Краткое содержание

Выбор правильного хода пресса — это компромисс между производительностью (ходов в минуту) и технологической возможностью . Для заготовительными операциями, вырубкой и высокоскоростными операциями , выберите максимально короткий ход (обычно от 0,5 до 1,5 дюймов), чтобы минимизировать скорость удара, увеличить срок службы инструмента и максимизировать количество ходов в минуту. Более короткий ход уменьшает расстояние, которое проходит ползун, позволяя сократить время цикла без увеличения скорости ползуна в момент удара.

Для глубокой вытяжкой и сложными формообразующими операциями , длина хода определяется габаритами детали. Стандартом отрасли является длина хода не менее 2,5 высоты готовой детали для обеспечения достаточного пространства для удаления детали и подачи материала. Отсутствие необходимого зазора приводит к риску столкновений и сбоям в автоматической подаче. Инженеры должны рассчитывать «окно подачи» — доступное время в цикле для продвижения подающего механизма, которое становится критически коротким при увеличении длины хода и количества ходов в минуту.

Основы: Ход против закрытой высоты и движение кривошипа

Перед выбором технических характеристик необходимо чётко различать ход пресса и высота замыкания , поскольку эти термины часто путают при описании оборудования. Ход пресса — это полное вертикальное расстояние, которое проходит ползун от верхней мёртвой точки (ВМТ) до нижней мёртвой точки (НМТ). Это фиксированная характеристика геометрии кривошипа станка (в механических прессах) или программируемая величина (в серво-гидравлических прессах).

Высота замыкания , напротив, — это расстояние от нижней части ползуна до верхней части плиты пресса, когда ход находится в НМТ. Закрытая высота определяет максимальную высоту штампа, которую может вместить пресс, тогда как длина хода определяет динамическое движение процесса формования.

Понимание синусоидальное движение механического пресса имеет важнейшее значение при выборе хода. В стандартном кривошипном прессе ползун движется не с постоянной скоростью. Он ускоряется из состояния покоя в ВМТ, достигает максимальной скорости в положении 90 градусов (середина хода) и замедляется до нуля в НМТ. Этот физический профиль означает, что длина хода напрямую определяет скорость удара . Более длинный ход приводит к тому, что ползун движется быстрее в средней точке, чтобы преодолеть большее расстояние за то же время, значительно увеличивая кинетическую энергию, передаваемую инструменту при контакте.

Аргументы в пользу короткого хода: вырубка и высокопроизводительное производство

Для операций с плоскими деталями, последовательными штампами или простой вырубкой инженерное сообщество единодушно: используйте минимально возможный ход . Сокращение длины хода обеспечивает три ключевых инженерных преимущества, которые напрямую влияют на рентабельность инвестиций и общую эффективность оборудования (OEE).

1. Снижение скорости удара и износа инструмента

Срок службы инструмента часто определяется скоростью, с которой пуансон ударяет по материалу. Высокие скорости удара создают чрезмерное тепло и ударные волны, вызывающие преждевременное скалывание и усталость пуансона. Уменьшая длину хода, вы эффективно снижаете скорость ползуна в момент контакта.

Данные показывают, что уменьшение длины удара вдвое может уменьшить скорость удара примерно на 28%- Я не знаю. Например, пресс, работающий с 40-мм ударом, может ударить по материалу со скоростью 25 мм/сек, тогда как 20-мм удар с той же SPM будет ударить только со скоростью 18 мм/сек. Это значительно снижает ударную нагрузку на ударные борозды, значительно увеличивая интервалы между заточками.

2. Посмотрите. Увеличение скорости производства (SPM)

Более короткие ходы позволяют получить более высокие ходы в минуту (SPM) без превышения критических пределов скорости инструмента или оборудования питания. Если уменьшить ход от 1,0 дюйма до 0,5 дюйма, теоретически можно удвоить скорость прессы при сохранении аналогичного профиля скорости скольжения. Это основной двигатель для высокоскоростной штамповки электрических терминалов и моторных ламинаций.

3. Посмотрите. Оптимизированные окна питания

При высокоскоростной штамповке ограничивающим фактором зачастую является подающее устройство, а не пресс. Подача полосы должна осуществляться только тогда, когда пуансоны вышли из материала («окно подачи»). Более короткий ход увеличивает долю цикла кривошипа, доступную для подачи. При коротком ходе пуансоны быстрее выходят из материала при обратном ходе и позже входят в него при рабочем ходе, обеспечивая более широкий угол поворота кривошипа (например, от 270° до 90°) для сервопривода подачи, чтобы продвинуть материал.

Преимущества длинных ходов: глубокая вытяжка и сложное формование

Хотя короткие ходы обеспечивают высокую скорость, они физически невозможны при операциях глубокой вытяжки. В этом случае длина хода является обязательной и определяется физическими размерами детали и термодинамикой процесса формования.

Правило 2,5-кратного зазора

Для деталей с глубоким притяжением (чашки, банки, корпуса) основным ограничением является удаление части. Вам нужно достаточно вертикального пространства, чтобы поднять готовую часть из штампа и очистить систему передачи. Стандартное правило гласит:

Длина хода ≥ 2,5 × высота готовой части

Например, если вы рисуете банку, высотой около 15 см, вам обычно нужен удар, не меньший 10 см. Это объясняет 4 дюйма самой части, подъемную силу и просвет, необходимый для передачи руки или кормильца, чтобы вывести часть без столкновения.

