KRATKO

Sustavi automatizacije s transfer matricama predstavljaju učinkovit proizvodni proces koji koristi višestaničnu matricu kombiniranu s mehaničkim ili servo-pogonjanim transfer mehanizmom za automatsko premještanje i oblikovanje metalnih dijelova. Ova metoda idealna je za proizvodnju složenih komponenti srednjih do velikih serija, nudeći veću slobodu dizajna za izradu složenih dijelova u odnosu na progresivno kaljenje. Njezina glavna prednost je sposobnost rukovanja odvojenim dijelovima, što omogućuje složenije operacije na svakoj stanici.

Što su sustavi automatizacije s transfer matricama?

Sustav automatizacije transfer alata je sofisticirani proces oblikovanja metala koji se temelji na višestupanjskom alatu. Za razliku od jednostavnijih metoda utiskivanja, sustav transfer alata obavlja više operacija — poput oblikovanja, probijanja, rezanja i vučenja — u slijedu. Karakteristična osobina je njegov automatizirani mehanizam prijenosa koji fizički podiže poluproizvod, premješta ga na sljedeću stanicu i točno ga pozicionira za sljedeću operaciju. Ovaj proces projektiran je za dijelove koji su prekompleksni ili preveliki za jednostupanjski ili progresivni alat.

Osnovni princip uključuje tretiranje svakog obratka kao zasebnog, pojedinačnog sastavnog dijela već od prve stanice. U većini slučajeva, prva operacija je izrezivanje polaznog komada iz sirovog zavojnog materijala. Od tog trenutka, dio je oslobođen trake materijala. To oslobađanje omogućuje operacije koje su nemoguće kod progresivnog kalibriranja, gdje ostaje pričvršćen za traku sve do posljednjeg koraka. Na primjer, dijelovi se mogu rotirati, podizati ili preuređivati pod različitim kutovima, što omogućuje izradu dubokih oblika, nepravilnih geometrija i komponenti s detaljima na više strana.

Proizvođači odabiru transfer die sustave kada proizvodnja zahtijeva ravnotežu između velike količine, složenosti i učinkovitosti troškova. Iako početna ulaganja u alate mogu biti značajna, automatizacija drastično smanjuje troškove rada i povećava propusnost za trajne serije proizvodnje. Ova tehnologija posebno je raširena u automobilskoj industriji za proizvodnju elemenata poput strukturnih komponenti, kućišta i dijelova podvozja. Kako bi se bolje razumjelo njeno mjesto u proizvodnji, korisno je usporediti je s drugim uobičajenim metodama kalibriranja kalupa.

Osnovni sastojci i vrste prijenosnih sustava

Potpuni automatizirani sustav prijenosne matrice integracija je nekoliko ključnih komponenata koje ujedno rade u skladu. Glavni elementi su sam stampani preš, koji osigurava silu; višestanična matrica, koja sadrži alate za svaku operaciju oblikovanja; te mehanizam prijenosa, koji djeluje kao automatizirano srce sustava. Upravo mehanizam prijenosa najviše razlikuje ovu tehnologiju, određujući njegovu brzinu, preciznost i fleksibilnost.

Mehanizmi prijenosa značajno su se razvili, od isključivo mehaničkih sustava do naprednih servo-robotičkih sustava. Ovaj razvoj proširio je mogućnosti stiskanja prijenosnih matrica, omogućujući veće brzine i složeniju manipulaciju dijelovima. Odabir sustava ovisi o specifičnim zahtjevima primjene, uključujući veličinu dijela, brzinu proizvodnje i konfiguraciju preša. Na primjer, Shaoyi (Ningbo) Metal Technology Co., Ltd. specijaliziran je za izradu posebnih alata za vučenje automobila, koristeći napredne sustave kako bi zadovoljio stroge zahtjeve velikih proizvođača u pogledu preciznosti i učinkovitosti.

Različite vrste transfer sustava nude svojstvene prednosti i odabiru se prema proizvodnom okruženju:

• Sustavi postavljeni na preši: Ovi su izravno integrirani u presu za vučenje. Mogu biti mehanički, pogonjeni glavnim kolenastim vratilom preše, ili servo-pogonjeni, omogućujući nezavisnu kontrolu profila kretanja. Servo sustavi pružaju veću fleksibilnost, dopuštajući optimizirana kretanja koja poboljšavaju preciznost, iako tradicionalne mehaničke preše često postižu veće brzine za proizvodnju velikih serija.
• Transfer sustavi kroz otvor (Through-the-Window): Kao što ime govori, ovi sustavi imaju prijenosne tračnice koje prolaze kroz bočna otvora preša. Ova konstrukcija, često troosni servo sustav, omogućuje izvrsnu vidljivost i pristup području alata za održavanje i zamjenu. Radi se o sveprisutnom rješenju koje se može ugraditi na postojeće preše.
• Robotski prijenosni sustavi (Tandem linije): Iako se razlikuje od jedne prijenosne preše, ovaj automatizirani pristup koristi industrijske robote za premještanje velikih dijelova između više preša postavljenih u liniju. Nudi veliku fleksibilnost za vrlo velike komponente, poput ploča karoserije automobila, ali obično zahtijeva veća ulaganja i veću površinu.

