A sajtóütem kiválasztása sajtoláshoz: Sebesség, nyomaték és fizika

TL;DR
A megfelelő sajóütés kiválasztása a következők közötti kompromisszum: termelékenység (SPM) és folyamatmegvalósíthatóság . A kivágás, kiszúrás és nagysebességű műveletek , válassza a lehető legrövidebb ütést (általában 0,5–1,5 hüvelyk), hogy minimalizálja az ütközési sebességet, meghosszabbítsa az eszköz élettartamát, és maximalizálja az ütésszámot percenként. A rövidebb ütés csökkenti a hajtótök által megtett távolságot, így gyorsabb ciklusidőt tesz lehetővé anélkül, hogy növelné a csúszka ütközési ponton lévő sebességét.
A mélyhúzás és összetett alakítás , az ütéshosszt az alkatrész elérése határozza meg. Az ipari szabvány szerint az ütéshossznak legalább a kész alkatrész magasságának 2,5-szerese kell lennie, hogy elegendő hely legyen az alkatrész eltávolítására és az anyag előtolására. Ennek az elérési távolságnak a hiánya ütközési kockázatokhoz és az automatizált előtolás meghibásodásához vezet. A mérnököknek ki kell számítaniuk az „előtolási ablakot” – azaz azt az időtartamot a ciklusban, amely alatt az előtoló berendezés előre tudja tolni a sávot –, amely kritikusan lerövidül, ahogy az ütéshossz és az SPM növekszik.
Alapelvek: Ütés vs. Zárótávolság és a Forgattyús Mozgás
A specifikációk kiválasztása előtt elengedhetetlen megkülönböztetni a a sajtóütem és befeszítési magasság , mivel ezeket a fogalmakat gyakran összekeverik a berendezések specifikálásakor. A sajtóütem a csúszka által megtett teljes függőleges távolság a Felső HoltPonttól (FHP) az Alsó HoltPontig (AHP). Ez egy rögzített jellemzője a gép hajtótengely-geometriájának (mechanikus sajtóknál), vagy programozható változó (szervó/hidraulikus sajtóknál).
Befeszítési magasság a zárótávolság viszont a csúszka alsó széle és a nyeregplatni teteje közötti távolság, amikor az ütem az AHP-ban van. A zárótávolság határozza meg a sajtó által elférő legnagyobb sabla magasságát, míg az ütemhossz a képlékenyalakítási folyamat dinamikus mozgását határozza meg.
A szinuszos mozgás egy mechanikus sajtó esetében alapvető fontosságú az ütem kiválasztásánál. Egy szabványos forgattyús sajtónál a csúszka nem állandó sebességgel mozog. A FHP-nál álló helyzetből indulva felgyorsul, a 90 fokos ponton (középütemben) éri el a maximális sebességet, majd lassulva áll le az AHP-nál. Ez a fizikai jellemző azt jelenti, hogy a csapás hossza közvetlenül meghatározza a csapássebességet. - Nem. A hosszabb ütés eredményeként a kosza a közepén gyorsabban halad, hogy ugyanabban az időben a nagyobb távolságot kövesse el, ami jelentősen növeli a érintkezéskor az eszközre átadott kinetikus energiát.

A rövid ütések: a lecsökkentés és a nagy sebességű termelékenység
A lapos alkatrészek, a progresszív formázások vagy az egyszerű lecsapás esetén a műszaki konszenzus egyértelmű: a a lehető legrövidebb ütés - Nem. A vágás hosszának minimalizálása három kritikus mérnöki előnyt eredményez, amelyek közvetlenül befolyásolják a megtérülési rátát és az OEE-t (összes berendezés hatékonyságát).
1. A Csökkentett ütközéssebesség és szerszámkárosodás
A szerszám élettartama gyakran az alapján függ, hogy a golyó milyen sebességgel ütötte el az anyagot. A nagy ütközéssebességek túlzott hőt és sokkhullámokat generálnak, amelyek korai törést és ütésfáradást okoznak. A vágás hosszának csökkentésével hatékonyan csökkentheti a csúszó sebességét a behatolási pontban.
Az adatok azt mutatják, hogy a vágás hosszának felére csökkentése körülbelül 28%- Nem. Például egy 40 mm-es ütéssel futó sajtó 25 mm/s sebességgel ütközhetne az anyaggal, míg egy 20 mm-es ütés ugyanazon SPM-nel csak 18 mm/s sebességgel ütközne. Ez a csökkentés drasztikusan csökkenti a ütők ütésterhelését, jelentősen meghosszabbítva a hegesztés közötti időközöket.