Доступность энергии и крутящего момента

Глубокое затягивание требует устойчивого тоннажа выше в ходу, задолго до того, как слайд достигнет BDC. Механические прессы рассчитаны на полный тоннаж только вблизи дна (обычно на 30° выше BDC). Более длинный ход изменяет кривую крутящего момента, потенциально уменьшая доступный тоннаж в точке первоначального контакта. При выборе длиннотакового пресса для чертежа инженеры должны проверить, кривая деретации крутящего момента чтобы убедиться, что пресс имеет достаточно энергии (мощности летящего колеса) и крутящего момента для начала тяги на дюймах выше BDC без задержки.

Расчет оптимальной длины хода

Выбор точного хода включает в себя матрицу расчета, которая учитывает время подачи, геометрию деталей и скорость прессы. Для определения спецификации используйте следующий логический поток:

• Шаг 1: Определить минимальный пропускной режим. Для плоских деталей это просто лифт, необходимый для пропуска пилотов. Для сформированных деталей применяется правило высоты 2,5x.
• Шаг 2: Вычислить требования к пробегу питания. Определить, сколько градусов цикла коленчатого механизма блокируется инструментами, задействующими материал.
  ФОРМУЛА: Угол блокировки = 2 × дуга (( (Глубина затягивания + просвет) / (Удар / 2) ).
• Шаг 3: Оцените скорость подачи пищи. Если оставшийся угол "открытого" недостаточен для вашего кормильца, чтобы показать длину пича при желаемом SPM, вы должны либо увеличить ход (для расширения окна), либо перейти на более быстрый сервокормильца.
• Шаг 4: Проверьте ограничения по скорости. Рассчитайте скорость удара при заданном ходе и ходах в минуту (SPM). Если она превышает рекомендуемые пределы для инструментальной стали (обычно зависят от типа материала и толщины), необходимо уменьшить ход или количество ходов в минуту.

Для производителей, которым требуется высокая гибкость — например, поставщиков первого уровня в автомобильной промышленности, выпускающих как плоские кронштейны, так и глубоковытяжные корпуса — сервопрессы гидравлические прессы зачастую являются предпочтительным выбором. Эти станки позволяют программировать профиль хода, обеспечивая «короткий ход» для вырубки и «длинный ход» для вытяжки на одном и том же оборудовании.

Эксплуатационные компромиссы: скорость, энергия и обслуживание

Выбор длины хода пресса имеет долгосрочные последствия для затрат на техническое обслуживание и эксплуатацию. Использование пресса с длинным ходом для работ, требующих короткого хода (например, вырубка плоских шайб на прессе с ходом 10 дюймов) — это распространённая, но дорогостоящая ошибка. Избыточное перемещение ползуна создаёт ненужное трение, расходует энергию маховика впустую и вынуждает пресс работать медленнее, чем позволяет его потенциал.

Кроме того, поддержание выравнивания пресса становится критически важным по мере увеличения длины хода. Боковые усилия на направляющие увеличиваются при операциях с длинным ходом, особенно если нагрузка смещена от центра. Регулярное техническое обслуживание направляющих и системы смазки обязательно для прессов с длинным ходом.

Для автопроизводителей, сталкивающихся со сложными компромиссами, сотрудничество со специализированным производителем часто помогает снизить риски несоответствия оборудования, Shaoyi Metal Technology используют передовые возможности прессов до 600 тонн для управления различными требованиями к ходу и поставляют компоненты, сертифицированные по IATF 16949, такие как рычаги подвески и подрамники, без необходимости внутренних капиталовложений в специальное оборудование для длинного хода.

Часто задаваемые вопросы

1. Должны ли мы выбирать скорость пресса исходя из производительности или обслуживания?

Хотя целью является производительность (SPM), предел должен определяться возможностями обслуживания. Работа пресса быстрее, чем могут выдержать инструментальная оснастка или система подачи, приведёт к микропростоям, пропускам подачи и поломке инструмента, что уничтожает OEE. Лучше стабильно работать на 80 % от максимальной скорости, чем на 100 % с частыми незапланированными простоями.

2. В чём разница между ходом пресса и высотой закрытия?

Ход пресса — это динамическое расстояние, которое ползун проходит сверху вниз (ВМТ до НМТ). Высота закрытия — это статическое пространство, доступное для штампа, когда ползун находится в крайнем нижнем положении (НМТ). Увеличение длины хода не меняет высоту закрытия, но регулировка винта регулировки ползуна изменяет высоту закрытия без изменения длины хода.

3. Почему более короткий ход пресса лучше для срока службы инструмента?

Более короткий ход уменьшает скорость удара при врезании пуансона в материал. Поскольку ползун проходит меньшее расстояние за то же время, он движется медленнее в момент удара. Это снижение передачи кинетической энергии минимизирует ударные нагрузки, выделение тепла и абразивный износ режущих кромок.