TL;DR

Transfermatrijs automatiseringssystemen vormen een efficiënt productieproces dat gebruikmaakt van een meervoudige matrijs in combinatie met een mechanisch of servogestuurd transmissiesysteem om metalen onderdelen automatisch te verplaatsen en vormgeven. Deze methode is ideaal voor de productie van complexe onderdelen in middelgrote tot hoge volumes, en biedt meer ontwerpvrijheid voor ingewikkelde onderdelen in vergelijking met progressieve matrijspersen. Het belangrijkste voordeel is de mogelijkheid om losse onderdelen te verwerken, waardoor complexere bewerkingen op elk station mogelijk zijn.

Wat zijn transfermatrijs automatiseringssystemen?

Een transfermatrijsautomatiseringssysteem is een geavanceerd metaalvormproces dat is gebaseerd op een meervoudige matrijsstation. In tegenstelling tot eenvoudigere stansmethoden voert een transfermatrijssysteem meerdere bewerkingen uit—zoals vormen, ponsen, afkanten en trekken—in een bepaalde volgorde. Het onderscheidende kenmerk is het geautomatiseerde transversysteem, dat het werkstuk fysiek oppakt, verplaatst naar het volgende station en nauwkeurig positioneert voor de volgende bewerking. Dit proces is ontworpen voor onderdelen die te complex of te groot zijn voor een enkelvoudig station of een progressieve matrijsopstelling.

Het kernprincipe houdt in dat elk werkstuk vanaf het eerste station wordt behandeld als een afzonderlijke, individuele component. In de meeste gevallen is de eerste bewerking het uitknippen van een grondvorm uit een rol materiaal. Vanaf dat moment is het onderdeel los van de materiaalstrook. Deze vrijheid maakt bewerkingen mogelijk die onmogelijk zijn bij progressief matrijzenponsen, waarbij het onderdeel tot de laatste stap aan de strook verbonden blijft. Bijvoorbeeld kunnen onderdelen worden gedraaid, opgetild of opnieuw geplaatst onder verschillende hoeken, waardoor dieptrekt vormen, onregelmatige geometrieën en componenten met kenmerken aan meerdere zijden kunnen worden gemaakt.

Fabrikanten kiezen voor transfermatrijssystemen wanneer de productie een balans vereist van hoge volume, complexiteit en kostenefficiëntie. Hoewel de initiële investering in matrijs gereedschap aanzienlijk kan zijn, verlaagt de automatisering de arbeidskosten sterk en verhoogt deze de doorvoersnelheid bij langdurige productielooptijden. Deze technologie komt vooral veel voor in de automobielindustrie voor de productie van onderdelen zoals structurele componenten, behuizingen en onderbouwdelen. Om de positie ervan in de productie beter te begrijpen, is het nuttig om deze te vergelijken met andere gangbare persmatrijsmethoden.

Kerncomponenten en typen overdrachtsystemen

Een volledig geautomatiseerd overdrachtsmatrijssysteem is een integratie van verschillende cruciale componenten die synchroon werken. De belangrijkste elementen zijn de stanspers zelf, die de kracht levert; de multi-stationsmatrijs, die de gereedschappen bevat voor elke vormoperatie; en het overdrachtsmechanisme, dat als het geautomatiseerde hart van het systeem fungeert. Het overdrachtsmechanisme is wat deze technologie echt onderscheidt, en bepaalt de snelheid, precisie en flexibiliteit ervan.

Overdrachtsmechanismen zijn sterk geëvolueerd, van puur mechanische systemen naar geavanceerde servo-aangedreven robotica. Deze evolutie heeft de mogelijkheden van overdrachtsmatrijsstansen uitgebreid, waardoor hogere snelheden en complexere onderdeelbewerking mogelijk zijn geworden. De keuze van het systeem hangt af van de specifieke eisen van de toepassing, zoals onderdeelgrootte, productiesnelheid en persconfiguratie. Bijvoorbeeld, Shaoyi (Ningbo) Metal Technology Co., Ltd. specialiseert in op maat gemaakte stansmatrijzen voor de automobielindustrie, waarbij geavanceerde systemen worden gebruikt om te voldoen aan de strenge eisen qua precisie en efficiëntie van grote OEM's.

De verschillende soorten transmissiesystemen bieden unieke voordelen en worden geselecteerd op basis van de productieomgeving:

• In de pers geïntegreerde systemen: Deze zijn direct in de stanspers geïntegreerd. Ze kunnen mechanisch zijn, aangedreven door de hoofdcrankas van de pers, of servo-aangedreven, waardoor onafhankelijke controle over bewegingsprofielen mogelijk is. Servosystemen bieden superieure flexibiliteit, waardoor geoptimaliseerde bewegingen mogelijk zijn die de precisie verbeteren, hoewel traditionele mechanische persen vaak hogere snelheden behalen bij productie in grote volumes.
• Transmissiesystemen door het venster: Zoals de naam al aangeeft, zijn deze systemen uitgerust met transportrails die door de zijopeningen van de pers lopen. Dit ontwerp, vaak een 3-assig servosysteem, zorgt voor uitstekend zicht en toegang tot het matrijsgebied voor onderhoud en wisselwerkzaamheden. Het is een veelzijdige oplossing die kan worden nagebouwd op bestaande persen.
• Robotische Transportsystemen (Tandemlijnen): Hoewel dit verschilt van een enkele transferpers, gebruikt deze geautomatiseerde aanpak industriële robots om grote onderdelen tussen meerdere in een rij opgestelde persen te verplaatsen. Het biedt grote flexibiliteit voor zeer grote componenten, zoals carrosseriedelen voor auto’s, maar vereist doorgaans een hogere investering en meer installatieruimte.

