Zrozumienie nowoczesnych pras krawędziowych

Czy to brzmi znajomo? Operator pracuje z mechanicznym hamulcem krawędziowym, który ma suwak, który musi ukończyć swój pełny cykl i prędkość cyklu, których nie można zmienić, ale zanim będzie mógł zacząć, musi obliczyć odpowiedni limit zgięcia czynnik dla pracy.

Jeśli brzmi to znajomo, od dłuższego czasu jesteś w pobliżu pras krawędziowych lub masz dobrą wiedzę o tym, jak gięcie miało miejsce w zakładach produkcyjnych. Prawdopodobnie wiesz też, że dzisiaj nie ma takiego uginania w większości przypadków.

Nowoczesne prasy krawędziowe są znacznie bezpieczniejsze i nie wymagają tak dużej ingerencji manualnej, jak ich poprzednicy. Są to wyrafinowane maszyny zaprojektowane tak, by nadążyć za dzisiejszym, szybkim środowiskiem produkcyjnym. Rzućmy okiem na różne elementy, które oddzielają dzisiejszy nowoczesny sprzęt od wczorajszych starszych kawałków żelaza.

The Press Drive

Hydrauliczne prasy krawędziowe niekoniecznie są nowe, a to tłumaczy, dlaczego wykonują większość prac formujących w warsztatach fab.

Ich działanie jest bardzo proste do zrozumienia. Prasy te obsługują zsynchronizowane cylindry hydrauliczne na ramkach C, które poruszają suwakiem. Sterowanie przepływem dostarcza olej do cylindrów w celu przemieszczania tłoków, które sterują ruchem suwaka. Jest to niedrogi sposób na wygenerowanie dużej siły.

Dawniej do sterowania hamulcem używano wyłącznika krańcowego. Teraz używane są CNC. Wraz z precyzyjnymi zaworami sterującymi przepływem, dzisiejsze hydrauliczne hamulce krawędziowe zapewniają znaczną oszczędność kosztów i kontroli.

Większość tych zaworów hydraulicznych jest zamontowana bezpośrednio na siłownikach hydraulicznych. Kilka lat temu producenci mieli do czynienia z łamaniem rur i upadaniem baranów. Producenci hamulców prasowych rozwiązali problem, eliminując lub minimalizując orurowanie. Dzisiejszych hydraulicznych pras krawędziowych nie należy mylić z tymi sprzed kilku lat.

Hamulce hybrydowe są teraz szerzej dostępne niż kiedykolwiek wcześniej. W przypadku napędu hydraulicznego, po obróceniu pompy w jednym kierunku, pompujesz suwadłem w dół. Kiedy przekręcasz pompę w drugą stronę, pompujesz tłok w górę. Hybrydowy rodzaj symuluje śrubę i nakrętkę. Jest to pompa dwukierunkowa, a serwomotor kontroluje ruch pompy w przód iw tył. Przez cały dzień nie masz trójfazowego silnika prądu przemiennego, od czasu do czasu pompując go. Teraz silnik pompuje rampę tylko wtedy, gdy system CNC wymaga użycia siły.

Jakie są zalety? Otrzymasz szybki czas reakcji, minimalną ilość przewodów, dobre prędkości (od 2 do 500 cali na minutę [IPM]) i wysoką wydajność, jeśli chodzi o wydajność. Hamulec hybrydowy nie jest jednak niedrogim układem.

W ostatnich latach na rynku pojawiły się duże hamulce elektryczne. Wielu producentów łączy "elektryczne" z prasami krawędziowymi z napędem bezpośrednim. W tych urządzeniach elektrycznych, system śrub kulowych, który polega na recyrkulacji kulek w celu złagodzenia tarcia zamiast smarów, napędza nurniki w dół.

Technologia śrub rolkowych stała się nową technologią, która pomaga zwiększyć ładowność tych elektrycznych hamulców. Te typy śrub mają wielokrotnie gwintowane spiralne wałki, które znajdują się wokół nagwintowanego wału. To ustawienie przekształca ruch obrotowy silnika w ruch liniowy, aby przesuwać siłownik hamulca prasy. Te śruby walcowe mają tendencję do zwiększania powierzchni nośnej w napędzie prasy.

