Odabir hoda preša za utiskivanje: Brzina, okretni moment i fizika

KRATKO
Odabir ispravne duljine hoda preša je kompromis između produktivnosti (SPM) i izvodivosti procesa . Za izrezivanja, probijanja i radnji velikom brzinom , odaberite najkraći mogući hod (tipično 0,5 do 1,5 inča) kako biste smanjili brzinu udara, produljili vijek trajanja alata i maksimizirali broj hodova po minuti. Kraći hod smanjuje put koji klip prolazi, omogućujući brže cikluse bez povećanja brzine klizanja u trenutku udara.
Za dubokog vučenja i složenog oblikovanja , duljina hoda određena je prostornim zahtjevima za gotovim dijelom. Standard u industriji je duljina hoda od najmanje 2,5 puta veća od visine gotovog dijela kako bi se osiguralo dovoljno mjesta za uklanjanje dijela i vođenje materijala. Ako se ne osigura ovaj prostor, postoji rizik od sudara te neuspjeha automatskog dovoda. Inženjeri moraju izračunati "prozor za dovođenje" — raspoloživo vrijeme u ciklusu za napredovanje trake — koji postaje kritički kratak s povećanjem duljine hoda i SPM-a.
Osnove: Hod prema zatvorenoj visini i kulisni pokret
Prije odabira specifikacija, ključno je razlikovati između hod preša i radna visina , jer se ti pojmovi često miješaju prilikom definiranja opreme. Hod preša je ukupna vertikalna udaljenost koju klizna komponenta prelazi od Gornje Mrtve Točke (GMT) do Donje Mrtve Točke (DMT). To je fiksna karakteristika geometrije koljenastog vratila stroja (kod mehaničkih preša) ili programabilna varijabla (kod servo/hidrauličkih preša).
Radna visina , naprotiv, je udaljenost od donjeg dijela klizne ploče do vrha ploče nosača alata kada se hod nalazi u DMT. Zatvorena visina određuje maksimalnu visinu alata koju preš može prihvatiti, dok dužina hoda određuje dinamičko gibanje procesa oblikovanja.
Razumijevanje sinusoidalno gibanje mehaničkog preša je ključno za odabir hoda. Kod standardnog krivajnog preša, klizna komponenta se ne pomiče stalnom brzinom. Ona ubrzava iz stanja mirovanja na GMT, postiže maksimalnu brzinu u položaju od 90 stupnjeva (sredina hoda), a zatim usporava do nule na DMT. Ovaj fizikalni profil znači da duljina hoda izravno određuje brzinu udara . Duži hod rezultira većom brzinom klizanja u srednjoj točki kako bi se prešla veća udaljenost u istom vremenskom periodu, što značajno povećava kinetičku energiju prenesenu alatu pri kontaktu.

Za kratke hodove: isijecanje i visoka proizvodnost
Kod operacija koje uključuju ravne dijelove, progresivne kalupe ili jednostavno isijecanje, inženjerski konsenzus je nedvosmislen: koristite najkraći mogući hod . Smanjenje duljine hoda daje tri ključne inženjerske prednosti koje izravno utječu na ROI i OEE (Opća učinkovitost opreme).
1. Smanjena brzina udara i trošenje alata
Vek trajanja alata često ovisi o brzini kojom štap udari u materijal. Visoke brzine udara stvaraju prekomjernu toplinu i udarne valove koji uzrokuju prerano ljuštenje i umor štapova. Smanjenjem duljine hoda efektivno smanjujete brzinu klizanja u trenutku spajanja.
Podaci pokazuju da smanjenje dužine udarca za pola može smanjiti brzinu udarca za približno 28%- Što? Naprimjer, tiskarica koja radi s udarcem od 40 mm mogla bi pogoditi materijal brzinom od 25 mm/s, dok bi udar od 20 mm na istom SPM-u pogodio samo 18 mm/s. Ovo smanjenje drastično smanjuje udarni teret na udare, značajno produžavajući intervale između oštrenja.
2. - Što? U skladu s člankom 3. stavkom 2.