2. A székhely. A termelési sebesség növekedése (SPM)
A rövidebb ütések lehetővé teszik a nagyobb Per perc ütések (SPM) elérését a szerszám vagy a takarmányberendezés kritikus sebességhatárainak meghaladása nélkül. Ha a csúszó ütés 1,0 hüvelykről 0,5 hüvelykre csökken, elméletileg megduplázhatja a nyomtató SPM-t, miközben megtartja a hasonló csúszó sebesség profilját. Ez a fő hajtóerő az elektromos záróegységek és a motor laminációk nagysebességű bélyegzőjének.
3. A szülői család. Optimalizált menü
A nagy sebességű nyomtatás esetében a korlátozó tényező gyakran a tápláló, nem a nyomtató. A szalag csak akkor haladhat előre, ha a szúrások tiszták az anyagból (az "alkalmazási ablak"). A rövidebb ütés maximalizálja az etetésre rendelkezésre álló karmellátóciklus részét. Rövid ütéssel a ütők felfelé haladva gyorsabban tisztítják az anyagot, majd később lecsúszva belekeverednek, így a szervo-takarító nagyobb kanyarszögű ablakot biztosít (pl. 270°-tól 90°-ig) az anyag indexálásához.
Hosszú írás: mély rajz & bonyolult formázás
Miközben a rövid ütések gyorsaságot nyújtanak, fizikai szempontból lehetetlenek a mély rajz alkalmazásokhoz. A vágási hossz nem tárgyalható, és a alkatrész fizikai méreteitől és a formálási folyamat termodinamikájától függ.
A 2,5x-os tisztázási szabály
A mélyre húzott alkatrészek (poharak, konzervek, tárolók) esetében az elsődleges korlátozás a rész eltávolítása. Elég függőleges térre van szükség, hogy kiemelje a kész darabot a formából, és tisztítsa meg a szállítási rendszert. A standard ujjszabály:
A vágás hossza ≥ 2,5 × a kész alkatrész magassága
Például ha egy 15 centi magas italtávcsészét rajzolsz, általában legalább 15 centit kell húzni. Ez a rész 4 hüvelykes magasságát, a kivonó emelést és a szállítókar vagy a tápláló számára szükséges távolságot jelenti, hogy az alkatrészt ütközés nélkül kihúzza.
Energia és nyomaték elérhetősége
A mélyvonás fenntartott tonnatartalmat igényel a menetben, jóval azelőtt, hogy a csúszó elérné a BDC-t. A mechanikus nyomtatók teljes terheléshez csak a fenék közelében (általában 30°-nál a BDC felett) vannak kijelölve. A hosszabb ütés megváltoztatja a nyomatékgörbe görbét, ami potenciálisan csökkenti a kezdeti érintkezésnél rendelkezésre álló tonnatartalmat. A hosszú ütésű nyomtató kiválasztásakor a mérnököknek ellenőrizniük kell, hogy a nyomatékcsökkentő görbe annak biztosítása, hogy a nyomtató elegendő energiával (csapdáziképességgel) és nyomatékkal rendelkezik ahhoz, hogy a BDC-nél néhány hüvelykkel magasabb vonószögben kezdje el a húzást, anélkül, hogy megállna.
Az optimális ütés hosszának kiszámítása
A pontos ütés kiválasztása egy számítási mátrix segítségével történik, amely figyelembe veszi az ellátási időt, a alkatrészek geometriáját és a nyomtatási sebességet. A specifikáció meghatározásához a következő logikai áramlatot kell használni:
- 1. lépés: a minimális távolság meghatározása. A sík alkatrészeknél ez egyszerűen a pilóták tisztítására szükséges felszedő. A formált részek esetében a 2,5x magasság szabályt kell alkalmazni.
-
2. lépés: Számolja ki az élelmiszer-ablakokra vonatkozó követelményeket. Meg kell határozni, hogy a csavarkerékciklus hány fokát blokkolja az anyagot beállító szerszám.
KÉPZETLEN: A blokkolt szög = 2 × ívszín (( (Húzás mélysége + szabad tér) / (Fúzás / 2) ). - 3. lépés: Értékelje az élelmiszer-ellátás sebességét. Ha a fennmaradó "nyitott" szög nem elég ahhoz, hogy az ellátó a kívánt SPM-nél indekszálja a sík hosszát, növelnie kell a menetet (az ablak szélesebbé tételéhez) vagy fel kell fejleszteni egy gyorsabb szervo-ellátóhoz.
