TL;DR

Pareizas preses gājiena izvēle ir kompromiss starp produktivitāti (SPM) un procesa iespējamību . Priekš izgriešanu, perforēšanu un augstas ātrdarbības operācijām , izvēlieties iespējami īsāko gājienu (parasti 0,5 līdz 1,5 collas), lai minimizētu ietekmes ātrumu, pagarinātu rīka kalpošanas laiku un maksimizētu gājienu skaitu minūtē. Īsāks gājiens samazina attālumu, ko veic spiediens, ļaujot īsākam cikla laikam, neatkarīgi no slīdņa ātruma palielināšanas sadursmes brīdī.

Priekš dziļrakstniecību un sarežģītu formēšanu , gājiena garumu nosaka detaļas brīvā telpa. Nozares standarts ir gājiena garums vismaz 2,5 reizes lielāks par pabeigtās detaļas augstumu , lai nodrošinātu pietiekamu vietu detaļas noņemšanai un materiāla padevei. Brīvās telpas trūkums rada sadursmes risku un automātiskās padeves kļūmes. Inženieriem jāaprēķina „padeves logs“ — pieejamais laiks ciklā, lai padeves ierīce pārvietotu sloksni, kas kļūst ļoti īss, palielinoties gājiena garumam un SPM.

Pamati: Gājiens pret Aizvēršanas augstumu un Svira kustība

Pirms specifikāciju izvēles ir svarīgi nodalīt starp stiepšanas trieciens un aizvēršanas augstums , jo šie termini bieži sajaucas iekārtu specifikācijas laikā. Stiepšanas trieciens ir visu vertikālo attālumu, ko slīpējs pavada no augšējā mirušā centra (TDC) līdz apakšējam mirušajam centram (BDC). Tas ir fiksēta mašīnas/kreklsaktora ģeometrijas raksturlielums (mehaniskās presēs) vai programējama mainība (servo/hidrauliskās presēs).

Aizvēršanas augstums , savukārt, ir attālums no slīpju apakšas līdz stiprinājuma plāksnes augšdalei, kad trieciens ir BDC. Slēpuma augstums nosaka maksimālo formēšanas augstumu, ko var uzņemt preses, bet trieciena garums nosaka formēšanas procesa dinamisko kustību.

Saprotot sinusoīds kustība mehaniskās preses iedarbība ir būtiska trieciena izvēlei. Standarta vilciena presē slīpmašīna nekļūst par konstantu ātrumu. Tas paātrina no apstāšanās TDC, sasniedz maksimālo ātrumu 90 grādu stāvoklī (vidusstrāvas), un paātrina līdz nullei BDC. Šī fizikas profils nozīmē, ka strokes garums tieši dikta trieciena ātrumu - Jā. Ja stūres garums ir lielāks, tad rāmja vidējā punktā ātrāk pārvietojas, lai tajā pašā laikā segtu lielāku attālumu, ievērojami palielinot kinētisko enerģiju, kas tiek nodota darbam ar instrumentu.

Īsu triecienu gadījumā: izšķirošais trieciens un augstas ātruma ražīgums

Ja ir veikti plāti, progresīvi vai vienkārši izkropļoti darbi, tehniskajā ziņā ir vienots konsenss: īslaicīgāko iespējamo triecienu - Jā. Strāvas garuma samazināšana rada trīs kritiskās inženierijas priekšrocības, kas tieši ietekmē ROI un OEE (pārējās iekārtas efektivitāte).

1. Sāpes ātruma un rīku notekūdeņu samazināšana

Iekārtu ilgums bieži tiek noteikts ar ātrumu, ar kuru troksnis triecas materiālu. Augsti triecienu ātrumi rada pārmērīgu siltumu un triecienu viļņus, kas izraisa prematūru saplākšanu un trieciena nogurumu. Ja samazinās trieciena garums, efektīvi samazinās slīpēšanas ātrums.

Dati liecina, ka puskas garuma samazināšana uz pusi var samazināt ietekmes ātrumu aptuveni par 28%. Piemēram, prese, kas darbojas ar 40 mm gara stienīša kustību, var sasniegt materiālu ar ātrumu 25 mm/sek, savukārt 20 mm stienīša kustība pie tāda paša SPM (sitieni minūtē) rezultātā sasniegs tikai 18 mm/sek. Šis samazinājums drastiski samazina triecienslodzi uz dunci, ievērojami pagarinot intervālus starp asināšanu.

