Elecció de la cursa de la premsa per a l'estampació: velocitat, parell i física

TL;DR
Trieu la cursa correcta de la premsa és un compromís entre productivitat (SPM) i factibilitat del procés . Per punxonat, embutició i operacions d'alta velocitat , seleccioneu la cursa més curta possible (típicament entre 0,5 i 1,5 polzades) per minimitzar la velocitat d'impacte, allargar la vida de l'eina i maximitzar les curses per minut. Una cursa més curta redueix la distància que recorre el carro, permetent temps de cicle més ràpids sense incrementar la velocitat del lliscant en el punt d'impacte.
Per embutició profunda i formació complexa , la longitud de la cursa ve determinada per l'espai necessari per a la peça. L'estàndard industrial estableix una longitud de cursa d'almenys 2,5 vegades l'alçada final de la peça per assegurar espai suficient per a la retirada de la peça i l'alimentació del material. No proporcionar aquest espai comporta riscos de col·lisió i fallades en l'alimentació automàtica. Els enginyers han de calcular la "finestra d'alimentació"—el temps disponible en el cicle perquè l'alimentador avanci la tira—la qual esdevé críticament curta a mesura que augmenten la longitud de cursa i les SPM.
Conceptes fonamentals: Cursa vs. Alçada de tancament i el moviment de manovella
Abans de seleccionar les especificacions, és fonamental distingir entre la cursa de la premsa i alçària tancada , ja que aquests termes s’acostumen a confondre sovint durant l’especificació de l’equipament. La cursa de la premsa és la distància vertical total que recorre el carro des del punt mort superior (PMS) fins al punt mort inferior (PMI). És una característica fixa de la geometria del cigonyal de la màquina (en premses mecàniques) o una variable programable (en premses servo/hidràuliques).
Alçària tancada , per contra, és la distància des del fons del carro fins a la part superior de la placa de suport quan la cursa es troba al PMI. L’alçada tancada determina l’alçada màxima de matriu que pot allotjar la premsa, mentre que la longitud de la cursa determina el moviment dinàmic del procés de conformació.
Entendre el el moviment sinusoidal d’una premsa mecànica és essencial per a la selecció de la cursa. En una premsa de manovella estàndard, el carro no es mou a velocitat constant. S’accelera des del repòs al PMS, assolint la velocitat màxima a la posició de 90 graus (mig curs), i desaccelera fins a zero al PMI. Aquest perfil físic significa que la longitud del cop dicta directament la velocitat d'impacte - Sí, sí. Un cop més llarg fa que el ram viatgi més ràpid en el punt mitjà per cobrir la major distància en la mateixa quantitat de temps, augmentant significativament l'energia cinètica transferida a la eina en el contacte.

El cas dels trets curts: blanquatge i productivitat d'alta velocitat
Per a operacions que impliquen parts plans, matriu progressiva o simple blanqueig, el consens d'enginyeria és inequívoc: utilitzar el el corrent més curt possible - Sí, sí. La reducció de la longitud de la carrera produeix tres avantatges d'enginyeria crítics que afecten directament al ROI i a l'OEE (eficàcia general de l'equipament).
1.- El seu nom. Reducció de la velocitat d'impacte i l'usura de les eines
La vida útil de l'eina sovint està determinada per la velocitat amb la qual el punx golpea el material. Les altes velocitats d'impacte generen calor excessiu i ones d'esfòrç que causen trencament prematur i fatiga de punxo. Reducint la longitud del traç, reduïm efectivament la velocitat del diapositiu en el punt d'enfrontament.
Les dades indiquen que reduir la longitud del cor en la meitat pot disminuir la velocitat d'impacte en aproximadament 28%- Sí, sí. Per exemple, una premsa que funciona amb un corrent de 40 mm pot colpejar el material a 25 mm / sec, mentre que un corrent de 20 mm amb el mateix SPM només impactaria a 18 mm / sec. Aquesta reducció redueix dràsticament la càrrega d'impacte en els punxos, estenent significativament els intervals entre l'afilament.