- 4. lépés: Ellenőrizze a sebességhatárokat. A becsapódási sebességet a javasolt ütésnél és SPM-nél kell kiszámítani. Ha a szerszámcél a javasolt határértékeket (általában az anyag típusától és vastagságától függően) meghaladja, csökkenteni kell a vágást vagy a SPM-t.
A rendkívül rugalmasságot igénylő gyártók számáramint például az autóipari 1. szintű beszállítók, akik mind a lapos karkötőket, mind a mélyhúzó házat gyártják szervó sajtok a hidraulikus nyomtatók gyakran a jobb választás. Ezek a gépek programozható ütésprofilokat tesznek lehetővé, lehetővé téve a "hosszabb ütés" módját, és a "hosszabb ütés" módját, hogy ugyanazon berendezésen rajzoljanak.

A működési kompromisszumok: sebesség, energia és karbantartás
A nyomtatóverzió hosszának döntése hosszú távú következményei vannak a karbantartási és működési költségekre. A rövid ütésű munkákhoz használt hosszú ütésű sajtó futtatása (pl. a 10 hüvelykes ütésű sajtó lapos mosogatóit üresíti) gyakori, de költséges hiba. A túlzott csúszás szükségtelen súrlódást okoz, elpazarolja a hajtómű energiáját, és a nyomtatót arra kényszeríti, hogy lassabban futjon, mint amennyire képes.
| Funkció | Rövid ütemezés | Hosszú ütemezés |
|---|---|---|
| Fő alkalmazás | A termékeket a következőkben kell feltüntetni: | Mély rajz, mély hajlítás, vágás |
| Befordulási sebesség | Alacsony (jobb szerszám élettartam) | Magas (magasabb szerszámhasználat) |
| SPM-potenciál | Magas (maximum termelékenység) | Alacsony (sebesség korlátozása) |
| Energiafogyasztás | Hatékony (kevesebb utazás) | Magas (túlzott mozgás) |
Továbbá a nyomtató beállítása kritikus, mivel a menet hossza növekszik. A gerincek oldalnyomási ereje nagymértékben nő hosszú ütésű műveletekben, különösen, ha a terhelés a központtól távol van. A gyújtó és kenőcsrendszer rendszeres karbantartása nem tárgyalható hosszú ütésű gépek esetében.
Az autógyártók számára, akik kiegyensúlyozzák ezeket a bonyolult kompromisszumokat, a szakosodott gyártóval való együttműködés gyakran csökkentheti a berendezések nem megfelelőségének kockázatát. A vállalatok, mint Shaoyi Metal Technology a 600 tonnás nyomtatási kapacitás kihasználása a különböző ütésig tartó gépek kezelésére, az IATF 16949-es tanúsítással rendelkező alkatrészek, például vezérlőkarok és alkeretek szállítása, anélkül, hogy speciális hosszú ütésű gépekbe belső tőkebefektetésre lenne szükség.
Gyakran Ismételt Kérdések
1. A A nyomtatási sebességet a termelékenység vagy a karbantartás alapján kell választanunk?
Míg a termelékenység (SPM) a cél, a karbantartásnak kell meghatároznia a határértéket. Ha a nyomtató gyorsabban fut, mint amennyit a szerszám vagy a takarmányrendszer képes kezelni, akkor mikro-megállások, hibás takarmányok és szerszámtörések következnek be, amelyek elpusztítják az OEE-t. Jobb, ha a maximális sebesség 80%-ával folyamatosan futsz, mint ha 100%-kal futsz, és gyakran nem tervezett leállások következnek be.
2. A székhely. Mi a különbség a nyomtatóverés és a zárás magassága között?
A nyomásmérő a vödörnek a tetejéről lefelé (TDC-től BDC-ig) tett dinamikus távolsága. A zármagasság a matrica számára elérhető statikus tér, amikor a kő a legalsó pontján van (BDC). A vágás hosszának növelése nem változtatja meg a zárás magasságát, de a csúszó beállítási csavar beállításával a csapás hosszának megváltoztatása nélkül a zárás magassága változik.
3. A szülői család. Miért jobb rövidebb nyomóütés a szerszám élettartamára?
A rövidebb ütés csökkenti a anyagba hatoló ütőszerszám ütközési sebességét. Mivel az ütőtök ugyanannyi idő alatt kevesebb távolságot kell megtegyen, az ütközés pillanatában lassabban mozog. Ez a kinetikus energiaátvitel csökkentése minimálisra csökkenti a rázkódást, a hőképződést és az élek vágófelületeinek abrazív kopását.
Kis szeletek, magas szabványok. Gyors prototípuskészítési szolgáltatásunk gyorsabbá és egyszerűbbé teszi az ellenőrzést —