2. Palielināta ražošanas ātrums (SPM)

Īsāki stieņi ļauj sasniegt augstāku sitienus minūtē (SPM), nepārsniedzot instrumenta vai barošanas iekārtu kritiskos ātruma ierobežojumus. Ja samazina rāmja stieņa garumu no 1,0 collēm līdz 0,5 collēm, teorētiski var dubultot preses SPM, saglabājot līdzīgu slīdes ātruma profilu. Tas ir galvenais faktors, kas veicina augstsākuma štancēšanu elektrisko kontaktligzdu un elektromotoru loksnes izgatavošanā.

3. Optimizēti barošanas logi

Augstas ātrdarbības došanā bieži vien ierobežojošs faktors ir padeves ierīce, nevis prese. Sloksnei jāpārvietojas tikai tad, kad došanas elementi ir atstājuši materiālu ("padeves logs"). Īsāks gājiens maksimizē preses svirsvira cikla daļu, kas pieejama padevei. Ar īsu gājienu došanas elementi ātrāk atbrīvo materiālu augšējā gaitā un vēlāk saskaras ar to lejupgaitā, nodrošinot plašāku svirsvira leņķa logu (piemēram, no 270° līdz 90°), kurā servopadeves ierīce var pārvietot materiālu.

Gara gājiena nepieciešamība: dziļa vilkšana un sarežģīta formēšana

Kaut arī īss gājiens nodrošina augstu ātrdarbību, dziļai vilkšanai tas fiziski nav iespējams. Šajā gadījumā gājiena garums ir stingri noteikts un tiek noskaidrots, pamatojoties uz izstrādājuma fiziskajiem izmēriem un veidošanas procesa termodinamiku.

2,5x brīvās telpas likums

Dziļi velkētiem daļām (krūzītēm, konservu kārbām, korpusiem) galvenais ierobežojums ir daļas izņemšana. Jums nepieciešams pietiekami daudz vertikāla telpa, lai paceltu gatavo daļu ārā no veidnes un atbrīvotu pārnesei paredzēto sistēmu. Standarta aptuvenā likums ir:

Gājiena garums ≥ 2,5 × Gatavas daļas augstums

Piemēram, ja jūs velkat dzēriena kārbu, kuras augstums ir 4 collas, parasti nepieciešams gājiens vismaz 10 collas. Tas ņem vērā 4 collas pašai daļai, izņemšanas pacelšanu un nepieciešamo brīvumu, lai pārnesei paredzētais plecs vai barotājs varētu pārvietot daļu bez sadursmes.

Enerģijas un griezes momenta pieejamība

Dziļajam velkšanai nepieciešama ilgstoša spēka slodze augstāk gājienā, daudz agrāk, nekā slīdnis sasniedz apakšējo mirkļa pozīciju (BDC). Mekhāniskie preši ir reitingoti pilnam slodzes apjomam tikai tuvu apakšai (parasti 30° virs BDC). Garāks gājiens maina griezes momenta līkni, potenciāli samazinot pieejamo slodzi sākotnējā kontaktvieta. Izvēloties garā gājienā darbojošos presi velkšanai, inženieriem jāpārbauda griezes momenta samazināšanas līkne lai nodrošinātu pietiekamu enerģiju (riņķa gredzena jaudu) un griezes momentu, lai sāktu izstiepšanu collas virs BDT, nepārtraucot darbu.

Optimālā gaitas garuma aprēķināšana

Precīzas gaitas izvēle ietver aprēķinu matricu, kas ņem vērā barošanas laiku, daļas ģeometriju un preses ātrumu. Lai noteiktu specifikāciju, izmantojiet šādu loģikas plūsmu:

• 1. solis: Noteikt minimālo atstarpi. Plakaniem izstrādājumiem tas vienkārši ir lentes pacelšanas lielums, kas nepieciešams, lai atbrīvotos no vadpiniem. Veidotiem izstrādājumiem piemērojiet 2,5x augstuma likumu.
• 2. solis: Aprēķināt barošanas loga prasības. Nosakiet, cik grādos dzinēja cikls tiek bloķēts ar instrumentu materiāla iekļaušanai.
  Formula: Bloķētais leņķis = 2 × arcsin( (Izstiepšanas dziļums + Atstarpe) / (Gaita / 2) ).
• 3. solis: Novērtēt barošanas ātrumu. Ja atlikušais "atvērtais" leņķis nav pietiekams, lai jūsu barotājs indeksētu soļa garumu pie vajadzīgā SPM, jums vai nu jāpalielina gaita (lai paplašinātu logu), vai jāuzlabo servo barotājs uz ātrāku.
• 4. solis: Pārbaudiet ātruma ierobežojumus. Aprēķiniet ietekmes ātrumu pie ierosinātā gaitas garuma un SPM. Ja tas pārsniedz instrumenta tērauda ieteiktos ierobežojumus (parasti atkarīgi no materiāla veida un biezuma), jums ir jāsamazina gaitas garums vai SPM.