Moderne systemen zijn overwegend servo-elektrisch, omdat ze een nauwkeurige, programmeerbare regeling bieden over alle drie de bewegingsassen: klemmen, heffen en verplaatsen/kantelen. Dit zorgt voor vlotte, herhaalbare positionering en hoge bedrijfssnelheden, waarbij functies zoals tegenwicht-hefassen en onderhoudsvrije lineaire lagers zorgen voor duurzame betrouwbaarheid en prestaties.

Het transfermatrijs-ponsproces uitgelegd

Het transfermatrijs-ponsproces zet een plat metalen blank om in een afgewerkt, driedimensionaal onderdeel via een nauwkeurig gesynchroniseerde reeks bewerkingen. Tijdens elke perscyclus worden meerdere onderdelen tegelijkertijd verder ontwikkeld, waarbij elk onderdeel een andere vormingsfase doormaakt. Het proces is een voorbeeld van geautomatiseerde efficiëntie, die logisch verloopt van grondstof naar compleet onderdeel.

Hoewel de exacte bewerkingen variëren afhankelijk van het ontwerp van het onderdeel, volgt de basiswerkwijze een vaste, meertrapsprocedure:

1. Materiaaltoevoer en blanking: Een spoel grondmateriaal wordt in de eerste station van de matrijs gevoerd. Hier voert de pers een uitstansoperatie uit, waarbij de initiële platte vorm van het onderdeel wordt uitgesneden en volledig wordt gescheiden van de materiaalstrook. Deze losse grondvorm is nu klaar voor overbrenging.
2. Ophalen en overbrengen van onderdeel: Terwijl de perszuiger omhoog beweegt, wordt het overbrengingsmechanisme ingeschakeld. Een reeks mechanische of pneumatische 'vingers', gemonteerd op overbrengingsstaven, grijpt het onderdeel stevig vast. De staven tillen het onderdeel vervolgens verticaal op, verplaatsen het horizontaal naar het volgende station en zetten het neer in de volgende matrijsholte.
3. Vormgevings- en borgingsoperaties: Zodra het onderdeel nauwkeurig is geplaatst in het tweede station, daalt de perszuiger neer en wordt de volgende operatie uitgevoerd. Dit kan een trekoperatie zijn om diepte te creëren, een borgingsoperatie om gaten aan te brengen of een afkantoperatie om de randen te vormgeven. Deze stap wordt herhaald in meerdere stations, waarbij elk station meer detail en verfijning toevoegt aan het onderdeel.
4. Complexe operaties en herpositionering: Op tussenliggende stations kan het transportsysteem het onderdeel draaien of heroriënteren om bewerkingen op verschillende zijden mogelijk te maken. Deze functionaliteit is cruciaal voor het vormgeven van complexe geometrieën die anders secundaire bewerkingen zouden vereisen. Bewerkingen kunnen bestaan uit plaatponsen, rollen, plooien of zelfs binnensmalen.
5. Definitieve vorming en uitschieten: In de laatste stations ondergaat het onderdeel de eindbewerkingen zoals definitieve vorming, afkanten of flenzen om te voldoen aan de eindspecificaties. Zodra het onderdeel voltooid is, brengt het transportsysteem het naar een uitgangsstation, waar het uit de pers wordt geblazen op een transportband of in een opvangbak.

Het gehele proces is perfect gesynchroniseerd. De beweging van het transportsysteem is afgestemd op de slag van de pers om ervoor te zorgen dat de onderdelen volledig uit de matrijzen zijn voordat deze sluiten, en perfect gepositioneerd zijn voor elke slag. Deze hoge mate van automatisering garandeert consistentie, kwaliteit en productie in grote volumes.

Belangrijke toepassingen en industriële voordelen

De automatisering van transfer dies biedt een unieke combinatie van veelzijdigheid en efficiëntie, waardoor het de voorkeursproductiemethode is voor complexe metalen onderdelen in verschillende belangrijke industrieën. De mogelijkheid om grote, dieptrekkende onderdelen met ingewikkelde kenmerken in hoge volumes te produceren, zorgt voor een duidelijk concurrentievoordeel waar zowel vorm als functie van cruciaal belang zijn. De technologie is bijzonder essentieel in sectoren die hoge precisie en herhaalbaarheid vereisen.

