RESUMO

Os sistemas de automatización con troquel de transferencia representan un proceso de fabricación eficiente que utiliza un troquel de múltiples estacións combinado cun mecanismo de transferencia mecánico ou servoaccionado para mover e conformar automaticamente pezas de metal. Este método é ideal para producir compoñentes complexos de volume medio a alto, ofrecendo maior liberdade de deseño para pezas intricadas en comparación co estampado con troquel progresivo. A súa vantaxe principal é a capacidade de manexar pezas separadas, permitindo operacións máis complexas en cada estación.

Que son os sistemas de automatización con troquel de transferencia?

Un sistema de automatización por troquel de trasferencia é un proceso sofisticado de conformado metálico centrado nun troquel de múltiples estacións. Ao contrario que os métodos de punzonado máis sinxelos, un sistema de troquel de trasferencia realiza múltiples operacións—como conformado, perforación, recorte e embutición—de forma secuencial. A característica definitoria é o seu mecanismo de trasferencia automatizado, que colle fisicamente unha peza, móvea á seguinte estación e a posiciona con precisión para a operación subseguinte. Este proceso está deseñado para pezas que son demasiado complexas ou grandes para un arranxo de troquel dunha soa estación ou progresivo.

O principio fundamental consiste en tratar cada peza como un compoñente separado e individual desde a primeira estación. Na maioría dos casos, a operación inicial é cortar unha chapa dun rolo bruto de material. A partir dese momento, a peza queda liberada da banda de material. Esta liberdade permite realizar operacións que son imposibles no punzonado progresivo, onde a peza permanece unida á banda ata a etapa final. Por exemplo, as pezas poden xirarse, elevarse ou reposicionarse en diferentes ángulos, o que posibilita a creación de formas de embutición profunda, xeometrías irregulares e compoñentes con características en múltiples caras.

Os fabricantes elixen os sistemas de troquelado por transferencia cando a produción require un equilibrio entre alto volume, complexidade e eficiencia de custos. Aínda que o investimento inicial en utillaxes pode ser considerable, a automatización reduce drasticamente os custos de man de obra e aumenta a produtividade nas series de produción prolongadas. Esta tecnoloxía é especialmente frecuente na industria do automóbil para producir elementos como compoñentes estruturais, carcacas e pezas do chasis. Para entender mellor o seu lugar na fabricación, resulta útil comparala con outros métodos comúns de troquelado.

Compóñentes centrais e tipos de sistemas de transferencia

Un sistema de automatización por troquel de transferencia completo é unha integración de varios compoñentes críticos que funcionan en unísono. Os elementos principais son a propria prensa de estampado, que fornece a forza; o troquel de múltiples estacións, que contén a ferramenta para cada operación de formado; e o mecanismo de transferencia, que actúa como o corazón automatizado do sistema. É o mecanismo de transferencia o que realmente distingue esta tecnoloxía, ditando a súa velocidade, precisión e flexibilidade.

Os mecanismos de transferencia evolucionaron considerablemente, desde sistemas puramente mecánicos ata robótica avanzada controlada por servomotores. Esta evolución ampliou as capacidades do estampado por troquel de transferencia, permitindo velocidades máis altas e manipulacións de pezas máis complexas. A elección do sistema depende das necesidades específicas da aplicación, incluíndo o tamaño da peza, a velocidade de produción e a configuración da prensa. Por exemplo, Shaoyi (Ningbo) Metal Technology Co., Ltd. especialízase en troqueis de estampado personalizados para automoción, aproveitando sistemas avanzados para satisfacer as rigorosas demandas de precisión e eficiencia dos principais fabricantes de equipos orixinais (OEM).

Os diferentes tipos de sistemas de transferencia ofrecen vantaxes distintas e elíxense segundo o entorno de fabricación:

• Sistemas montados na prensa: Están integrados directamente na prensa de estampado. Poden ser mecánicos, impulsados polo cigüeñal principal da prensa, ou servoimpulsados, que ofrecen control independente dos perfís de movemento. Os sistemas servo proporcionan maior flexibilidade, permitindo movementos optimizados que melloran a precisión, aínda que as prensas mecánicas tradicionais adoitan acadar velocidades máis altas para producións de alto volume.
• Sistemas de transferencia a través da fiestra: Como o seu nome indica, estes sistemas presentan raíles de transferencia que pasan a través das aberturas laterais da prensa. Este deseño, frecuentemente un sistema servo de 3 eixos, proporciona unha excelente visibilidade e acceso á zona da troqueladora para mantemento e cambios. É unha solución versátil que se pode instalar como actualización en prensas existentes.
• Sistemas de Transferencia Robóticos (Liñas en Tándem): Aínda que é distinto dunha única prensa de transferencia, este enfoque automatizado utiliza robots industriais para mover pezas grandes entre múltiples prensas configuradas en liña. Ofrece moi flexibilidade para compoñentes moi grandes, como paneis corporais de automóbiles, pero xeralmente require unha maior inversión inicial e máis espazo.

Os sistemas modernos son predominantemente servoeléctricos, xa que proporcionan un control preciso e programable sobre os tres eixes de movemento: peche, elevación e traslado/inclinación. Isto permite un posicionamento suave e repetible e un funcionamento a alta velocidade, con características como eixes de elevación de contrapeso e rodamientos lineais sen mantemento que garanticen fiabilidade e rendemento a longo prazo.

Explicación do proceso de estampado por troquel de traslado

O proceso de estampado por troquel de traslado transforma unha chapa metálica plana nun compoñente acabado tridimensional mediante unha secuencia precisamente sincronizada de operacións. Cada ciclo da prensa avanza múltiples pezas simultaneamente, sendo cada peza sometida a unha fase diferente da súa formación. O proceso é un modelo de eficiencia automatizada, que flúe de forma lóxica desde o material bruto ata a peza completada.

Aínda que as operacións exactas varían segundo o deseño da peza, o fluxo de traballo fundamental segue unha secuencia consistente de varios pasos:

1. Alimentación do material e corte: Unha bobina de material bruto aliñase na primeira estación da ferramenta. Aquí, a prensa realiza unha operación de embutición, recortando a forma plana inicial da peza e separándoa completamente da banda de material. Este embutido libre está agora listo para ser transferido.
2. Recollida e transferencia da peza: Cando o carro da prensa sobe, o mecanismo de transferencia actívase. Un conxunto de "dedos" mecánicos ou neumáticos montados en barras de transferencia agarra firmemente o embutido. As barras entón levantan a peza verticalmente, móvena horizontalmente ata a seguinte estación e baixan-na no seguinte espello da ferramenta.
3. Operacións de conformado e perforación: Coa peza colocada con precisión na segunda estación, o carro da prensa descende, realizando a seguinte operación. Isto podería ser unha operación de estirado para crear profundidade, unha operación de perforación para facer furos ou unha operación de recorte para dar forma aos bordos. Este paso repítese en varias estacións, cada unha engadindo máis detalles e refinamento á peza.
4. Operacións complexas e reposicionamento: Nas estacións intermedias, o sistema de transferencia pode xirar ou reorientar a peza para permitir operacións en diferentes caras. Esta capacidade é crucial para crear xeometrías complexas que doutro modo requirirían procesamento secundario. As operacións poden incluír acuñado, curvado, rebordeado ou incluso roscado dentro da ferramenta.
5. Formado final e expulsión: Nas estacións finais, a peza realiza as súas últimas operacións de formado, recorte ou rebordeado para cumprir coas especificacións finais. Unha vez completada a peza, o sistema de transferencia levana a unha estación de saída, onde se expulsa da prensa cara a un transportador ou a un recipiente de recollida.

Todo o proceso está perfectamente sincronizado. O movemento do sistema de transferencia está sincronizado co golpe da prensa para asegurar que as pezas están fóra das ferramentas antes de que estas se pechen e están perfectamente posicionadas para cada impacto. Este alto nivel de automatización garante consistencia, calidade e produción en gran volume.

Aplicacións clave e vantaxes industriais

A automatización do troquelado por transferencia ofrece unha combinación única de versatilidade e eficiencia, converténdoo no método de fabricación preferido para compoñentes metálicos complexos en varias industrias clave. A súa capacidade de producir pezas grandes e embutidas profundamente con características intrincadas a altos volumes proporciona unha vantaxe competitiva clara onde tanto a forma como a función son críticas. Esta tecnoloxía é especialmente vital nos sectores que requiren alta precisión e repetibilidade.