Ražotājiem, kuriem nepieciešama ļoti liela elastība — piemēram, automašīnu rūpniecības Tier 1 piegādātājiem, kas ražo gan plakanus stiprinājumus, gan dziļi velmētus korpusus — servopreses vai arī hidrauliskie preses bieži vien ir labākais izvēles variants. Šīs mašīnas ļauj programmēt gaitas profilus, ļaujot izmantot „īsās gaitas“ režīmu izgriešanai un „garās gaitas“ režīmu velmēšanai uz tās pašas aprīkojuma.

Operatīvie kompromisi: Ātrums, enerģija un uzturēšana

Spiedpreses gājiena garuma izvēlei ir ilgtermiņa ietekme uz uzturēšanas un ekspluatācijas izmaksām. Izmantot garā gājiena spiedpresi īsa gājiena darbam (piemēram, plakanu vāciņu izspiešanai 10 collu gājiena presē) ir izplatīta, taču dārga kļūda. Pārmērīgais slīdņa pārvietojums rada lieku berzi, tērē līdzsvarošanas riteņa enerģiju un piespiež presi darboties lēnāk, nekā tā spētu.

Turklāt, palielinoties gaitas garumam, preses izlīdzināšana kļūst par būtisku faktoru. Spēki uz vadiem sānu virzienā tiek pastiprināti operācijās ar garu gaitu, īpaši tad, ja slodze ir nesimetriska. Regulāra vadu un eļļošanas sistēmas apkope ir obligāta garās gaitas mašīnām.

Automobiļu ražotājiem, kuri svārstās starp šiem sarežģītajiem kompromisiem, specializēta ražotāja aizmugures atbalsts bieži vien var samazināt iekārtu neatbilstības risku. Uzņēmumi, piemēram, Shaoyi Metal Technology izmantojot līdz 600 tonnu spiedpreses, pārvalda dažādas gaitas prasības un piegādā IATF 16949 sertificētas sastāvdaļas, piemēram, balstu rokturus un rāmjus, neieguldot kapitālu speciālās garās gaitas iekārtās.

Bieži uzdotie jautājumi

1. Vai mums preses ātrumu jāizvēlas, vadoties pēc produktivitātes vai apkopes?

Kaut arī mērķis ir produktivitāte (SPM), ierobežojumu vajadzētu noteikt apkopei. Ja prese darbojas ātrāk, nekā instrumentu vai padeves sistēma var izturēt, tas izraisīs mikroapstāšanās, nepareizas padeves un instrumentu bojājumus, kas sabojā OEE. Ir labāk darboties stabili pie 80% no maksimālā ātruma, nevis pie 100%, ja bieži rodas negaidīti apstāšanās brīži.

2. Kāda ir atšķirība starp preses gājienu un aizvēršanas augstumu?

Preses gājiens ir dinamiskais attālums, kuru slēgslis veic no augšas uz leju (VMT līdz AMT). Aizvēršanas augstums ir statiskais telpa, kas pieejama matricai, kad slēgslis atrodas zemākajā punktā (AMT). Palielinot gājiena garumu, aizvēršanas augstums nemainās, taču mainot slīdošā regulēšanas skrūvi, mainās aizvēršanas augstums, neizmainot gājiena garumu.

3. Kāpēc īsāks preses gājiens ir labāks instrumentu kalpošanas laikam?

Apgrieztā trieciena ātrums samazina materiāla iejaukšanās ātrumu. Tā kā arābu ir mazāk attāluma, lai pabrauktu tajā pašā laikā, tas pārvietojas lēnāk uz trieciena punktu. Šī kinētiskās enerģijas pārnesuma samazināšana samazina triecienu, siltuma radīšanu un sasmalcinātību griezuma malās.