Suvremeni sustavi uglavnom su servo-električni, jer omogućuju točnu, programabilnu kontrolu svih tri osi kretanja: stezanje, dizanje i transfer/kotrljanje. To omogućuje glatko, ponovljivo pozicioniranje i rad velikom brzinom, s karakteristikama poput osi dizanja s protutežom i linearnim ležajevima bez održavanja koji osiguravaju dugoročnu pouzdanost i učinkovitost.

Objašnjen proces kalibriranja prijenosnog alata

Proces kalibriranja prijenosnog alata pretvara ravnu metalnu sirovu pločicu u gotov trodimenzionalni dio kroz točno usklađeni niz operacija. Svaki ciklus prese istodobno pomiče više dijelova, pri čemu svaki dio prolazi kroz različitu fazu oblikovanja. Proces je primjer automatizirane učinkovitosti, koji logično teče od sirovine do gotovog dijela.

Iako se točne operacije razlikuju ovisno o dizajnu dijela, osnovni tijek rada slijedi dosljedan, višestupanjski niz:

1. Dovod materijala i izrezivanje Zavoj sirovine se uvlači u prvu stanicu matrice. Ovdje pres izvodi operaciju izrezivanja, isijecajući početni ravni oblik dijela i potpuno ga odvajajući od trake materijala. Sada je ovaj slobodni izrez spreman za transfer.
2. Podizanje i prenošenje dijela: Dok se klip presa pomiče prema gore, aktivira se mehanizam za prenos. Skup mehaničkih ili pneumatskih "prstiju" postavljenih na prenosne profile čvrsto zahvati izrez. Profili zatim podignu dio okomito, pomaknu ga vodoravno do sljedeće stanice i spuste ga u sljedeću šupljinu matrice.
3. Operacije oblikovanja i probijanja: Kada se dio točno pozicionira u drugoj stanici, klip presa se spušta i izvodi sljedeću operaciju. To može biti vučenje radi stvaranja dubine, probijanje radi izrade rupa ili rezanje radi oblikovanja rubova. Ova se faza ponavlja kroz više stanica, pri čemu svaka dodaje sve veću detaljnost i doradu dijelu.
4. Složene operacije i ponovno pozicioniranje: Na međustanicama, sustav za prebacivanje može rotirati ili preorijentirati dio kako bi se omogućile operacije na različitim površinama. Ova sposobnost ključna je za izradu složenih geometrija koje bi inače zahtijevale sekundarnu obradu. Operacije mogu uključivati kaljenje, valjanje rubova, nanosenje žljebova ili čak urezivanje navoja unutar alata.
5. Završno oblikovanje i ispuštanje: Na zadnjim stanicama dio prolazi kroz posljednje operacije oblikovanja, rezanja ili valjanja rubova kako bi zadovoljio konačne specifikacije. Kada je dio dovršen, sustav za prebacivanje ga premjesti na izlaznu stanicu, gdje se dio izbacuje iz prese na transportnu traku ili u spremnik za prikupljanje.

Cijeli proces savršeno je sinkroniziran. Pokreti sustava za prebacivanje usklađeni su s hodom prese kako bi se osiguralo da su dijelovi maknuti izvan alata prije njihova zatvaranja te da su točno pozicionirani za svaki udarac. Ova visoka razina automatizacije osigurava dosljednost, kvalitetu i proizvodnju velikih količina.

Ključne primjene i industrijske prednosti

Automatizacija transfer-die pruža jedinstvenu kombinaciju univerzalnosti i učinkovitosti, čineći je preferiranom proizvodnom metodom za složene metalne komponente u nekoliko ključnih industrija. Njena sposobnost proizvodnje velikih, duboko vučenih dijelova s kompleksnim detaljima u visokim količinama osigurava izraženu konkurentsku prednost tamo gdje su oblik i funkcionalnost kritični. Tehnologija je posebno važna u sektorima koji zahtijevaju visoku preciznost i ponovljivost.

