TL;DR

Az átviteli sablonos automatizálási rendszerek egy hatékony gyártási folyamatot képviselnek, amely többállomásos sablont alkalmaz mechanikus vagy szervomeghajtású átviteli mechanizmussal együtt, hogy automatikusan mozgassa és formázza a fém alkatrészeket. Ez a módszer ideális összetett, közepes vagy nagy sorozatú alkatrészek előállításához, lehetővé téve bonyolultabb tervezési megoldásokat az egyes alkatrészeknél, mint a progresszív kihúzás. Fő előnye, hogy különálló alkatrészek kezelésére is alkalmas, így lehetővé teszi az egyes állomásokon összetettebb műveletek végzését.

Mi az átviteli sablonos automatizálási rendszer?

A transzfer sablonos automatizált rendszer egy kifinomult fémalakító eljárás, amely többállásos sablonra épül. Ellentétben az egyszerűbb kihajtásos módszerekkel, a transzfer sablonos rendszer több műveletet – például alakítást, döntést, vágást és húzást – hajt végre egymás után. A rendszer meghatározó jellemzője az automatizált transzfer mechanizmus, amely fizikailag felemeli a munkadarabot, áthelyezi a következő állomásra, és pontosan pozicionálja a következő művelethez. Ezt az eljárást olyan alkatrészekhez tervezték, amelyek túl összetettek vagy nagyok egyetlen állomáshoz vagy progresszív sablonos felépítéshez.

Az alapelv az, hogy minden munkadarabot már az első állomástól kezdve különálló, önálló alkatrésznek tekintjük. A legtöbb esetben az első művelet egy nyers tekercsből származó alakvágás. Ettől kezdve az alkatrész el van választva az anyagszalagtól. Ez a szabadság lehetővé teszi olyan műveletek végzését, amelyek lehetetlenek lennének a folyamatos üreges sablonos sajtolásnál, ahol az alkatrész a végső lépésig csatlakozva marad a szalaghoz. Például az alkatrészek elforgathatók, felemelhetők vagy különböző szögekben újra pozícionálhatók, ami mélyhúzott formák, szabálytalan geometriák és több oldalon is rendelkezésre álló funkciókkal rendelkező alkatrészek előállítását teszi lehetővé.

A gyártók akkor választják az átviteli sablonrendszereket, amikor a termelés nagy mennyiségű, összetett és költséghatékony megoldást igényel. Bár a kezdeti szerszámberuházás jelentős lehet, az automatizálás drasztikusan csökkenti a munkaerőköltségeket, és növeli a termelési kapacitást hosszabb futamok esetén. Ez a technológia különösen elterjedt az autóiparban szerkezeti alkatrészek, házak és alváz alatti elemek gyártásához. Annak érdekében, hogy jobban megértsük ennek helyét a gyártásban, hasznos összehasonlítani más gyakori kihajtó sablonos eljárásokkal.

Alapvető összetevők és átviteli rendszerek típusai

A teljes átviteli sablonos automatizálási rendszer több kritikus összetevő integrációjából áll, amelyek egyszerre működnek. A fő elemek a kihúzó sajtó maga, amely biztosítja az erőt; a többállásos sablon, amely tartalmazza az egyes alakítási műveletekhez szükséges szerszámokat; valamint az átviteli mechanizmus, amely a rendszer automatizált szívét képezi. Az átviteli mechanizmus az, ami valóban megkülönbözteti ezt a technológiát, és meghatározza annak sebességét, pontosságát és rugalmasságát.

Az átviteli mechanizmusok jelentősen fejlődtek, a kizárólag mechanikus rendszerektől a fejlett szervohajtású robotokig. Ez a fejlődés kibővítette az átviteli sablonos sajtolás lehetőségeit, lehetővé téve magasabb sebességeket és összetettebb alkatrész-kezelést. A rendszer kiválasztása az adott alkalmazás specifikus igényeitől függ, beleértve az alkatrész méretét, a gyártási sebességet és a sajtó elrendezését. Például, Shaoyi (Ningbo) Metal Technology Co., Ltd. specializálódik egyedi autóipari kihúzó sablonok gyártásában, és fejlett rendszereket alkalmaz a nagy gyártók szigorú pontossági és hatékonysági követelményeinek kielégítésére.

A különböző típusú transzferező rendszerek különféle előnyökkel rendelkeznek, és kiválasztásuk a gyártási környezettől függ:

• Sajtóba épített rendszerek: Ezeket közvetlenül a kihúzó sajtóba építik. Lehetnek mechanikus hajtásúak, amelyeket a sajtó főhajtórúdja mozgat, vagy szervohajtásúak, amelyeknél a mozgásprofil önállóan szabályozható. A szervo rendszerek kiváló rugalmasságot biztosítanak, lehetővé téve az optimalizált mozgásokat, amelyek növelik a pontosságot, bár a hagyományos mechanikus sajtók gyakran magasabb sebességet érnek el nagy sorozatgyártás esetén.
• Ablakon keresztüli transzferező rendszerek: Ahogy a név is mutatja, ezek a rendszerek olyan átviteli síneket használnak, amelyek a sajtoló oldalsó nyílásain haladnak keresztül. Ez a tervezés, gyakran egy 3-tengelyes szervórendszer, kiváló láthatóságot és hozzáférést biztosít az állványterülethez karbantartás és állványcsere céljából. Olyan sokoldalú megoldás, amely utólagosan beépíthető meglévő sajtókba.
• Robotizált Átviteli Rendszerek (Tandemsorok): Bár különbözik egyetlen átviteli sajtótól, ez az automatizált megközelítés ipari robotokat használ nagy alkatrészek mozgatására több, sorban elhelyezett sajtó között. Nagyfokú rugalmasságot kínál nagyon nagy alkatrészekhez, például autókarosszériákhoz, de általában magasabb befektetést és nagyobb helyigényt jelent.

A modern rendszerek túlnyomórészt szervoelektromosak, mivel pontos, programozható vezérlést biztosítanak a mozgás mindhárom tengelye mentén: fogás, emelés és átvitel/dőlés. Ez lehetővé teszi a sima, ismételhető pozícionálást és nagy sebességű működést, olyan funkciókkal, mint az ellenúlyozott emelőtengelyek és karbantartásmentes lineáris csapágyak, amelyek hosszú távú megbízhatóságot és teljesítményt garantálnak.

Az átviteli sablonos sajtolás folyamatának magyarázata

Az átviteli sablonos sajtolás folyamata egy lapos fémtáblát alakít át egy pontosan szinkronizált műveletsorozat segítségével kész, háromdimenziós alkatrészzé. A sajtó minden ciklusa során több alkatrész is egyszerre halad tovább, mindegyik eltérő formázási szakaszban lévén. A folyamat az automatizált hatékonyság példaképe, logikusan haladva a nyersanyagtól a kész alkatrészig.

Bár a konkrét műveletek a részlet tervezésétől függően változhatnak, az alapvető munkafolyamat egy következetes, többlépcsős sorrendet követ:

1. Anyag előtolás és kivágás: Egy nyersanyag-gyűrűt vezetnek a sablon első állomásába. Itt az sajtoló vékonyító műveletet hajt végre, kivágva az alkatrész kezdeti lapos formáját, és teljesen elválasztva azt a szalagtól. Ez az így kapott lemezlap most már áthelyezésre kész.
2. Alkatrész felvétele és áthelyezése: Ahogy a sajtoló ütközője felfelé mozog, az áthelyező mechanizmus aktiválódik. A transzferrudakon rögzített mechanikus vagy pneumatikus „ujjak” megbízhatóan megfogják a lemezlapot. A rudak ekkor függőlegesen felemelik az alkatrészt, vízszintesen áthelyezik a következő állomásra, majd a következő sablonüregbe engedik.
3. Képlékenyalakítási és dörzsölési műveletek: Amint az alkatrész pontosan a második állomásba kerül, a sajtoló ütközője lefelé mozog, és végrehajtja a következő műveletet. Ez lehet mélyhúzás az alkatrész mélységének kialakítására, dörzsölés furatok készítésére, vagy vágás a szélek formázására. Ezt a lépést több állomáson ismétlik meg, amelyek mindegyike további részleteket és finomításokat ad az alkatrészhez.
4. Összetett műveletek és újrapozicionálás: Az átadó állomásokon a szállítórendszer elforgathatja vagy újraorientálhatja az alkatrészt, lehetővé téve műveletek elvégzését különböző felületeken. Ez a képesség nélkülözhetetlen összetett geometriák létrehozásához, amelyek egyébként másodlagos megmunkálást igényelnének. A műveletek közé tartozhat a bordázás, hajlítás, peremezés, vagy akár sablonbeli menetkészítés is.
5. Utolsó alakítás és kiejtés: A végső állomásokon az alkatrész utolsó alakító, vágó vagy peremező műveletein megy keresztül, hogy megfeleljen a végső specifikációknak. Amikor az alkatrész elkészül, a szállítórendszer egy kilépő állomásra mozgatja, ahol a sajtón kívülre kerül, egy szállítószalagra vagy gyűjtőedénybe.

Az egész folyamat tökéletesen szinkronizált. A szállítórendszer mozgása pontosan időzített a sajtó üteméhez, így biztosítva, hogy az alkatrészek időben elhagyják a sablonokat azok lezáródása előtt, és pontosan pozícionálva legyenek minden ütéshez. Ez a magas szintű automatizálás garantálja az egységességet, a minőséget és nagy mennyiségű kimenetel érhető el.

Fő alkalmazások és iparági előnyök

A transzfer sablonos automatizálás egyedülálló sokoldalúságot és hatékonyságot kínál, amely miatt több kulcsfontosságú iparágban is az elsődleges gyártási módszerré vált összetett fémtartozékok előállításánál. A nagy, mélyhúzású, bonyolult geometriájú alkatrészek nagy sorozatban történő előállításának képessége kifejezett versenyelőnyt jelent olyan területeken, ahol az alak és a funkcionalitás egyaránt kritikus. A technológia különösen fontos azokban az iparágakban, ahol nagy pontosságot és ismételhetőséget követelnek meg.

