SHRNUTÍ

Systémy automatizace přenosových nástrojů představují efektivní výrobní proces, který využívá vícenásobný nástroj v kombinaci s mechanickým nebo servopoháněným přenosovým mechanismem k automatickému přesunu a tváření dílů z kovu. Tato metoda je ideální pro výrobu složitých dílů ve středních až vysokých sériích a nabízí větší konstrukční svobodu pro komplikované tvary ve srovnání s postupným stříháním. Hlavní výhodou je schopnost zpracovávat oddělené díly, což umožňuje složitější operace na každé stanici.

Co jsou systémy automatizace přenosových nástrojů?

Systém automatizace přenosové matrice je sofistikovaný proces tváření kovů, který se otáčí kolem vícestaniční matrice. Na rozdíl od jednodušších metod stříhání provádí systém s přenosovou maticí více operací – jako je tváření, vrtání, stříhání a tažení – postupně za sebou. Charakteristickým rysem je jeho automatický přenosový mechanismus, který fyzicky sejme polotovar, přesune jej na další stanici a přesně jej zafixuje pro následující operaci. Tento proces je navržen pro díly, které jsou příliš složité nebo velké na zpracování jednostaniční nebo postupovou maticí.

Základní princip zahrnuje zacházení s každým obrobkem jako s samostatnou, individuální součástí od první stanice. Většinou je první operací vyříznout prázdnou část z surové cívky materiálu. Od tohoto okamžiku je část volná od materiálu. Tato svoboda umožňuje operace, které jsou nemožné při progresivním lisování, kdy část zůstává připojená k pásu až do posledního kroku. Například části lze otáčet, zvednout nebo umístit pod různými úhly, což umožňuje vytvoření hluboko vytesaných tvarů, nepravidelných geometrii a komponent s funkcemi na více stranách.

Výrobci volí převodové systémy forem, když výroba vyžaduje rovnováhu mezi vysokým objemem, složitostí a nákladovou efektivitou. I když počáteční investice do nástrojů může být významná, automatizace výrazně snižuje pracovní náklady a zvyšuje propustnost při trvalých výrobních sériích. Tato technologie je obzvláště rozšířená v automobilovém průmyslu pro výrobu dílů jako jsou konstrukční součásti, skříně a díly spodku vozidla. Pro lepší pochopení jejího místa ve výrobě je užitečné ji porovnat s jinými běžnými metodami tváření do forem.

Základní komponenty a typy přenosových systémů

Kompletní systém automatizace přenosového lisování integruje několik klíčových komponent, které společně pracují v jednotě. Hlavními prvky jsou samotný lis, který dodává potřebnou sílu; vícestaniční forma, která obsahuje nástroje pro každou tvářecí operaci; a přenosový mechanismus, který představuje automatizované jádro systému. Právě přenosový mechanismus skutečně odlišuje tuto technologii a určuje její rychlost, přesnost a flexibilitu.

Přenosové mechanismy se výrazně vyvíjely, od čistě mechanických systémů až po pokročilé servo-řízené roboty. Tento vývoj rozšířil možnosti přenosového lisování forem, umožňující vyšší rychlosti a složitější manipulaci s díly. Volba systému závisí na konkrétních požadavcích aplikace, včetně velikosti dílu, rychlosti výroby a konfigurace lisu. Například, Shaoyi (Ningbo) Metal Technology Co., Ltd. specializuje se na výrobu kusových tvářecích nástrojů pro automobilový průmysl a využívá pokročilé systémy k naplnění přísných požadavků na přesnost a efektivitu od hlavních výrobců (OEM).

Různé typy přenosových systémů nabízejí zvláštní výhody a jsou vybírány na základě výrobního prostředí:

• Systémy montované do lisu: Tyto systémy jsou přímo integrovány do tvářecího lisu. Mohou být mechanické, poháněné hlavním klikovým hřídelem lisu, nebo servopoháněné, což umožňuje nezávislé řízení pohybových profilů. Servosystémy poskytují vyšší flexibilitu, která umožňuje optimalizované pohyby ke zlepšení přesnosti, i když tradiční mechanické lisy často dosahují vyšších rychlostí pro výrobu ve velkém objemu.
• Přenosové systémy skrz okno: Jak název napovídá, tyto systémy jsou vybaveny přenosovými kolejnicemi, které procházejí bočními otvory lisu. Tento design, často tvořený tříosým servosystémem, poskytuje vynikající přehlednost a přístup k oblasti nástroje pro účely údržby a výměn. Jde o univerzální řešení, které lze dodatečně namontovat na stávající lisy.
• Robotic Transfer Systems (Tandem Lines): I když se liší od jednoho přenosového lisu, tento automatizovaný přístup využívá průmyslové roboty k přesunu velkých dílů mezi více lisy uspořádanými do řady. Nabízí vysokou flexibilitu pro velmi velké komponenty, jako jsou karosářské díly automobilů, ale obvykle vyžaduje vyšší kapitálové náklady a větší plochu.

