Hidrauliskais pret mehānisko presi štampēšanai: ātrums, spēks un izmaksas

TL;DR

Izvēle starp hidraulisko un mehānisko presi ir kompromisa izdarīšana starp ātrums un spēka regulēšana . Mehāniskās preses ir nozares darba zirgi lielapjomu ražošanai, izmantojot uzkrāto dinamo enerģiju, lai nodrošinātu ātrus, stabili vienādus ciklus, kas ideāli piemēroti загlai un sekliem veidošanas procesiem. Hidrauliskās preses, savukārt, spēku rada ar šķidruma spiedienu, nodrošinot pilnu deklarēto tonnažu visā gaitas garumā — tādējādi tās ir labākas dziļajai vilkšanai, sarežģītiem formas veidiem un mainīgām ražošanas partijām. Ražotājiem, kuri svārsta starp šīm vajadzībām, konkrētās spēka pielietošanas mehānikas izpratne ir pirmais solis, lai optimizētu ražošanas izmaksas un kvalitāti.

Galvenā atšķirība: dinamo enerģija pret šķidruma spiedienu

Pamata atšķirība slēpjas tajā, kā katrs mehānisms ģenerē un nodrošina spēku. Šis inženierijas atšķirības nosaka ikvienu to darbības aspektu — sākot no cikla laika līdz uzturēšanai.

Mehaniskās preses darbojas uz kinētiskās enerģijas bāzes. Elektromotors paātrina masīvu riņķveida sviru, kas uzkrāj enerģiju. Kad operators ieslēdz sajūgu, šī enerģija tiek atbrīvota caur zobratus un sviru sistēmu, lai darbinātu slīdni. Kustība ir fiksēta un cikliska — līdzīgi kā āmura trieciens. Šī konstrukcija ļauj sasniegt lielisku ātrumu un atkārtojamību, taču piedāvā ierobežotu elastību attiecībā uz gaitas profilu.

Hidrauliskās preses balstās uz hidrostatisko spiedienu. Sūknis piespiež hidraulisko šķidrumu cilindrā, virzot pistoni uz leju. Spēks rodas no pielietotā šķidruma spiediena, nevis no kustīgas masas impulsa. Tas rada spiediena kustību, kas ir tuvāka skrūvspīles saspiešanai nevis āmura triecienam. Slīdnis ļauj mainīt ātrumu un pozīciju, ļaujot operatoram precīzi kontrolēt, kā un kad spēks tiek pielietots apstrādājamajam darbam.

Tilpums un spēka pielietojums: Kritiskā līkne

Nozīmīgākais tehniskais atšķirības faktors inženieriem ir kur tacē, kādā prese var attīstīt deklarēto tilpumu. Šis faktors bieži nosaka, vai prese fiziski spēj veikt konkrētu darbu.

Mehāniska: Reitingota apakšējā miršanas punktā (BDC)

Mehāniskai presē reitings tiek noteikts tikai tad, ja tās maksimālais tilpums ir sasniedzams pašā tās gaitas apakšā, ko sauc par apakšējo miršanas punktu (BDC). Kad slīdnis atrodas augstāk gaitā, pieejamais spēks ir ievērojami zemāks, jo to nosaka sviru/ekscentrisko piedziņu mehāniskā priekšrocības līkne. Piemēram, 200 tonnu mehāniskā prese divus collu virs apakšas var attīstīt tikai 50 tonnas spēku. Šis ierobežojums padara mehāniskās preses nepiemērotas dziļajām vilkšanas operācijām, kur gaitas sākumā nepieciešams liels spēks.

Hidrauliska: Pilns tilpums jebkurā vietā

Otrādi, hidrauliskais preses aparāts var nodrošināt pilnu deklarēto spēku jebkurā gaitas punktā. Bez tam, vai spraudnis atrodas augšā, vidū vai apakšā, hidrauliskā sistēma var uzreiz piemērot maksimālo spiedienu. Šī īpašība ir būtiska dzilvja formēšanas operācijām, kurām materiāls nepieciešams vienmērīgs veidošanas spiediens garā attālumā, lai tas pareizi plūstu, neplīstot.

Ātrums, ražošanas apjoms un efektivitāte

Ātrums bieži vien ir galvenais izmaksu faktors metāla štancēšanā, un tieši šeit mehāniskās preses vēsturiski dominē.

• Lielas apjoma ātrums: Mehāniskās preses ir izstrādātas ātrumam. Nelielas spraugveida rāmja mehāniskās preses var sasniegt ātrumu līdz 1500 gājienu minūtē (SPM), savukārt lielākas taisnstūra formas preses joprojām darbojas ievērojami ātrāk nekā salīdzināmas hidrauliskās. Detaļām, piemēram, elektriskajiem savienotājiem, uzgrieznēm vai automašīnu stiprinājumiem, kuru nepieciešams miljoniem vienību, mehāniskās preses fiksētais cikls nav pārspējams.
• Zema apjoma elastība: Hidraūliskās preses no dabas ir lēnākas, jo nepieciešams laiks šķidruma sūknēšanai. Tomēr tās izceļas augstas asortimenta un zemas apjoma vides apstākļos. To uzstādīšanas laiks parasti ir īsāks, jo gaitas robežas ir programmējamas, nevis mehāniskas. Tās ir arī ideālas mēģinājuma darbam un prototipēšanai.

Ražotājiem, kuri palielina ražošanas apjomus, pāreja bieži nozīmē pāreju no hidraūliskās elastības uz mehānisko ātrumu. Specializēti partneri, piemēram, Shaoyi Metal Technology izmanto šo progresiju, izmantojot dažādas preses iespējas, lai atbalstītu automašīnu klientus no sākotnējās zema apjoma prototipēšanas līdz miljonu IATF 16949 sertificētu komponentu masveida ražošanai.

