Gięcie sceny zwiększa wydajność prasy krawędziowej

Wiele lat temu operator mógł zainstalować pojedynczy stempel i matrycę na prasie krawędziowej i utrzymywać tę konfigurację narzędzi przez wiele dni, a nawet tygodni. Przykład tradycyjnego poglądu na wydajność produkcji w najlepszym wydaniu.

Jednak malejące rozmiary zamówień i czasy realizacji zmieniły wszystko. Wykonawca niestandardowy może teraz potrzebować uruchomić 20 lub więcej różnych zadań w prasie krawędziowej w ciągu jednej zmiany, przy czym wielu, jeśli nie wszystkich, wymaga różnych narzędzi - i całego czasu przejścia, który z nimi wiąże. Producenci rzadko mogą sobie pozwolić na taką nieefektywność w czasie lub pracy.

Gięcie złożonych części stwarza równie wiele wyzwań. Dzięki wielu zagięciom wymagającym różnych zestawów narzędzi, skomplikowane części wymagają znacznie więcej czasu pracy, ustawień i czasu.

W jaki sposób producenci zyskują wydajność podczas tworzenia złożonych części lub szeregu różnych części, z których wszystkie wymagają wielu konfiguracji narzędzi? W takich przypadkach producenci przestawiają się na wyginanie etapowe, w którym wiele zestawów narzędzi (kombinacji wykrojników i matryc) jest rozmieszczonych obok siebie na łożu prasy krawędziowej.

Operatorzy mogą wykonać skomplikowaną część na jednej maszynie w jednym ustawieniu. Mogą również użyć jednego zestawu do zginania różnych części - pięciu części tutaj, trzech części tam, tuzina części po tym - każda z nich wykorzystuje kombinację oprzyrządowania w pojedynczym łożu prasy krawędziowej.

Praktyka ta stała się powszechna w wielu sklepach, gdzie wykwalifikowani operatorzy pras krawędziowych regularnie pracują w różnych sytuacjach etapowego oprzyrządowania. Ale zadanie nie jest tak proste, jak się wydaje. Dzieje się tak nie tylko poprzez rozmieszczanie podzielonych narzędzi na prasie krawędziowej. Konfiguracja etapowa musi umożliwiać operatorowi usunięcie części po każdym zagięciu bez uszkodzenia części. Następnie pojawia się najbardziej krytyczny czynnik: wysokość zamknięcia lub przestrzeń między klockiem hamulcowym a siłownikiem w dolnej części skoku gięcia dla konkretnego zadania. W przypadku gięcia stopniowego do pracy wszystkie zestawy narzędzi muszą wykonywać swoje zamierzone zadanie na tej samej wysokości zamknięcia.

Biorąc pod uwagę to wszystko, w jaki sposób technicy i operatorzy instalacji prasy krawędziowej tworzą te konfiguracje, aby mogli wykonywać wydajne i efektywne gięcie stopniowe? Mają kilka opcji.

Shimming: dobra opcja

Powiedzmy, że operator ma jeden zestaw narzędzi o 90 stopniach, a następnie inny zestaw narzędzi o 90 stopniach z innym otworem V, obok siebie. Zakłada się, że linia zgięcia jest wystarczająco krótka, aby jednocześnie załadować oba zestawy narzędzi do hamulca. Aby utworzyć drugi kąt 90 stopni w większym i głębszym otworze V, końcówka stempla opada nieco dalej. Stwarza to głębszy skok, który, jeśli nie zostanie uwzględniony, spowoduje kolizję pierwszego zestawu narzędzi, uszkadzając zarówno narzędzia, jak i prasę krawędziową i stwarzając poważne zagrożenie bezpieczeństwa dla każdego w pobliżu.

Aby tego uniknąć, operatorzy używają najstarszej sztuczki w książce: shimming. W szczególności umieszczają prowizoryczną podkładkę lub pion pod zestawem narzędzi z większym i głębszym otworem V, dzięki czemu mają wspólną wysokość zamknięcia z pierwszym zestawem narzędzi. Pozwala to operatorowi załadować oba zestawy narzędzi w tym samym czasie w konfiguracji, która zapobiega kolizji narzędzi.

Choć pozornie proste, używanie podkładek i pionów może być dość skomplikowane, wymagając czasu i znaczących umiejętności operatora. Co więcej, każda konfiguracja może wymagać podkładek lub pionów o różnych rozmiarach z powodu różnych narzędzi wymaganych do osiągnięcia wspólnej wysokości zamknięcia. Oznacza to, że każda konfiguracja może wymagać indywidualnego dopasowania dla każdej części. Jest to bardziej powszechne w niektórych typach narzędzi niż w innych. Niezależnie od tego, może siać spustoszenie w praktykach lean i często powoduje tak wiele przestojów, że szybciej jest tworzyć części w wielu prostszych konfiguracjach.