Moderní systémy jsou převážně servo-elektrické, protože umožňují přesné, programovatelné řízení všech tří os pohybu: upínání, zvedání a přenos/naklánění. To zajišťuje hladké, opakovatelné polohování a provoz za vysokých rychlostí, přičemž funkce jako osy zvedání s vyrovnáním zátěže a lineární ložiska bez údržby zaručují dlouhodobou spolehlivost a výkon.

Vysvětlení procesu tváření přenosovou matricí

Proces tváření přenosovou matricí přeměňuje rovinnou kovovou polotovar na dokončenou trojrozměrnou součástku prostřednictvím přesně synchronizované posloupnosti operací. Každý cyklus lisy postupně posouvá více dílů najednou, přičemž každý díl prochází jinou fází svého tváření. Tento proces je vzorem automatizované efektivity, která logicky probíhá od surového materiálu až po hotový díl.

I když se konkrétní operace liší podle návrhu dílu, základní pracovní postup následuje stálou, vícekrokovou sekvenci:

1. Přívod materiálu a stříhání Cívka surového materiálu je vedená do první stanice nástroje. Zde lis provede operaci vystřižení, při které vyřízne počáteční rovinný tvar dílu a úplně jej oddělí od pásu materiálu. Tento volný výstřižek je nyní připraven k přepravě.
2. Sevření a přeprava dílu: Když se lisovací rameno pohne vzhůru, aktivuje se přepravní mechanismus. Sada mechanických nebo pneumatických „prstů“ upevněných na přepravních tyčích pevně sevře výstřižek. Tyče pak díl zvednou svisle, posunou ho vodorovně do další stanice a spustí jej do další nástrojové dutiny.
3. Tvářecí a děrovací operace: Po přesném umístění dílu do druhé stanice se lisovací rameno spustí a provede další operaci. Může se jednat o tažení za účelem vytvoření hloubky, o děrování pro vytvoření otvorů nebo o ořezávání pro tvarování okrajů. Tento krok se opakuje na více stanicích, přičemž každá z nich přidává další detaily a zpřesňuje tvar dílu.
4. Složité operace a přemístění: Na mezistanicích může přenosový systém díl otočit nebo změnit jeho orientaci, aby bylo možné provádět operace na různých plochách. Tato schopnost je klíčová pro vytváření složitých geometrií, které by jinak vyžadovaly sekundární zpracování. Mezi operace patří kalibrování, zaoblování, žebrování nebo dokonce vnitrodiekové závitování.
5. Dokončovací tváření a vysunutí: Na posledních stanicích prochází díl finálním tvářením, stříháním nebo ohýbáním okrajů, aby splňoval konečné specifikace. Jakmile je díl dokončen, přenosový systém jej přemístí na výstupní stanici, kde je vysunut z lisu na dopravník nebo do sběrného koše.

Celý proces je dokonale synchronizován. Pohyb přenosového systému je časován podle zdvihu lisu, aby bylo zajištěno, že díly jsou před uzavřením nástrojů zcela uvolněny a přesně zasunuty do správné polohy pro každý zdvih. Tato vysoká úroveň automatizace zajišťuje konzistenci, kvalitu a vysoký výstupní objem.

Klíčové aplikace a výhody pro průmysl

Automatizované převodové nástroje nabízejí jedinečnou kombinaci univerzálnosti a efektivity, díky čemuž se stávají preferovanou výrobní metodou pro složité kovové součásti ve více klíčových odvětvích. Schopnost vyrábět velké, hlubokotažné díly s komplikovanými prvky ve vysokém objemu poskytuje zřetelnou konkurenční výhodu tam, kde jsou rozhodující jak tvar, tak funkce. Tato technologie je obzvláště důležitá v odvětvích, která vyžadují vysokou přesnost a opakovatelnost.