Jakie są zalety? To niekoniecznie prędkości, ale współczynnik przyspieszenia. Zazwyczaj prasę można przyspieszyć tylko w określonym tempie. Z elektrycznym hamulcem można znacznie zwiększyć współczynnik przyspieszenia bez wciągania pęcherzyków powietrza do oleju i tak dalej.

Niektórzy producenci używają podwójnych napędów hamulca elektrycznego; jeden napęd służy do szybkiego podejścia, a drugi napęd do zginania. Umożliwia to dostrojenie śrub kulowych i śrub rolkowych do różnych zastosowań.

Należy wspomnieć, że istnieje inny sposób na przekształcenie małej siły w dużą siłę. Nazwijmy to napędem typu block-and-tackle. Przykładem są hamulce z pasami. Można go również nazywać napędem elektrycznym jednostronnego działania.

W przypadku tego typu napędu trzpień porusza się w jednym kierunku, co ma pewne zalety. Ponieważ jest to system jednokierunkowy, może być mniej skomplikowany i mniej kosztowny. Minimalizujesz pewien czas zmiany w dolnej części skoku, ponieważ właśnie zwolniłeś serwomotory, a baran odwraca się.

Wiele z tych napędów pasowych lub blokowych również rozkłada obciążenia zginające na całym suwaku. Za każdym razem, gdy pas jest podawany przez koło pasowe, jest to jak 10-krotne zmniejszenie przełożenia skrzyni biegów. Może to przynieść duże korzyści pod względem wydajności w przypadku hamulców elektrycznych w porównaniu z hamulcami hydraulicznymi.

Słodkim punktem dla tych elektrycznych hamulców jest lżejszy tonaż. Jeśli spojrzysz na konwencjonalne maszyny dostępne na rynku, zobaczysz segment urządzeń w zakresie 100 ton lub mniej; to jest dobre dla pras elektrycznych i hybrydowych. Przy 100 tonach i wyższych, elektryczny hamulec prasy wymaga wielu kilowatów do wytworzenia siły potrzebnej do wykonania pracy. W tym momencie wszelkie oszczędności energii generowane przez elektryczny hamulec prasy w porównaniu z hamulcem hydraulicznym są pomijalne. Mówiąc prosto, nie możesz zdobyć energii na nic.

Jak przenieść siłę z napędu na prasę krawędziową? Trzy koncepcje to napęd centralny, napęd podwójny i napęd rozproszony.

Centralny napęd jest bardziej opłacalny. To proste. Ogranicza się do zginania zasadniczo w środku lub blisko środka. Nie masz możliwości przesunięcia z centralnym napędem.

Pojedynczy układ napędowy zapewnia pewną przewagę przy ugięciu maszyny. Jeśli siłownik naciska na środek górnej belki, a dolna belka jest podparta na bocznych ramach, otrzymasz wzór ugięcia w środku zakrętu.

W przypadku systemu z dwoma napędami, który jest konwencjonalną technologią w dzisiejszym świecie wytwarzania metalu, po rozpoczęciu wymuszania uderzenia, ugięcie w środku maszyny musi zostać skompensowane. Producenci hamulców prasowych odnoszą się do tego ugięcia na wiele sposobów, które mogą być godne artykułu na własną rękę.

Napęd rozproszony jest hybrydą pomiędzy środkiem a podwójnym napędem, w którym cylindry napędowe są przesunięte nieco od strony maszyny. Tworzy to równoległą kompensację ugięcia. Możesz odrobinę skompensować flex maszyny w miejscu, w którym umieścisz te dyski.

W przypadku napędu rozproszonego obciążenie rozkłada się na całym suwaku. Praktycznie nie dochodzi do odchylania się taranu.

Koronacja łóżka

Ukoronowaniem jest to, w jaki sposób prasa krawędziowa kompensuje ugięcie maszyny.