2. Aument de la velocitat de producció (SPM)
Els moviments més curts permeten moviments més alts per minut (SPM) sense excedir els límits de velocitat crítica de l'eina o l'equip d'alimentació. Si redueixes la carrera de ram de 1,0 polzades a 0,5 polzades, teòricament pots duplicar la SPM de premsa mantenint un perfil de velocitat de deslizament similar. Aquest és el principal motor per a estampatge d'alta velocitat de terminals elèctrics i laminats de motors.
3. Ventalles de feed optimitzades
En l'estampatge d'alta velocitat, el factor limitant és sovint l'alimentador, no la premsa. La banda només s'ha d'avançar quan els punxos estan lliures del material (la "ventalla d'alimentació"). Un corrent més curt maximitza la part del cicle de manivela disponible per alimentar. Amb un corrent corrent, els punxos eliminen el material més ràpidament en el corrent ascendent i s'activen més tard en el corrent descendent, proporcionant una finestra d'angle de màquina més àmplia (per exemple, 270 ° a 90 °) per al servofeeder per indexar el material.
Els trets llargs: dibuixos profundos i moldejos complexos
Mentre que els trets curts ofereixen velocitat, són físicament impossibles per a aplicacions de dibuix profund. Aquí, la longitud de la carrera no és negociable i està regida per les dimensions físiques de la part i la termodinàmica del procés de formació.
La regla de 2,5x de desacreditació
Per a les peces amb tirada profunda (tampons, lattes, cobertes), la restricció principal és la retirada de la part. Necessites prou espai vertical per aixecar la peça final de la matriu i netejar el sistema de transferència. La regla bàsica és:
Llargada de rodatge ≥ 2,5 × Alçada de la part acabada
Per exemple, si està dibuixant una lata de begudes que és de 4 polzades d'alçada, generalment requereix un traç d'almenys 10 polzades. Això explica les 4 polzades de la part en si, l'elevació d'extracció, i el espai lliure necessari per al braç de transferència o alimentador per moure la part fora sense col·lisió.
Disponibilitat d'energia i parell
El dibuix profund requereix un tònage sostenit més amunt en la carrera, molt abans que el diapositiu arribi a BDC. Les impremes mecàniques estan classificades per a la tonalitat completa només prop del fons (normalment 30° per sobre de BDC). Un corrent més llarg canvia la corba de parell, reduint potencialment el tonelage disponible en el punt de contacte inicial. En seleccionar una premsa de temps llarg per dibuixar, els enginyers han de verificar curva de desvalorificació del parell per assegurar que la premsa tingui energia suficient (capacitat del volant) i parell per començar el tirant a polzades per sobre de BDC sense aturar.
Calcular la longitud òptima de la màxima
Seleccionar la carrera precisa implica una matriu de càlcul que considera el temps d'alimentació, la geometria de la part i la velocitat de premsa. Utilitza el següent flux lògic per determinar la especificació:
- Pas 1: Determinar el desnivell mínim. Per a les parts planes, això és simplement l'elevació de banda requerida per a deixar els pilots. Per a les parts formades, s'aplica la regla de 2,5 x d'alçada.
-
Pas 2: Calcular els requisits de la finestra d'alimentació. Determina quants graus del cicle de la palanca estan bloquejats per l'eina que acciona el material.
FÒRMULA: Àngul bloquejat = 2 × arcsin (( (Defunditat de tiratge + espai lliure) / (Corrent / 2) ). - Pas 3: Valorar la velocitat d'alimentació. Si l'angle "obert" restant és insuficient per al seu alimentador per indexar la longitud de l'anell a la SPM desitjada, s'ha d'augmentar el corrent (per ampliar la finestra) o actualitzar a un servo alimentador més ràpid.
- Pas 4: comproveu els límits de velocitat. Calcular la velocitat d'impacte a la carrera i SPM proposats. Si supera els límits recomanats de l'acer de la eina (normalment depèn del tipus de material i l'espessor), cal reduir la carrera o SPM.
