TRUMPAI

Servo presai reiškia esminį poslinkį nuo fiksuoto greičio skriemulinių pavarų prie programuojamos variklio technologijos, suteikiant begalinį valdymą įspaudimo greičiu ir padėtimi. Automobilių štampavimui ši technologija užtikrina tris pagrindinius inžinerinius pranašumus: gebėjimą formuoti Aukštos stiprumo plienas (AHSS) be įtrūkimų reguliuojant išlaikymo laiką, 30–50 % mažesnes energijos sąnaudas dėka rekuperacinio stabdymo ir ženkliai pailgintą įrankių tarnavimo laiką naudojant „tylią blankinimo“ profiliavimą. Kai gamintojai perėina prie EV komponentų, reikalaujančių gilių ištraukimų ir tikslių tolerancijų, atnaujinimas iki servo technologijos leidžia pasiekti didesnį ėminių skaičių minutę (SPM) dėka svyravimo judesio, užtikrinant gamybos linijų atsparumą besikeičiančioms OEM standartų reikalavimams.

Tikslus sudėtingų geometrijų ir AHSS formavimas

Pagrindinis veiksnys, skatinantis automobilių sektoriuje naudoti servo presus, yra medžiagų mokslo iššūkis, kurį keliamas modernaus automobilio dizainas. Kai OEM gamintojai perėina prie Aukštos stiprybės plienai (AHSS) o lengvas aliuminis, kad atitiktų avarijos saugos ir kuro taupymo standartus, tradiciniai mechaniniai spaustuvai dažnai žlunga. Stovintis ratulinio varomo avino greitis smūgia medžiagą per stipriai, dėl to atsiranda lūžių, arba per greitai juda per formuojamąjį langą, dėl to atsiranda atgaivinimas.

Servo spausdintuvai išsprendžia šią fizikos problemą per programmacinis slidinėjimo judėjimas - Ne. Skirtingai nei mechaninis spausdintuvas, kuris yra prijungtas prie fiksuotos kinematinės kreivės, servo spausdintuvas gali sulėtinti ramų greitį iki beveik nulio vos prieš susisiekimą - metodas, dažnai vadinamas "tylus blokavimas". Šis kontroliuojamas įėjimas leidžia medžiagai plisti, o ne išryškėti. Remiantis duomenimis, kuriuos citavo MetalForming Magazine , gebėjimas gyventi apačioje negyvo centro (BDC) pašalina elastinį atkūrimą (springback), būdingas aukštos traukos medžiagoms, užtikrinant, kad dalims geometrija atitinka toleranciją, nereikalaujant antrinio kalibravimo.

Šis begalinis valdymas taip pat leidžia atlikti "daugiaverčius smūgius" per vieną ciklą. Su sudėtingomis geometrijomis, tokiomis kaip B stulpai ar šasijos komponentai, avinas gali atlikti pirmąją formą, šiek tiek atsigręžti, kad būtų išvaduota sukaupto įtampos, o tada užbaigti galutinę formą. Šis gebėjimas daro spaustuvą ne tik plaktuku, bet ir tikslia formavimo įrankiu, galinčiu pasiekti toleracijas, tokios kaip ∞ +/- 0,0005 colių , pagrindinis automatinių surinkimo linijų lyginamasis rodiklis.

Ciklo laiko optimizavimas: svirties pranašumas

Paplitusi klaidinga nuomonė yra ta, kad servo spaudų formavimas gali sulėtinti, todėl jie yra lėtesni. Iš tikrųjų jie žymiai didėja Smūgių per minutę (SPM) per režimą, vadinamą "klėpės judėjimu". Tradicinės spausdinimo mašinos kiekvieną syklą turi visiškai suktis 360 laipsnių, todėl prarandama brangių laiko neveikdama pusėje.