A transzfer sablonos sajtolást elsősorban az autóipar, a háztartási gépek, az égéskamra- és klímaberendezések (HVAC), valamint a vízvezeték-szerelési alkatrészek iparágai használják. Az autóiparban a járműszerkezetek és motorok tartóvázai mellett üzemanyagtartályokat és olajtepsiket is gyártanak vele. Háztartási készülékek esetében összetett házakat, mélyhúzású mosógéptartályokat és kompresszorházakat készítenek. A közös jellemzőjük a geometriailag összetett, erős, könnyű és több millió darabban költséghatékonyan előállított alkatrészek iránti igény.

A bevezetését előrelendítő főbb előnyök a következők:

• Tervezési szabadság: Mivel az alkatrész nincs hordozósávhoz rögzítve, a tervezők nagyobb szabadsággal rendelkeznek. Mélyhúzás, oldalsó kivágás és több tengelyen elhelyezkedő elemek is lehetségesek egyetlen folyamaton belül, amint azt a gyártók, például a Layana .
• Költséghatékonyság nagy mennyiségek esetén: Bár az eszközök költsége magas, a tömeggyártás alacsony darabköltsége erős megtérülést eredményez. Az automatizálás csökkenti a munkaerőköltségeket, a magas anyagkihasználás pedig minimalizálja a hulladékot.
• Nagyobb alkatrészekhez való alkalmasság: A progresszív kihajtásos sajtolással összehasonlítva az átviteli rendszerek lényegesen nagyobb és vastagabb anyagokat tudnak kezelni, így ideálisak erős szerkezeti alkatrészekhez.
• Műveletek integrálása: Több lépés, beleértve a hagyományostól eltérő alakítási műveleteket, sőt az alkatrész belső szerelését vagy menetkészítést is egyetlen sajtolóba integrálható, így elkerülhető a másodlagos feldolgozás.

Ennek a technológiának a megfelelőségének megállapításához a gyártónak figyelembe kell vennie a következő tényezőket:

A transzfer sajtolás megfelelő választás a projektjéhez?

• Részegységek bonyolultsága: Rendelkezik a alkatrész mélyhúzott elemekkel, nagy hossz-átmérő aránnyal, vagy több oldalon is műveleteket igényel?
• Termelési térfogat: Közepes vagy magas a termelési igény (tízezres, milliós darabszám)?
• Alkatrész mérete: Túl nagy vagy súlyos az alkatrész ahhoz, hogy gyakorlatilag kezelhető legyen progresszív sablon szalagon?
• Anyag típusa és vastagsága: Az alkalmazás vastagabb lemezeket igényel, amelyek erős szerszámolást és kezelést igényelnek?

Ha több kérdésre is igen a válasz, akkor valószínűleg a transzfer sablonos automatizálás a legkifizetődőbb és leggazdaságosabb gyártási megoldás.

Gyakran Ismételt Kérdések

1. Mi az a transzfer sablon?

A transzfer sablon egy olyan kihajtásos szerszám, amely több állomással rendelkező sajtón használatos, és egymás utáni műveleteket hajt végre. Jellemző sajátossága, hogy olyan alkatrészekkel dolgozik, amelyek el vannak választva az anyagszalagtól. Egy mechanikus vagy robotizált transzfer rendszer mozgatja ezeket az egyedi darabokat egyik állomásból a következőbe, lehetővé téve nagy vagy összetett alkatrészek előállítását, amelyeket nem lehet folyamatos sablonnal gyártani.

2. Milyen típusú transzfer mechanizmusokat használnak az automatizálási rendszerekben?

A leggyakoribb átviteli rendszerek két- és háromtengelyes (vagy triaxiális) rendszerek. Egy kéttengelyes rendszer általában előrefelé mozgat egy alkatrészt, majd rögzíti/elengedi azt. A háromtengelyes rendszer függőleges emelőmozgást is hozzáad, ami különösen fontos mélyhúzott alkatrészek esetén. Ezek a rendszerek a sajóra szerelhetők, vagy magába az alkatrészbe is integrálhatók. A modern rendszerek általában szervohajtással működnek, így teljesen programozható mozgást tesznek lehetővé, míg a régebbi sajók rögzített mechanikus automatizálást használhatnak. Egyes alkalmazásokban, különösen tandem vonalakon, ipari robotokat is használnak az alkatrészek sajók közötti átvitelére.

3. Mi a különbség a tandem sablon és az átviteli sablon között?

A transzfer sabberendezés több bélyegzési műveletet hajt végre egyetlen, nagy sajtón belül, és integrált transzfer mechanizmust használ az alkatrész mozgatására a sabbecsuklók között ezen a sajtón belül. A soros sabberendezés több különálló, egymás után elrendezett sajtóból áll, ahol az alkatrészeket gyakran ipari robotok mozgatják egyik sajtóból a másikba. A transzfer sablonokat általában kis- és közepes méretű összetett alkatrészekhez használják, míg a soros vonalakat jellemzően nagyon nagy alkatrészekhez, például autókarosszéria-panelhez alkalmazzák.