Per als fabricants que requereixen una flexibilitat extremacom els proveïdors de nivell 1 de l'automoció que produeixen brackets plans i carteris de tirada profunda premses servo o les preses hidràuliques són sovint la millor opció. Aquestes màquines permeten perfiles de corrent programables, que permeten un mode "correcte" per al blancament i un mode "llarg" per dibuixar en el mateix equip.

Compromís operatiu: Velocitat, energia i manteniment
La decisió de la longitud de la carrera de la premsa té implicacions a llarg termini en els costos de manteniment i d'explotació. Fer funcionar una premsa de temps llarg per a treballs de temps curt (per exemple, blanquejar les rentadores planes en una premsa de temps curt de 10 polzades) és un error comú però costós. El desplaçament excessiu de llisques genera fricció innecessària, malgasta energia de volant i obliga a la premsa a córrer més lentament del que pot.
| Característica | Tracte curt | Tracte llarg |
|---|---|---|
| Aplicació principal | Blanquatge, forjament, laminació d'alta velocitat | Dibuix profund, doblegament profund, recorte |
| Velocitat d'impacte | Baixa (Millor vida útil de les eines) | Alt (Més alt desgast de les eines) |
| Potencial de SPM | Alta (Maxima productivitat) | Baixa (Limitada per la velocitat) |
| Consum d'energia | Eficiència (Menos viatges) | Alt (excés de moviment) |
A més, mantenir l'alineació de la premsa es fa crítica a mesura que la longitud de la carrera augmenta. Les forces de propulsió lateral sobre els gibs s'amplien en operacions de llarg temps, especialment si la càrrega està fora del centre. El manteniment regular dels gibs i el sistema de lubricació no és negociable per a màquines de llarg temps.
Per als fabricants d'automòbils que equilibren aquests complexos compromisos, la col·laboració amb un fabricant especialitzat sovint pot mitigar els riscos de desajust d'equipaments. Empreses com Shaoyi Metal Technology aprofitar les capacitats avançades de premsa fins a 600 tones per gestionar diversos requisits de temps de tracte, lliurant components certificats IATF 16949 com braços de control i subframes sense la necessitat d'inversió de capital intern en maquinària especialitzada de temps de tracte llarg.
Preguntes freqüents
1.- El seu nom. Hem de triar la velocitat de premura basant-nos en la productivitat o el manteniment?
Tot i que l'objectiu és la productivitat (SPM), l'ús de manteniment hauria de dictar el límit. Fer funcionar una premsa a més velocitat del que pot suportar l'eina o el sistema d'alimentació provocarà microaturades, errors d'alimentació i trencament d'eines que destrueixen l'OEE. És millor funcionar de manera constant al 80% de la velocitat màxima que funcionar al 100% amb aturades imprevistes freqüents.
2. Quina és la diferència entre la cursa de la premsa i l'alçada de tancament?
La cursa de la premsa és la distància dinàmica que recorre el carro des del punt més alt fins al més baix (PMS a PMI). L'alçada de tancament és l'espai estàtic disponible per a l'eina quan el carro està al seu punt més baix (PMI). Augmentar la longitud de la cursa no canvia l'alçada de tancament, però ajustar el cargol de regulació del carro canvia l'alçada de tancament sense alterar la longitud de la cursa.
3. Per què és millor una cursa de premsa més curta per a la vida útil de l'eina?
Una cursa més curta redueix la velocitat d'impacte del punxó en contacte amb el material. Com que el carro té menys distància a recórrer en el mateix temps, es mou més lentament en el moment de l'impacte. Aquesta reducció en la transferència d'energia cinètica minimitza la sacsejada, la generació de calor i el desgast abrasiu en les vores de tall.
Petits lots, altes estàndards. El nostre servei d'prototipatge ràpid fa que la validació sigui més ràpida i fàcil —