U slučaju da se u slučaju pojačanja brzine za upotrebu u sustavu za obradu brzine za upotrebu u sustavu za obradu brzine za upotrebu u sustavu za obradu brzine za upotrebu u sustavu za obradu brzine za upotrebu u sustavu za upotrebu u sustavu za upotrebu u sustavu za upotrebu u sustavu Ako smanjite udar od 1,0 inča na 0,5 inča, možete teoretski udvostručiti SPM pritiska, zadržavajući sličan profil brzine klizanja. To je glavni pokretač za brzi pečat električnih terminala i motoričkih laminiranja.
3. Slijedi sljedeće: Optimizirani prozori za sadržaj
U brzom pečatanju, ograničavajući faktor često je hranitelj, a ne tiskara. U slučaju da se ne može primijeniti presjek, u slučaju da se ne može primijeniti presjek, to se može učiniti u skladu s člankom 6. stavkom 3. Kratki udar maksimalno povećava dio ciklusa koji je dostupan za hranjenje. S kratkim udarcem, udarci brže čiste materijal na uzlaznom udaru i kasnije se uključuju na silaženju, pružajući širi kut za šav (npr. 270 ° do 90 °) za servo hranitelj za indeksiranje materijala.
Dugi potezi: duboko crtanje i složeno oblikovanje
Dok kratki potezi pružaju brzinu, fizički su nemogući za duboke aplikacije crtanja. U ovom slučaju, dužina udarca nije pregovarajuća i upravljaju je fizičke dimenzije dijela i termodinamika procesa oblikovanja.
Pravilo o razgraničenosti 2,5x
Kod dubokih vučenih dijelova (šolje, limenke, kućišta), glavni ograničavajući faktor je uklanjanje dijela. Potrebno je dovoljno vertikalnog prostora kako bi se gotovi dio podigao iz alata i oslobodio transfer sustava. Standardno pravilo palca je:
Duljina hoda ≥ 2,5 × Visina gotovog dijela
Na primjer, ako vučete limenku za piće visoku 4 inča, općenito vam je potreban hod od najmanje 10 inča. To obuhvaća 4 inča samog dijela, visinu dizanja za vađenje te razmak potreban da ruka transfera ili dovodnik pomakne dio bez sudara.
Dostupnost energije i okretnog momenta
Duboko vučenje zahtijeva održivi tlak više u hodu, daleko prije nego što klizna osovina dosegne donju mrtvu točku (BDC). Mehanički preši ocjenjuju puni kapacitet tlaka samo blizu dna (obično 30° iznad BDC). Duži hod mijenja krivulju okretnog momenta, što može smanjiti dostupni tlak u trenutku prvog kontakta. Pri odabiru preša s dugim hodom za vučenje, inženjeri moraju provjeriti krivulju smanjenja okretnog momenta kako bi se osiguralo da preša ima dovoljno energije (kapacitet makhovice) i okretnog momenta da započne vučenje nekoliko inča iznad BDC-a bez zaustavljanja.
Izračun optimalne duljine hoda
Odabir točne duljine hoda uključuje matricu izračuna koja uzima u obzir vrijeme dotjecanja, geometriju dijela i brzinu preše. Koristite sljedeći tijek logike kako biste odredili specifikaciju:
- Korak 1: Odredite minimalni razmak. Za ravne dijelove, to je jednostavno podizanje trake potrebno za prolazak pokazivača. Za oblikovane dijelove, primijenite pravilo 2,5x visina.
-
Korak 2: Izračunajte zahtjeve za prorez za dotjecanje. Određivanje koliko stupnjeva kulisnog ciklusa blokira alat koji ulazi u materijal.
FORMULA: Blokirani kut = 2 × arcsin( (Duljina vučenja + Razmak) / (Hod / 2) ). - Korak 3: Procijenite brzinu dotjecanja. Ako preostali "otvoreni" kut nije dovoljan da vaš dovođač pomakne željenu udaljenost pri željenoj SPM-u, morate ili povećati hod (kako biste proširili prorez) ili nadograditi na brži servo dovođač.