Primarne industrije koje se oslanjaju na transfer-die kaljenje uključuju automobilsku, kućanske aparate, grijanje i klimatizaciju (HVAC) te armaturnu opremu. U automobilskoj industriji, koristi se za proizvodnju svega – od strukturnih okvirnih komponenti i nosača motora do spremnika goriva i uljnih posuda. Za kućanske aparate proizvode se složeni kućišta, duboko vučene perilice rublja i ljuske kompresora. Zajednička nit je potreba za geometrijski složenim dijelovima koji su jaki, lagani i učinkoviti po cijeni, proizvedeni u milijunima primjeraka.

Glavne prednosti koje pokreću njezinu primjenu su:

• Sloboda dizajniranja: Budući da je dio oslobođen nosača, dizajneri imaju veću fleksibilnost. Duboki izvlačeni dijelovi, bočna probijanja i značajke na više osi mogući su unutar jednog procesa, što možete vidjeti u dizajnima proizvođača poput Layana .
• Isplativost za velike serije: Iako su troškovi alata visoki, niska cijena komada kod masovne proizvodnje omogućuje jak povrat ulaganja. Automatizacija smanjuje radne troškove, a visoka iskorištenost materijala minimizira otpad.
• Pogodnost za veće dijelove: Usporedo s progresivnim kalibriranjem, transfer sustavi mogu obraditi znatno veće i deblje materijale, zbog čega su idealni za izradu jakih strukturnih komponenti.
• Integracija operacija: Više koraka, uključujući nestandardne operacije oblikovanja te čak i sklop u kalupu ili navoje, mogu se kombinirati u jednom preši, čime se eliminira potreba za sekundarnom obradom.

Kako bi utvrdili odgovara li ova tehnologija njihovim potrebama, proizvođači bi trebali razmotriti sljedeće faktore:

Je li utiskivanje s prijenosnim alatom pravo rješenje za vaš projekt?

• Složenost dijela: Ima li dio duboko izvučene značajke, visok omjer duljine prema promjeru ili zahtijeva operacije na više strana?
• Obujam proizvodnje: Je li potreba za proizvodnjom u srednjem do visokom rasponu (deseci tisuća do milijuni komada)?
• Veličina dijela: Je li dio prevelik ili pregrub da bi se praktično upravljao na traci progresivnog alata?
• Vrsta i debljina materijala: Da li aplikacija uključuje materijale debljeg kalibra koji zahtijevaju izdržljivu alatnu opremu i rukovanje?

Ako je odgovor na nekoliko od ovih pitanja potvrdan, automatizacija s prijenosnim alatom najvjerojatnije je najučinkovitije i najekonomičnije rješenje za proizvodnju.

Često postavljana pitanja

1. Što je prijenosni alat?

Transfer alat je vrsta alata za utiskivanje koji se koristi u preši s više stanica za izvođenje niza operacija. Njegova odlikujuća karakteristika je da radi s dijelovima koji su odvojeni od zavojnice materijala. Mehanički ili robotski transfer sustav pomiče ove pojedinačne dijelove s jedne stanice na drugu, omogućujući izradu velikih ili složenih komponenti koje se ne mogu izraditi u progresivnom alatu.

2. Koje su različite vrste transfer mehanizama korištene u automatizacijskom sustavu?

Najčešći tipovi transfer sustava su dvosmjerni i trosmjerni (ili troosni) sustavi. Dvosmjerni sustav obično pomiče dio naprijed i steže/otpušta ga. Trosmjerni sustav dodaje vertikalni pokret dizanja, što je ključno za duboko vučene dijelove. Ovi sustavi mogu biti montirani na prešu ili integrirani u samu kalup. Moderni sustavi obično su servo-pogonjeni, što omogućuje potpuno programabilan pokret, dok stariji preši mogu koristiti fiksnu mehaničku automatizaciju. U nekim primjenama, posebno u tandem linijama, industrijski roboti se također koriste za prebacivanje dijelova između preša.

3. U čemu je razlika između tandem kalupa i transfer kalupa?

Sustav transfer alata obavlja više operacija utiskivanja unutar jedne velike prese, koristeći integrirani mehanizam za prijenos koji pomiče dio između postaja alata unutar te prese. Linija tandem alata sastoji se od više odvojenih presa poredanih u nizu, gdje se dijelovi prenose iz jedne prese u drugu, često pomoću industrijskih robota. Transfer alati se općenito koriste za izradu manjih do srednjih složenih dijelova, dok se tandem linije obično koriste za vrlo velike dijelove poput ploča karoserije vozila.