Hidraulinis kontra mechaninis presas štampavimui: kuris tinka jums?

TRUMPAI

Sprendimas tarp hidraulinio ir mechaninio presavimo priklauso nuo jūsų specifinių gamybos tikslų: greitis prieš jėgos kontrolę. Metalo arba elektrotechninių aparatų yra pramonės standartas didelio greičio, didelės apimties paprastesnių detalių gamybai, kurios pasiekia maksimalią jėgą tik įstūmimo pabaigoje. Priešingai, hidraulinius presus siūlo geresnę universalumą ir visą galios apkrovą per visą įstūmimo ciklą, todėl yra idealus pasirinkimas giliam formavimui, sudėtingam formavimui bei mažos apimties ar bandomosioms serijoms. Tuo tarpu mechaninės sistemos prioritetą teikia ciklo efektyvumui (iki 1000+ įstūmimų per minutę), hidraulinės sistemos – adaptabilumui ir pastoviam slėgiui.

Pagrindinis skirtumas: kinetinė prieš hidrostatinę energiją

Norėdami pasirinkti tinkamą mašiną, pirmiausia turite suprasti, kaip ji sukuria jėgą. Tai nėra tik techninė detalė; tai lemia slydiklio (sparno) elgseną ir jūsų gaminamos detalės kokybę.

Metalo arba elektrotechninių aparatų veikia pagal kinetinės energijos principą. Variklis suka didelį skriejantįjį ratą, kuris kaupia energiją ir perduoda ją smaigui per sankabą bei alkūninį veleną (arba ekscentrinį/šakutinį pavarinį mechanizmą). Tai veikia panašiai kaip kūjis, įkalisnis įkalant vinį: energija perduodama staigiu, galingu smūgiu. Dėl šio fiksuoto mechaninio ryšio ėjimo ilgis yra nekoreguojamas, o slydimo greitis kinta – didėja artėjant prie ėjimo vidurio ir mažėja pasiekus apatinę padėtį.

Hidraulinius presus , priešingai, remiasi hidrostatiniu slėgiu (Pagal Paskalio dėsnį). Siurblys į cilindrą paduoda hidraulinį skysčius, kad pajudintų stūmoklį. Šis mechanizmas leidžia presui generuoti visą nominaliąją jėgą bet kuriame ėjimo taške. Jis veikia labiau kaip veržtuvai: kontroliuojamas, tolygus spaustukas, kurį galima išlaikyti. Ėjimo ilgis yra visiškai reguliuojamas, o greitis gali būti tiksliai valdomas per visą ciklą.

Tonus kreivė: kodėl svarbu „apatinė negyvoji riba“

Svarbiausias inžinieriams skirtumas yra tonų kreivė —profilis, kaip ir kada taikoma jėga.

Į mechaninis presas , jūs negaunate pilnos nominalios mašinos tonos per visą ėjimą. Maksimali jėga yra pasiekiama tik pačioje ėjimo apačioje, vadinamoje Bottom Dead Center (BDC) , paprastai per paskutinius 0,125–0,25 colio. Jei jūsų formavimo operacija prasideda 2 colius virš apačios (pvz., giliame ištraukime), 200 tonų mechaninis presas gali suteikti tik nedidelę tos jėgos dalį kontaktavimo taške. Šis apribojimas daro mechaninius presus pažeidžiamus „strigimui“, jei presas perkraunamas nepasiekus BDC.

Hidraulinius presus visiškai pašalina šį apribojimą. 200 tonų hidraulinis presas tiekia 200 tonų jėgą nuo to momento, kai įrankis paliečia metalą, iki ciklo pabaigos. Ši pastovi jėgos galia leidžia naudoti funkciją „dwell“, kai spaustuvas išlaiko slėgį eigos apačioje nustatytą laiką. Tai būtina operacijoms, tokioms kaip termoreaktyviojo formavimo ar sudėtingo formavimo, kur medžiagai reikia laiko tekėti, kad būtų išvengta atsitraukimo ir užtikrinamas matmenų tikslumas.

Našumo palyginimas: greitis, tikslumas ir valdymas

Vertinant našumo rodiklius, kompromisas akivaizdus: mechaniniai įrenginiai laimi dėl greičio; hidrauliniai – dėl lankstumo.

Greitis ir tūris

Mechaniniai presai yra nekariaujantys greičio karaliai. Naudodami skriemulio sukauptą energiją jie gali pasiekti ciklų dažnį nuo 20 iki daugiau nei 1 500 ėjimų per minutę (SPM). Atvejams, kai reikia iškirpti, varstyti ar naudoti progresyvias formas, kur detalės yra plokščios ir apimtys siekia milijonus, mechaninis presas yra efektyviausias variantas.

Tikslumas ir parinkimas

Hidrauliniai presai veikia žymiai lėčiau – paprastai 20–100 ėjimų per minutę (SPM), tačiau siūlo nepasiekiamą kontrolę. Operatoriai gali iš karto reguliuoti ėjimo ilgį, slėgio ribas ir stūmoklio greitį tiesiai per valdymo skydelį. Dėl to paruošimo laikas tampa žymiai trumpesnis, nes nebegauna reikalo rankiniu būdu reguliuoti uždarosios aukščio ar ėjimo mechanikos. Aukštos įvairovės, bet mažo apimties gamyklose tokia lankstumas dažnai svarbesnis nei grynasis mechaninės sistemos greitis.

Pritaikymo tinkamumas: kada ką pasirinkti?