Dizaina elastība, uzstādīšana un apkope

Aiz preču veiktspējas specifikācijām ikdienas ekspluatācijas realitāte šajās mašīnās ievērojami atšķiras.

Drošība un pārslodze: Lielā priekšrocība hidrauliskajām sistēmām ir pārslodzes aizsardzība. Ja hidrauliskais prese pārsniedz savu tonnāžas limitu, vienkārši atveras atbrīvošanas vārsts un spiediens bez kaitējuma izlīdz. Mekhāniskā prese, tomēr, var "iestrēgt apakšā", ja tā tiek pārslogota BDT pozīcijā, bieži prasot stundām ilgu uzturēšanu, lai atbrīvotu slīdni, un potenciāli bojājot dārgu instrumentu.

Uzturēšanas realitātes: Mehāniskās preses ir izturīgas un ar pareizu eļļošanu var kalpot desmitgades. Tomēr saites un bremžu klājumi ir nodiluma elementi. Hidrauliskajām presēm ir mazāk kustīgu cieto daļu, taču nepieciešama uzmanība šķidruma tīrībai, blīvju integritātei un šļūteņu stāvoklim, lai novērstu noplūdes un spiediena kritumu.

Servospiedis: Mūsdienīgs hibrīds

Pēdējo gadu laikā servospiedi tehnoloģija ir izveidota, lai aizpildītu plaisu. Servospiedis izmanto augsta griezes momenta servomotoru, lai darbinātu mehānisku savienojumu, noņemot riņķskrūvi un sajūgu. Tas ļauj pilnībā programmatizēt slīdņa kustības profilus — lietotāji var programmēt slīdni, lai tas palēninātos formas veidošanas daļā (lai samazinātu siltumu un uzlabotu izstrādājuma kvalitāti) un paātrinātos atgriešanās gaitā.

Kaut arī servospiedi piedāvā "labāko no abiem pasaulēm" — mehānisko spiedi ātrumu un hidraulisko regulējamību — tiem ir augstāka sākotnējā ieguldījuma cena. Tie aizvien biežāk kļūst par standartu precīzās ražošanas nozarēs, piemēram, EV akumulatoru komponentu ražošanā, kur nepieciešamas sarežģītas veidošanas līknes kopā ar augstu caurlaidspēju.

Kopsavilkums: Kāds spiedis ir piemērotākais jums?

Pareiza spieda izvēle nav saistīta ar "labākas" tehnoloģijas atrašanu, bet gan ar mašīnas pielāgošanu konkrētajiem ražošanas apstākļiem. Izmantojiet šo pamatni, lai vadītu savu lēmumu:

• Izvēlieties mehānisko presi, ja: Jūs ražo lielos apjomos (tūkstošiem līdz miljoniem daļu), jūsu detaļas ir salīdzinoši plakanas (izgriešana, urbumi, sekla veidošana) un ātrums ir jūsu galvenais prioritāte.
• Izvēlieties hidraulisko presi, ja: Jums nepieciešams veikt dziļas vilkšanas operācijas, jūsu ražošanā tiek apstrādāts liels dažādu detaļu maisījums ar biežām pārbūvēm vai jums nepieciešama pilna tilpuma jauda garā stienī.
• Izvēlieties servo presi, ja: Jums nepieciešama precizitāte materiāla plūsmas vadībai sarežģītās detaļās, nepieciešama enerģijas efektivitāte un jums ir budžets ieguldījumiem universālā, nākotnes drošā tehnoloģijā.

Bieži uzdotie jautājumi

1. Vai hidrauliskā prese var veikt izgriešanas operācijas?

Jā, hidrauliskie preses var veikt izgriešanu, taču parasti tās ir mazāk efektīvas šajā procesā salīdzinājumā ar mehāniskajām presēm. Materiāla pārrāvuma brīdī rodas „pārtrūkšanas“ trieciens, kas ilgtermiņā var kaitēt hidrauliskajai sistēmai, ja vien prese nav aprīkota ar speciāliem amortizatoriem. Tīri izgriešanas operācijām parasti tiek izvēlētas mehāniskās preses, jo tās ir ātrākas un stingrākas.

2. Kāpēc mehāniskā prese ir ātrāka nekā hidrauliskā prese?

Mehāniskā prese ir ātrāka, jo tā izmanto enerģiju, kas uzkrāta nepārtraukti rotējošā lāpsta riteņa. Kad ieslēdzas sajūgs, šī uzkrātā kinētiskā enerģija tiek gandrīz uzreiz atbrīvota, lai darbinātu slīdni. Hidrauliskajai presēi katrā ciklā ir jāsūknē šķidrums, lai radītu spēku, kas ir iedabūti lēnāks process, iesaistot vārstu pārslēgšanos un spiediena uzkrāšanos.

3. Kura preses veida ir drošāka operatoram un instrumentiem?

Hidraūliskās preses parasti tiek uzskatītas par drošākām veidgabalos attiecībā uz pārslogām. Ja formas iekļūst svešķermenis vai materiāls ir pārāk biezs, hidraūliskās sistēmas atbrīvošanas vārsts izslēgsies, nekavējoties apturot presi, nesabojājot to. Mekhāniskā prese mēģinās pabeigt savu stingro ciklu neatkarīgi no traucējumiem, kas var izraisīt katastrofālus bojājumus formai vai pašai preses struktūrai.