As principais industrias que dependen do troquelado por transferencia inclúen a automoción, electrodomésticos, climatización (HVAC) e ferraxes para canalización. No sector da automoción, utilízase para fabricar desde compoñentes estruturais do chasis e soportes do motor ata depósitos de combustible e cárteres. Para electrodomésticos, produce carcenzas complexas, tambores profundos para lavadoras e envoltorios de compresores. O denominador común é a necesidade de pezas xeometricamente complexas que sexan resistentes, lixeiras e producidas de forma rentable por millóns.

As principais vantaxes que impulsan a súa adopción son:

• Liberdade de deseño: Como a peza está separada dunha banda portadora, os deseñadores teñen maior flexibilidade. Extrusións profundas, perforacións laterais e características en múltiples eixos son posibles dentro dun só proceso, o que se pode ver nos deseños de fabricantes como Layana .
• Rentabilidade para volumes altos: Aínda que os custos de ferramentas son altos, o baixo custo por peza en volumes de produción masiva ofrece un forte retorno sobre o investimento. A automatización reduce a man de obra, e un alto aproveitamento do material minimiza os residuos.
• Adequación para pezas máis grandes: En comparación co estampado progresivo, os sistemas de transferencia poden manipular materiais significativamente máis grandes e máis grosos, polo que son ideais para compoñentes estruturais robustos.
• Integración de operacións: Poden consolidarse múltiples pasos, incluídas operacións de conformado non tradicionais e incluso montaxe ou roscado dentro da ferramenta, nunha soa prensa, eliminando a necesidade de procesos secundarios.

Para determinar se esta tecnoloxía é a máis axeitada, un fabricante debe considerar os seguintes factores:

É axeitado o estampado con troquel de transferencia para o seu proxecto?

• Complexidade da Peza: Ten a peza características de embutición profunda, unha alta relación lonxitude-diámetro ou require operacións en múltiples lados?
• Volume de produción: Están as necesidades de produción no rango medio a alto (decentos de miles a millóns de pezas)?
• Tamaño da peza: É a peza demasiado grande ou volumosa como para ser manexada prácticamente nunha banda portadora de troquel progresivo?
• Tipo e espesor do material: Inclúe a aplicación materiais de maior grosor que requiren ferramentas e manipulacións robustas?

Se a resposta a varias destas preguntas é afirmativa, a automatización con troquel de transferencia é probablemente a solución de produción máis eficiente e económica.

Preguntas frecuentes

1. Que é un troquel de transferencia?

Unha punzón de transferencia é un tipo de ferramenta de estampado utilizada nunha prensa que ten múltiples estacións para realizar unha secuencia de operacións. A súa característica definitoria é que traballa con pezas separadas da bobina de material. Un sistema de transferencia mecánico ou robótico move estas pezas individuais dunha estación á seguinte, permitindo a creación de compoñentes grandes ou complexos que non se poden facer cunha punzón progresiva.

2. Cales son os diferentes tipos de mecanismo de transferencia utilizados nun sistema de automatización?

Os tipos máis comúns de sistemas de transferencia son os sistemas de 2 eixos e de 3 eixos (ou triaxial). Un sistema de 2 eixos move tipicamente unha peza cara adiante e fai a súa suxeición/desusxeición. Un sistema de 3 eixos engade un movemento vertical de elevación, o cal é crucial para pezas de estampado profundo. Estes sistemas poden montarse na prensa ou integrarse directamente no utillaxe. Os sistemas modernos son normalmente accionados por servomotores, permitindo un movemento totalmente programábel, mentres que as prensas máis antigas poden usar automatización mecánica fixa. En algunhas aplicacións, particularmente liñas en tandem, tamén se utilizan robots industriais para transferir pezas entre prensas.

3. Cal é a diferenza entre utillaxe en tandem e utillaxe de transferencia?

Un sistema de troquelado por transferencia realiza múltiples operacións de estampado nunha única prensa grande, utilizando un mecanismo de transferencia integrado para mover a peza entre as estacións do troquel dentro dese prensado. Unha liña en tándem consta de múltiples prensas separadas dispostas en secuencia, movéndose as pezas dunha prensa á seguinte, a miúdo mediante robots industriais. Os troquelados por transferencia son xeralmente para pezas complexas de tamaño pequeno a medio, mentres que as liñas en tándem úsanse normalmente para pezas moi grandes, como paneis corporais automotrices.