Lepsza opcja: narzędzia z tej samej rodziny

Zwykle postrzegany jako rozwiązanie w środku drogi, ten typ gięcia scenicznego wykorzystuje narzędzia z tej samej rodziny dziurkaczy wraz z tym samym kątem i tym samym otworem V. Kąt i kąt stempla w każdym zestawie narzędzi muszą być zgodne. Na przykład jedna konfiguracja etapowa może mieć 90-stopniową matrycę z dwoma stemplami 90-stopniowymi.

Stemple muszą pochodzić z tej samej rodziny o ostrej wysokości. Dopóki operatorzy dopasowują oprzyrządowanie w ten sposób, mogą wykonywać stopniowe gięcie. Jeśli ciosy są z tej samej rodziny wysokości, ale kąty się nie zgadzają lub jeśli otwór matrycy V jest zmieniony, matryce nie są wystawiane na dno jednocześnie.

Jest to z pewnością bardziej efektywne niż shimming. Mimo to, różne przebiegi części rzadko używają tego samego otwarcia V i kąta dziurkowania. Takie rozwiązanie nie zapewnia elastyczności poza jedną rodziną narzędzi.

Najlepsza opcja: narzędzia etapowe

Narzędzia zaprojektowane ze wspólnymi wysokościami zamykania eliminują potrzebę stosowania podkładek regulacyjnych i pionów oraz zapewniają większą elastyczność niż zestawy narzędzi o takich samych matrycach i kątach wykrawania. Konstrukcja narzędzi stopniowanych (znanych również jako narzędzia o wspólnej wysokości zamknięcia) umożliwia ustawienie wielu zestawów stempli i matryc w jednej prasie krawędziowej. Dzięki narzędziom stopniowanym pojedyncza konfiguracja może zawierać kombinację kątów, przesunięć, narzędzi spłaszczających, a nawet stempli na gęsiej szyi i matryc z różnymi otworami V. Po załadowaniu zestawów narzędzi operatorzy obsługują część pustą raz, przenosząc ją w sekwencji od jednego zestawu narzędzi do następnego.

Geometria części i profile narzędzi

Gięcie etapowe może prowadzić do szczuplejszych praktyk, ale podobnie jak w przypadku każdego innego, producent musi najpierw wziąć pod uwagę zmienne aplikacji. Obejmuje to geometrię części. Jeśli część jest tak długa jak prasa krawędziowa, operator użyje tylko jednego zestawu narzędzi. W tym przypadku stopniowe zginanie oczywiście nie jest możliwe. Geometria części po prostu nie pozwala na wiele konfiguracji narzędzi.

Innym czynnikiem jest liczba różnych profili narzędzi, których wymaga zadanie. Powiedzmy, że zadanie wymaga wielu profili narzędzi, które tradycyjnie wymagałyby wielu zmian narzędzi. Gdyby producent wykonał oprzyrządowanie, oczywistym sposobem byłoby wygięcie sceny. W ustawieniu zginania etapowego operator może wykonać wszystkie zagięcia dla jednej części bez konieczności zmiany lub obsługi oprzyrządowania.

Ale co, jeśli sklep nie ma takich narzędzi? Jeśli praca wymaga wielu profili narzędzi, gięcie sceniczne przy użyciu metod old-school shimming nadal może mieć sens ekonomiczny. Zależy to od wielu czynników, takich jak ilość części, częstotliwość zamówień, czas trwania korekcji, jak powtarzalna jest konfiguracja etapowa, a także ile czasu na zmianę eliminuje ustawienie gięcia stopniowego.

Gięcie poza centrum

Prasa krawędziowa zwykle wykonuje zgięcia z jednym zestawem narzędzi w środku łoża hamulca, gdzie siły są równe i zgięcia są prawdziwe. Tworzenie zagięć w środku hamulca daje operatorom korzyści zrównoważonych sił.

Gięcie stopniowe często dotyczy zginania sił nie tylko do środka, ale także po lewej i prawej stronie łoża prasy krawędziowej, gdy operator przemieszcza się z jednego zestawu narzędzi na drugi. Pojawia się kolejna uwaga: aby wykonać stopniowe gięcie, prasa krawędziowa powinna umożliwiać zginanie poza środkiem.