De belangrijkste industrieën die gebruikmaken van transfer die-stansen zijn de auto-industrie, huishoudelijke apparatuur, HVAC en sanitair hardeware. In de auto-industrie wordt het gebruikt voor de productie van onderdelen zoals structurele framecomponenten, motorbeugels, brandstoftanks en oliepanden. Voor huishoudelijke apparaten produceert het complexe behuizingen, dieptrekkende trommels voor wasmachines en compressoromhulsels. Het gemeenschappelijke kenmerk is de noodzaak aan geometrisch complexe onderdelen die sterk, lichtgewichtig en kosteneffectief geproduceerd kunnen worden in miljoenen aantallen.

De belangrijkste voordelen die de adoptie ervan stimuleren zijn:

• Ontwerpvrijheid: Omdat het onderdeel vrij is van een transportstrip, hebben ontwerpers meer flexibiliteit. Diepe trekken, zijdelingse doorboringen en kenmerken op meerdere assen zijn allemaal mogelijk binnen één proces, wat u kunt zien in ontwerpen van fabrikanten zoals Layana .
• Kosteneffectiviteit voor grote volumes: Hoewel de gereedschapskosten hoog zijn, levert de lage onderdeelkost bij massaproductie een sterke return on investment op. Automatisering verlaagt de arbeidskosten, en een hoog materiaalgebruik minimaliseert verspilling.
• Geschiktheid voor grotere onderdelen: Vergeleken met progressieve stansbewerking kunnen transmissiesystemen aanzienlijk grotere en dikker materiaal verwerken, waardoor ze ideaal zijn voor robuuste structurele componenten.
• Integratie van bewerkingen: Meerdere stappen, inclusief niet-traditionele vormgevingsprocessen en zelfs in-die-assemblage of tapping, kunnen worden geconsolideerd in één pers, waardoor secundaire bewerkingen overbodig worden.

Om te bepalen of deze technologie geschikt is, dient een fabrikant de volgende factoren te overwegen:

Is transferponsen het juiste voor uw project?

• Onderdeelcomplexiteit: Heeft het onderdeel dieptrekkende kenmerken, een hoge lengte-diameterverhouding of zijn bewerkingen aan meerdere zijden nodig?
• Productievolume: Ligt de productiebehoefte in het middelmatige tot hoge bereik (tienduizenden tot miljoenen onderdelen)?
• Componentgrootte: Is het onderdeel te groot of te onhandig om praktisch te kunnen hanteren op een transportband voor progressieve matrijzen?
• Materiaalsoort en dikte: Betreft de toepassing zwaardere materiaaldiktes die robuuste gereedschappen en afhandeling vereisen?

Als er op meerdere van deze vragen een ja-antwoord is, is automatisering met een transfermatrijs waarschijnlijk de meest efficiënte en economische productieoplossing.

Veelgestelde Vragen

1. Wat is een transfermatrijs?

Een transmatrice is een type stansgereedschap dat wordt gebruikt in een pers met meerdere stations om een reeks bewerkingen uit te voeren. Het onderscheidende kenmerk is dat het werkt met onderdelen die zijn gescheiden van de materiaalrol. Een mechanisch of robotisch transmissiesysteem verplaatst deze individuele onderdelen van het ene station naar het volgende, waardoor grote of complexe componenten kunnen worden gemaakt die niet in een progressieve matrijs kunnen worden vervaardigd.

2. Welke verschillende soorten transmissiemechanismen worden gebruikt in automatiseringssystemen?

De meest voorkomende soorten transfoersystemen zijn 2-assige en 3-assige (of tri-assige) systemen. Een 2-assig systeem verplaatst een onderdeel doorgaans vooruit en klemmt/ontklemmt het. Een 3-assig systeem voegt een verticale hefbeweging toe, wat cruciaal is voor dieptrekon onderdelen. Deze systemen kunnen op de pers worden gemonteerd of in de matrijs zelf worden geïntegreerd. Moderne systemen zijn meestal servogestuurd, waardoor volledig programmeerbare beweging mogelijk is, terwijl oudere persen gebruik kunnen maken van vaste mechanische automatisering. In sommige toepassingen, met name tandemlijnen, worden ook industriële robots gebruikt om onderdelen tussen persen te verplaatsen.

3. Wat is het verschil tussen een tandemmatrijs en een transfoermatrijs?

Een transmatricesysteem voert meerdere stansoperaties uit binnen één enkele, grote pers, waarbij een geïntegreerd transmechanisme het onderdeel tussen de matrijshouders in die pers verplaatst. Een tandemmatrijslijn bestaat uit meerdere afzonderlijke persen die in een opeenvolging zijn gerangschikt, waarbij onderdelen van de ene pers naar de volgende worden verplaatst, vaak door industriële robots. Transmatrices worden over het algemeen gebruikt voor kleine tot middelgrote complexe onderdelen, terwijl tandemlijnen doorgaans worden ingezet voor zeer grote onderdelen zoals carrosseriedelen voor auto's.