Servo presai, tačiau, naudoja programuojamus servo variklius, kurie gali iš karto pakeisti kryptį. Švelniems detalių ar progresyviems mirgės darbams presas gali būti suprogramuotas judėti tik per būtiną ėjimo ilgį – pavyzdžiui, judėti nuo 180 laipsnių iki 90 laipsnių ir atgal. Pašalinus nereikalingą „oro pjaustymo“ ciklo dalį, gamintojai dažnai gali padvigubinti savo išvestį. Shuntec pažymi, kad ši lankstumas leidžia operatoriams programuoti greitą artėjimą ir grįžimo greičius, išlaikant optimalų lėtą formavimo greitį, efektyviai atskiriant ciklo trukmę nuo formavimo greičio.

Šis efektyvumas tęsiasi ir integruojant perkeliamąją automatiką. Servo presas gali pranešti pagalbinėms įrangoms tikslų momentą, kai jis išlaisvina mirgę, leisdamas perkeliamosioms rankoms įeiti anksčiau nei su mechaniniu kamštuku. Šis sinchronizavimas sukuria vientisą, didelio greičio gamybos liniją, optimizuotą didelės apimties automobilių serijoms.

Įrankių tarnavimo laiko pratęsimas ir techninės priežiūros sumažinimas

Mechaninio preso smūgio, atsirandančio pramušant didelės apkrovos medžiagą, sukeliamas staigus „pertrūkis“ yra pagrindinė įrankių nusidėvėjimo ir preso techninės priežiūros priežastis. Ši atvirkštinė apkrova siunčia žalingas vibracijas per visą preso konstrukciją ir įrankius, dėl ko anksčiau laiko susidėvi pjovimo kraštai ir įtrūksta formos detalės.

Servotechnologija šį reiškinį gerokai sumažina kontroliuodama pramušimo greitį. Sulėtindama sparžtą iškart prieš medžiagos lūžį, presas sumažina mašinos sugertą pertrūkio energiją. Pramonės ataskaitos iš Gaminantis įmonė nurodo, kad šis smūgių ir vibracijų sumažėjimas gali dvigubai ar daugiau padidinti formų techninės priežiūros intervalus. Automobilių tiekėjams, naudojantiems brangius kietmėginius įrankius, tai reiškia didžiulius eksploatacijos išlaidų taupymus.

Be tolesnio virpėjimo sumažinimas sukuria tylesnį gamybos aplinkos veikimą. „Tylaus pjaustymo“ profilis gali sumažinti triukšmo lygį keliais decibelais, pagerinant darbuotojų saugą ir atitikimą OSHA reikalavimams, nereikalaujant brangių garso izoliacijos gaubtų.

Energetinis efektyvumas ir darnus vystymasis

Kai automobilių tiekimo grandinė susiduria su vis didėjančiu spaudimu ataskaitų teikimo ir anglies pėdsako mažinimo klausimais, presavimo įrangos energijos sąnaudų profilis tampa svarbiu sprendimo veiksniu. Tradiciniai presai remiasi milžiniškomis skriemulinėmis masėmis, kurios turi veikti nuolat, naudodamos energiją netgi tuščios eigos metu. Priešingai tam, servopresai naudoja energiją tik tuo metu, kai juda ėrtuvas – tai „energija pagal poreikį“ architektūra.

Svarbiau yra tai, kad šiuolaikiniai servopresai turi rekuperacinio stabdymo sistemas panašūs į tuos, kurie naudojami hibridinėse transporto priemonėse. Kai preso stūmoklis sulėtėja arba variklis stabdo, kinetinė energija paverčiama atgal į elektros energiją ir kaupiama kondensatorių bankuose. Ši sukauptą energiją vėliau naudojama kitam pagreitėjimo etapui. AHE Automation pabrėžia, kad ši technologija gali sumažinti bendrą energijos suvartojimą 30–50 % lyginant su hidrauliniais ar mechaniniais atitikmenimis, taip pat sumažina maksimalius galios šuolius iki 70 %.