Hlavní odvětví, která spoléhají na lisování převodovými nástroji, zahrnují automobilový průmysl, domácí spotřebiče, systémy topení, ventilace a klimatizace (HVAC) a sanitární armatury. V automobilovém průmyslu se touto metodou vyrábí všechno, od konstrukčních rámů a držáků motoru až po palivové nádrže a mazací vany. U spotřebičů se vyrábí složité skříně, hlubokotažné bubny praček a skříně kompresorů. Společným jmenovatelem je potřeba geometricky složitých dílů, které jsou pevné, lehké a ekonomicky vyráběné v milionových sériích.

Hlavní výhody, které podporují její uplatňování, jsou:

• Volnost návrhu: Protože díl není spojen s dopravníkem, mají konstruktéři větší flexibilitu. Hluboké tažení, boční průstřihy a prvky na více osách jsou všechny možné v rámci jednoho procesu, jak lze vidět u návrhů výrobců jako Layana .
• Nákladová efektivita při vysokých objemech: I když jsou náklady na nástroje vysoké, nízké náklady na díly při sériové výrobě zajišťují silný výnos investice. Automatizace snižuje pracnost a vysoké využití materiálu minimalizuje odpad.
• Vhodnost pro větší díly: Ve srovnání s postupným stříháním lze u transferových systémů zpracovávat výrazně větší a tlustší materiály, což je ideální pro pevné konstrukční prvky.
• Integrace operací: Více kroků, včetně netradičních tvářecích operací a dokonce montáže nebo řezání závitů uvnitř nástroje, lze sloučit do jednoho lisu, čímž odpadá potřeba dodatečného zpracování.

Chcete-li určit, zda je tato technologie vhodná, měl by výrobce zvážit následující faktory:

Je přestupné lisování vhodné pro váš projekt?

• Složitost dílu: Má díl tažené prvky, vysoký poměr délky k průměru nebo vyžaduje operace na více stranách?
• Objem produkce: Jsou výrobní potřeby ve střední až vysoké oblasti (desetitisíce až miliony dílů)?
• Velikost dílu: Je díl příliš velký nebo objemný na to, aby bylo možné ho prakticky zpracovávat na nosném pásku postupné matrice?
• Typ a tloušťka materiálu: Spojeno-li se použití s materiály větší tloušťky, které vyžadují pevné nástroje a manipulaci?

Pokud odpovíte kladně na několik z těchto otázek, je pravděpodobné, že automatizace s přestupnou maticí bude nejefektivnějším a nejekonomičtějším řešením výroby.

Nejčastější dotazy

1. Co je to přestupná matrice?

Přenosová matrice je typ tvářecího nástroje používaného ve lise, který má více stanic pro provádění řady operací. Její charakteristickým rysem je práce s díly oddělenými od materiálového pásu. Mechanický nebo robotický přenosový systém přesouvá tyto jednotlivé díly z jedné stanice na další, což umožňuje výrobu velkých nebo složitých komponent, které nelze vyrobit v postupné matici.

2. Jaké jsou různé typy přenosových mechanismů používaných v automatickém systému?

Nejběžnějšími typy přenosových systémů jsou dvouosé a tříosé (nebo trojosé) systémy. Dvouosý systém obvykle součást posune vpřed a zajistí/uvolní ji. Tříosý systém přidává vertikální zdvih, což je klíčové pro hlubokotažené díly. Tyto systémy mohou být montovány na lisy nebo integrovány přímo do nástroje. Moderní systémy jsou obvykle servopoháněné, což umožňuje plně programovatelný pohyb, zatímco u starších lisů se může používat pevná mechanická automatizace. V některých aplikacích, zejména u tandemových linek, se k přenášení dílů mezi lisy používají také průmyslové roboty.

3. Jaký je rozdíl mezi tandemovým a přenosovým nástrojem?

Přenosový systém s die provádí více krokových operací v jediné velké lisy s použitím integrovaného přenosového mechanismu, který přesouvá díl mezi jednotlivými nástroji uvnitř této lisovací linky. Tandemová linka s die se skládá z několika samostatných lisů uspořádaných za sebou, přičemž díly jsou přenášeny z jedné lisovací stanice do další, často průmyslovými roboty. Přenosové nástroje se obecně používají pro malé až střední složité díly, zatímco tandemové linky se typicky používají pro velmi velké díly, jako jsou karosářské panely automobilů.