Większość maszyn ma jakieś mechaniczne urządzenie odchylające na maszynach. Kliny i siłowniki hydrauliczne służą do kompensacji wraz ze wzrostem obciążenia.

W systemach z pętlą zamkniętą środek hamulca jest faktycznie również pod CNC.

Konfiguracja narzędzi

Czas ustawiania dla większości pras krawędziowych jest równy czasowi zmiany narzędzia. Pracując zgodnie z założeniem, że program jest wykonywany w trybie offline lub że praca jest ponownie uruchamiana, prasa krawędziowa powinna mieć przestój tylko wtedy, gdy operator wymienia narzędzia do następnego zadania.

Najbardziej opłacalnym sposobem rozwiązania problemu szybkiej zmiany narzędzi jest użycie narzędzi zaprojektowanych do łatwego umieszczania i usuwania z ramienia. Najczęstsze typy narzędzi, które pasują do tego opisu, to oprzyrządowanie przyciskowe lub kliknięcie.

Przycisk z przodu oprzyrządowania zapobiega wypadnięciu narzędzia z tłoka. Siłownik hydrauliczny nie tylko zaciska narzędzie, ale również je osadza; mocowanie i osadzanie narzędzia są wykonywane jednocześnie. Bardzo precyzyjną konfigurację narzędzi można wykonać bardzo szybko.

Na tym kliknięciu obowiązuje ograniczenie wagowe. Kiedy segment osiąga wartość powyżej 30 funtów, narzędzie musi zostać załadowane końcem. Wielu wytwórców nabywa mniejsze segmenty narzędzia, aby pozostać w granicach 30 funtów. limit, więc wszystkie narzędzia mogą mieć kliknięcia.

Prędkość gięcia

Prędkość zginania jest dziś tematem gorącego przycisku w sfałszowaniu kręgów. Typowy prasę krawędziową, być może 5- do 10-letnią technologię, można wykonać około 600 zgięć na godzinę, jeśli pracuje z najwyższymi prędkościami. Wysokoudarowy hamulec prasy, taki jak hamulec elektryczny, może wytwarzać do 900 zgięć na godzinę. To znacząca poprawa.

Ważne jest, aby pamiętać, że maszyna zgina się tylko przez pewien czas, jednak, powiedzmy 20 procent czasu podczas zmiany.

Używając na przykład wielkości serii 25, patrzysz na pięć minut na konfigurację; pięć sekund, aby wybrać i umieścić część; pięć sekund do zgięcia; pięć sekund na zmianę położenia; pięć sekund na zgięcie, aż część zostanie ostatecznie umieszczona na stosie. Całkowity czas produkcji może wynosić 20 minut, ale czas zginania wynosi tylko sześć minut, co stanowi około 30 procent całkowitego czasu.

Więc jaka jest zaleta wysokiej prędkości? Jest z małymi częściami. Jeśli masz standardową maszynę i szybką maszynę pracującą na małych częściach, wysoka prędkość naprawdę ma ogromną zaletę.

Ale gdy części stają się większe, może to zająć kilka minut, aby je odwrócić. Fab warsztat może mieć maszynę, która jest nieskończenie szybka, ale przepustowość jest zminimalizowana ze względu na dodatkowy czas obsługi materiału.

Optymalizacja obrysu

Optymalizacja skoku jest kolejnym ważnym punktem dyskusji w technologii gięcia. Prasa krawędziowa może iść tak szybko, zanim zacznie tracić dokładność i jakość wykonania.

W niektórych krajach europejskich hamulec prasy nie może przekroczyć pewnego progu ze względów bezpieczeństwa. Rozwiązaniem jest żyć ze stałą prędkością i znaleźć sposoby na zoptymalizowanie tej prędkości i poprawę liczby zakrętów na godzinę.

Koncentrując się na optymalizacji skoku, zobaczysz prasy krawędziowe zdolne do 1000 zagięć na godzinę bez zwiększania prędkości maszyny.