- Korak 4: Provjerite ograničenja brzine. Izračunajte brzinu udara pri predloženom hodu i SPM-u. Ako premašuje preporučena ograničenja alatnog čelika (obično ovisna o vrsti i debljini materijala), morate smanjiti hod ili SPM.
Za proizvođače koji zahtijevaju ekstremnu fleksibilnost — poput auto dobavljača prve razine koji proizvode ravne nosače i duboko vučene kućišta — servo preše ili hidrauličke prese često su bolji izbor. Ovi strojevi omogućuju programabilne profile hoda, omogućujući "kratki hod" način za izrezivanje i "dugi hod" način za vučenje na istoj opremi.

Operativni kompromisi: Brzina, energija i održavanje
Odluka o duljini hoda klackalice ima dugoročne posljedice po troškove održavanja i pogona. Pogon presa s dugim hodom za poslove koji zahtijevaju kratki hod (npr. proboj ravni pločica na presi s hodom od 10 inča) uobičajena je, ali skupa pogreška. Višak puta klizanja stvara nepotrebno trenje, troši energiju mахovice i prisiljava presu da radi sporije nego što bi mogla.
| Značajka | Kratak izlet | Dugi izlet |
|---|---|---|
| Glavno primjena | Proboj, kaljenje, visokobrzinska laminacija | Dubinsko vučenje, dubinsko savijanje, rezanje |
| Brzina udara | Niska (bolji vijek trajanja alata) | Visoka (veće trošenje alata) |
| Potencijal SPM-a | Visok (maksimalna produktivnost) | Nizak (ograničen brzinom) |
| Potrošnja energije | Učinkovito (manje putovanja) | Visoko (prekomjerno kretanje) |
Osim toga, održavanje poravnanja prese postaje kritično kako se povećava dužina hoda. Bočne sile potiska na vodičima se povećavaju kod operacija s dugim hodom, pogotovo ako je opterećenje izvan središta. Redovno održavanje vodiča i sustava podmazivanja nije opcija kod mašina s dugim hodom.
Za proizvođače automobila koji moraju uravnotežiti ove složene kompromise, suradnja s posebnim izvođačem često može ublažiti rizike nepodudarnosti opreme. Tvrtke poput Shaoyi Metal Technology koriste napredne mogućnosti prese do 600 tona za upravljanje različitim zahtjevima hoda te isporučuju komponente certificirane prema IATF 16949, kao što su nosači upravljača i potkonstrukcije, bez potrebe za unutarnjim kapitalnim ulaganjima u specijaliziranu opremu za dugi hod.
Često postavljana pitanja
1. Trebamo li odabrati brzinu prese na osnovi produktivnosti ili održavanja?
Iako je cilj produktivnost (SPM), održavanje bi trebalo odrediti granicu. Pokretanje prese brže nego što alati ili sustav za hranjenje mogu podnijeti rezultirat će mikro-stankama, promašenim hranjenjem i lomljenjem alata što uništava OEE. Bolje je dosljedno raditi na 80% maksimalne brzine nego na 100% s čestim nenaplaniranim stajanjima.
2. U čemu je razlika između hoda prese i zatvorene visine?
Hod prese je dinamička udaljenost koju klip prolazi od vrha do dna (GMP do DMP). Zatvorena visina je statički prostor dostupan alatu kada se klip nalazi u najnižoj točki (DMP). Povećanje duljine hoda ne mijenja zatvorenu visinu, ali podešavanje vijka za regulaciju klizanja mijenja zatvorenu visinu bez promjene duljine hoda.
3. Zašto je kraći hod prese bolji za vijek trajanja alata?
Kraći hod smanjuje brzinu udarca bijega pri kontaktu s materijalom. Budući da klizač ima manju udaljenost za prijeći u istom vremenskom intervalu, kretat će se sporije u trenutku udara. Ovo smanjenje prijenosa kinetičke energije minimizira udarni učinak, generiranje topline i abrazivno trošenje na reznim rubovima.
Male količine, visoki standardi. Naša usluga brzog prototipiranja čini potvrdu bržom i lakošću —