Ogólnie rzecz biorąc, prasy krawędziowe działające w dół mogą lepiej kompensować niezrównoważone siły niż działające hamulce, ponieważ systemy działające w dół są wyposażone w kompensację tonażu po lewej lub prawej stronie maszyny. W szczególności prasa krawędziowa działająca w dół ma cylindry hydrauliczne po lewej i prawej stronie belki. Za pomocą sterowania maszyną kompensują one zwykle tonaż po lewej lub prawej stronie maszyny i umożliwiają zginanie poza środkiem, nie powodując wyłączenia maszyny.

Jednak działające prasy krawędziowe mają mechanizmy, które wyłączają maszynę, gdy wykryty zostanie zbyt duży tonaż poza środkiem. Nie oznacza to, że zginanie poza centrum nie może być wykonane w działającym w górę hamulcu, ale zastosowanie ma długość zgięcia i ograniczenia tonażu.

Ilość części i częstotliwość zamówienia

Przy częstszym wytwarzaniu większej ilości części gięcie etapowe zapewnia większą wydajność. Może również przynieść korzyści innym scenariuszom ilościowym i częstotliwościowym - pewnemu złożonemu zadaniu zamówionemu w małych ilościach, ale często produkowanemu na przykład.

Chodzi o zbadanie czasu bez wartości dodanej, w tym przestojów wynikających z długich wymian i nadmiernej obsługi materiałów. Mniej znaczy najlepiej.

Uwagi dotyczące tylnego zderzaka

Nowoczesne prasy krawędziowe CNC mają programowalne zderzaki tylne. Przesuwają się natychmiast od zestawu narzędzi do zestawu narzędzi, precyzyjnie mierząc jedno zgięcie za drugim. Nowoczesny tylny zderzak wielozadaniowy uczynił gięcie scen bardziej elastyczne niż kiedykolwiek.

Pomiar na maszynach starych, przed- i nie CNC to kolejna historia. Oś R tylnego zderzaka - czyli ruch palców tylnego zderzaka w górę iw dół - stanowi największe wyzwanie. Tylny zderzak musi być umieszczony na osi R, aby mógł mierzyć na różnych wysokościach ramion matrycy, gdzie operator umieszcza półfabrykat nad matrycą przed rozpoczęciem cyklu gięcia.

Aby dostosować zderzak tylny na prasach krawędziowych innych producentów, operator obraca korbę ręczną. Niezależnie od tego, przekręcenie korby ręcznej zwykle nie zajmuje dużo czasu. I na szczęście dla operatorów pras krawędziowych CNC, regulacja tylnego zderzaka jest zwykle minimalna lub niepotrzebna, o ile wysokości ramion są podobne. Z kilkoma wyjątkami większość pras krawędziowych CNC obsługuje zginanie stopni, jeśli wysokość ramienia matrycy zmienia się nieznacznie, o ile zderzak tylny jest ustawiony na punkt środkowy.

Zrobione w jednym

Wraz z postępem technologii gięcia, aby zaspokoić potrzeby krótkoterminowej, elastycznej produkcji, gięcie sceniczne stało się jeszcze bardziej wszechstronne. Programowanie zginania w trybie offline i symulacja trójwymiarowa mogą pokazać programistom dokładnie, jak część uformuje się z jednego zestawu narzędzi na drugi. Ponadto, jeśli wcześniej utworzony kołnierz zderzy się z sąsiednim narzędziem, programista zobaczy go, zanim zadanie dotrze do prasy krawędziowej.

Nowoczesny kontroler hamulca pokazuje symulację 3D, która prowadzi operatora przez sekwencję gięcia. Niektóre prasy krawędziowe mają pedały, które przesuwają się do miejsca, w którym następuje następne zagięcie, a inne mają diody LED tuż nad oprzyrządowaniem, które pokazują dokładnie, gdzie operator powinien przejść do następnego zakrętu.

Mimo to, nawet w starszych maszynach stopniowane oprzyrządowanie może zaoszczędzić dużo czasu i pieniędzy. Podczas gdy oldschoolowa praktyka shimmingu jest nadal powszechna i skuteczna, producenci mają inne opcje wyginania etapowego. Jednym z rozwiązań jest użycie stempli o tej samej wysokości i kącie z tą samą matrycą; innym rozwiązaniem jest stopniowane oprzyrządowanie.

W ostatecznym rozrachunku chodzi o oszczędność czasu dzięki wyeliminowaniu obsługi materiałów i czasu bez wartości dodanej - klasycznych odpadów lean. Oprzyrządowanie o wspólnej wysokości zamykania pozwala warsztatom produkcyjnym wyginać się w prasie krawędziowej w stylu amerykańskim i europejskim oraz w wielu stylach oprzyrządowania, aby wykonać każde zagięcie wymagane dla danego zadania. Mówiąc prościej, gięcie sceniczne umożliwia producentowi wykonanie tego w jednym.