Teisingo preso pasirinkimas – tai mašinos fizikos pritaikymas pagal detalės geometriją.

Mechaninių presų geriausi panaudojimo atvejai

• Didelio greičio apkarpymas ir gręžimas: Metalo pjaustymo smūginis efektas geriausiai sugeriamas standžių mechaninių rėmų.
• Eilinės formos: Nuolatinis ritininės medžiagos tiekimas didelės apimties detalių gamybai.
• Žaliasis formavimas: Paprasti laikikliai, monetos ir sekli reljefinė dekoracija, kur jėga reikalinga tik apačioje.
• Automobilių karosierys: Didelės išvesties linijos sparnams ir durelėms dažnai naudoja perkeliama mechaniniai presai.

Geriausi hidraulinių presų taikymo būdai

• Gilia stampavimas: Gaminti bakus, cilindrus ar ugnies gesintuvus, kai ilgu atstumu reikia nuoseklios jėgos.
• Sudėtingas formavimas: Detalės, reikalaujančios išlaikymo laiko ar kintamos jėgos, kad nebūtų plyšinama.
• Miltelių supresavimas ir išlyginimas: Taikymai, reikalaujantys tikslaus slėgio palaikymo.
• Prototipai ir bandomieji paleidimai: Lengvas sąranka leidžia kainomis efektyviai testuoti prieš įsigyjant standartinį įrankį.

Gamintojams, jungiantiems šiuos du pasaulius, dažnai geriausia strategija yra bendradarbiauti su universalio orientuotu specialistu. Jei jūsų projektas apima mastelio keitimą nuo greito prototipavimo (kur hidraulinė lankstumas puikiai veikia) iki didelės apimties gamybos (kur mechaninis greitis yra svarbiausias), apsvarstykite tokio tipo ekspertus kaip Shaoyi Metal Technology . Turintys galimybes iki 600 tonų ir IATF 16949 sertifikatą, jie įveikia skirtumus, tiekdami esmines automobilių dalis, tokius kaip valdymo svirtys ir rėmai, nepriklausomai nuo to, ar jums reikia 50 prototipų, ar milijonų masiškai gaminamų detalių.

Kainos analizė: CapEx ir techninė priežiūra

Bendrosios nuosavybės kaina apima daugiau nei tik pirkimo kainą.

Servo presas: geriausias iš abiejų pasaulių?

Pastaraisiais metais, servo presų technologija atėjo kaip hibridinė sprendimas. Pakeitus inercinį ratą ir sankabą aukšto sukimo momento servo varikliu, šie presai siūlo mechaninės sistemos greitį kartu su hidraulinės sistemos programuojamu valdymu. Galite suprogramuoti įspaudą, kad jis leistųsi greitai, sulėtintų formavimo metu ir greitai grįžtų atgal.

Nors servo presai iš pradžių yra žymiai brangesni, jie pašalina tradicinių mechaninių presų „apatinio mirčio centro“ apribojimą, išlaikydami aukštą gamybos greitį. Dirbtuvėms, kurios gali pagrįsti kapitalines išlaidas, jie siūlo galutinę universalumą.

Išvada

Pasirinkimas tarp hidraulinio ir mechaninio presavimo retai kyla klausimas, kuris yra „geresnis“ už kitą; svarbiausia – tinkamumas konkrečiai taikymo sričiai. Mechaniniai presai išlieka nepriklausomai geriausias pasirinkimas dėl greičio, nuoseklumo ir didelės apimties pjaustymo. Hidrauliniai presai yra jėgos, lankstumo ir giliojo formavimo meistrai.

Norėdami padaryti teisingą investiciją, išanalizuokite savo detalių geometriją, numatomą apimtį ir poreikį valdyti ėjimą. Jei jūsų gamykla gamina milijonus plokščių veržlių, perkate mechaninę. Jei gaubiate gilias propano talpas arba vykdote didelės įvairovės trumpus paleidimus, hidraulinė yra jūsų atsakymas.

DUK

1. Ar hidraulinis presas gali pasiekti tokį pat greitį kaip mechaninis presas?

Bendru atveju – ne. Standartinis hidraulinis presas veikia žymiai mažesniu greičiu (20–60 eiga per minutę) lyginant su mechaniniais presais (50–1000+ eiga per minutę) dėl skysčio judėjimo fizikos. Tačiau egzistuoja specialūs „aukšto greičio“ hidrauliniai presai, nors jie vis dar retai pasiekia skriejikliu varomų mechaninių sistemų našumą paprastiems iškirpimo procesams.

2. Kodėl hidraulinis presas geresnis giliam formavimui?

Giliai traukiant reikia nuolatinės jėgos visą traukimo ilgį, kad medžiagą būtų galima ištempti be plyšimų. Hidraulinis presas užtikrina pilną nominalią toną bet kuriame ėjimo taške, tuo tarpu mechaninis presas praranda didelę jėgos gebą, kai slankiklis juda aukštyn nuo apatinio mirčių centro.

3. Kurio tipo presas saugesnis eksploatuoti?

Dėl perkrovos apsaugos hidrauliniai presai paprastai laikomi saugesniais. Jei hidraulinis presas viršija nustatytą toną, tiesiog atsidaro išleidimo vožtuvas, sustabdant smailę. Jei mechaninis presas yra perkraunamas, jis gali „strigti“ arba užsiblokuoti ėjimo apačioje, sukuriant pavojingą situaciją, kurią atlaisvinti reikia didelės jėgos (dažnai reikia pjauti degikliu).