierstation Die Orientierstation (Bild 5) erffnet die Mg-lichkeit, Teile in ihrer Lage zu verndern. Das heit, wenn ein Teil von einer Operationsfolge zur nchsten in der Lage verndert werden muss, er-folgt das in der Ori

34、entierstation. Bauteile knnen sowohl lngs als auch quer zur Durchlaufrichtung geschwenkt und verschoben werden. Auch lassen sich Kombinationen aus Schwenkungen und Ver-schiebungen umsetzen. Bei Doppelteilen ist es bei entsprechenden Vorrichtungen mglich, die Teile zu spreizen. 2.1.3 Orientation stat

35、ion The orientation station (Figure 5) enables parts to be realigned. In other words, any repositioning of a part that may be required from one operational sequence to the next takes place in the orientation station. Parts can be tilted and moved both longitu-dinally and transversely to the feed dir

36、ection and can also be repositioned using a combination of tilts and shifts. With suitable tooling it is also pos-sible to straddle double-attached parts. B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCBB7EF8FD9NormCD - Stand 2015-01All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2014 VDI 3370

37、 5 Bild 4. Saugerbalken mit angesaugtem Teil / Figure 4. Vacuum bar with suspended part Bild 5. Orientierstation, Funktion siehe Text / Figure 5. Orientation station, see text for function 2.2 Kompakte Saugertransferpressen Die Kompakt-Saugertransferpresse stellt die neues-te Entwicklung der Saugert

38、ransferpressentechnik dar. Wesentlicher Unterschied zur konventionellen Saugertransferpresse ist die kompakte Bauweise durch die fehlenden Orientierstationen. Zwischen den Werkzeugen ist nur ein Saugerbalken notwen-dig. Aufgrund des Wegfalls der Orientierstationen mssen die abgehenden Saugerposition

39、en in der Folgeoperation bercksichtigt werden. Der Sau-gerbalken bernimmt bei einer Bauteilschwenkung die erforderlichen Zusatzbewegungen wie Schwen-kungen und seitliches Verfahren. Die separaten seitlich angeordneten elektronischen Antriebe sind so ausgelegt, dass eine Sieben-Achs-Bewegung des Saug

40、erbalkens gewhrleistet wird. Die Antriebski-nematik des Saugerbalkens ist abhngig vom Pres-senhersteller. Die Vorteile der Kompakt-Sauger-transferpresse liegen bei niedrigeren Investitions-kosten, geringerem Flchenbedarf und einem redu-zierten teilspezifischen Mechanisierungsumfang. 2.3 Feederstrae

41、Feederstraen (Bild 6) bestehen in der Regel aus bis zu sechs hintereinander stehenden Einzelpres-sen. Die Pressen sind jeweils an der Ein- und Aus-laufseite mit einem Feeder ausgerstet. Zwischen den Pressen stehen Linearfrderer, die fr einen zustzlichen Zwischentransport der Blechteile sorgen. Auf d

42、iesen Frderern knnen die Blechtei-le bei Bedarf whrend des Transports in ihrer Lage korrigiert (geschwenkt/verschoben) werden. 2.2 Compact vacuum transfer press The compact vacuum transfer press represents the latest development in vacuum transfer press tech-nology. It differs from conventional vacu

43、um trans-fer presses mainly in terms of the absence of orien-tation stations, which allows for a compact design. Only one vacuum bar is needed between the dies. Due to the elimination of orientation stations, out-going vacuum positions have to be considered in the following operation. Any additional

44、 reposition-ing of parts that may be required, such as tilting and lateral movement, is performed by the vacuum bar. The separate side-mounted electronic drives are designed to achieve a seven-axis movement of the vacuum bar. The drive kinematics of the vacu-um bar depend on the press manufacturer.

45、The advantages of the compact vacuum transfer press include lower investment costs, reduced floor space requirement and reduced transfer tooling scope. 2.3 Feeder line Feeder lines (Figure 6) generally consist of up to six consecutive individual presses. Each press is equipped with an upstream and d

46、ownstream feed-er. Linear conveyors between the presses provide additional intermediate transport for the sheet met-al parts. Parts can be repositioned as required (tilt-ed, moved) whilst on these conveyors. 2.3.1 Eintrage- und Austragefeeder Die Funktionsweise des Blechteiletransports ist hnlich de

47、r der Saugerpresse. Die am Feeder (Bild 7) befestigten Vakuumsauger halten das Blechteil oder die Platine. 2.3.1 Loading/unloading feeder This part transfer system operates in a similar way to the vacuum press. The vacuum heads attached to the feeder (Figure 7) support the sheet metal part or the bl

48、ank. B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCBB7EF8FD9NormCD - Stand 2015-01 6 VDI 3370 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2014 Nachdem sich das Werkzeugoberteil auerhalb des Kollisionsbereichs befindet, fhrt der Entnah-mefeeder in das Werkzeug hinein, holt das Bauteil

49、heraus und legt es auf den Linearfrderer ab. Paral-lel dazu legt der Eintragefeeder ein neues Bauteil in das Werkzeug. Sobald der Eintragefeeder den Kollisionsbereich des Werkzeugs verlassen hat, wird das Oberteil nach unten gesteuert. When the top die is outside the collision area, the unloading feeder travels into the die, picks up the part and deposits it on the linear conveyor. At the same time the loading feeder inserts a new part in the die. The top die descends as soon as the