Taikymas elektriniuose automobiliuose ir gamybos mastelio didinimas

Pereinant prie Elektrinių Transporto Priemonių (EV), atsirado nauji komponentų reikalavimai, kurie palankesni servo technologijai. Baterijų korpusams reikia gilus aliuminio formavimo be plyšimų, o variklio laminuotoms dėtims – tikslių įsikabinančių matmenų, kuriuos garantuoja tik aktyvioji slankiklio valdymo sistema. Kuro elementų dvipoliams plokštėms, kurių sudėtingos tekėjimo kanalų struktūros, reikalingas itin tikslus išlyginimas, kurį servo presai pasiekia naudodami aukštą tonų apkrovą ilgesniam laikui.

Šių pažangių formavimo galimybių diegimas reikalauja strateginio požiūrio į mastelio didinimą. Ar jūs esate greito prototipavimo fazėje, ar ruošiatės masinei gamybai, svarbu pasirinkti partnerius, turinčius tinkamas įrangos galimybes. Pavyzdžiui, tokie gamintojai kaip Shaoyi Metal Technology naudoja didelės tonazės tikslumo presus (iki 600 tonų) ir IATF 16949 sertifikuotus procesus, kad užtikrintų pereinamąją grandį tarp inžinerinių pavyzdžių ir didelės apimties pristatymo. Tokių išsamių štampavimo sprendimų pasiekiamumas leidžia automobilių tiekėjams užtikrinti kritiškus komponentus – nuo sudėtingų valdymo svirtų iki pakabų rėmų – be talpos suspaudimo rizikos.

Galiausiai servopresas yra ne tik mechaninio preso pakaitalas; tai inovacijų platforma. Jis leidžia gaminti lengvesnes, tvirtesnes ir sudėtingesnes transporto priemonių konstrukcijas, kurios apibrėžia naujos kartos automobilių inžineriją.

Dažniausiai užduodami klausimai

1. Ar esamus mechaninius presus galima modernizuoti, pritaikant servotechnologiją?

Taip, kaip nurodo inžinerijos modernizavimo specialistai, esamus presų rėmus galima pritaikyti su tiesiaeigiais servopavaromis. Šis metodas pakeičia kraštinius velenus, skriejiklį ir sankabą servomoduliais, išlaikant patvarų rėmą ir kartu gaunant programuojamą valdymą. Tai gali būti ekonomiškesnis sprendimas nei naujos įrangos įsigijimas, pasiūlant maždaug 70–80 % specialiai sukurtos servo preso naudos už žymiai mažesnę pradinę kainą.

2. Kaip servo presas lyginasi su hidrauliniu presu giliam formavimui?

Kol servo-hidrauliniai presai sujungia hidraulikos tonazą su servo valdymo tikslumu, tačiau grynas mechaninis servo presas paprastai yra greitesnis. Giliam formavimui servo presas sukuria hibridinį pranašumą: jis imituojamas hidraulinio preso pastovią slėgį formavimo metu, bet naudoja mechaninio preso greitą grįžtamąją eiga, dažnai rezultatuose pasiekiant didesnį detalių per minutę skaičių nei tradicinė hidraulinė sistema.

3. Koks yra tipinis grąžinamo investicijų laikotarpis, investuojant į servo presą?

Nors servo preso pradinė kaina yra aukštesnė nei standartinio mechaninio preso, grąžinamumas dažniausiai pasiekiamas per 18–24 mėnesius. Šį greitą atsipirkimą lemia trys veiksniai: energijos taupymas (iki 50 %), mažesnis broko kiekis dėl didesnio tikslumo (ypač naudojant brangias AHSS medžiagas) ir antrinių operacijų, tokių kaip įrankyje atliekamas suveržimas ar surinkimas, pašalinimas, kurį leidžia servo programuojamos ilgalaikės sustojimo funkcijos.