POVZETEK

Izbira pravilne dolžine hoda prese je kompromis med produktivnostjo (število hodov na minuto) in izvedljivostjo procesa . Za odrezovanjem, izbijanjem in hitrostnimi operacijami , izberite najkrajši možni hod (običajno 0,5 do 1,5 palca), da zmanjšate udarno hitrost, podaljšate življenjsko dobo orodja in povečate število hodov na minuto. Krajši hod zmanjša razdaljo, ki jo gibnik prepotuje, kar omogoča hitrejše cikle brez povečanja hitrosti drsnika v točki udara.

Za globokim vlečenjem in zapletenim oblikovanjem , dolžino hoda določa prostorska zahteva dela. Standard v industriji je dolžina hoda vsaj 2,5-kratna višina končnega dela , da je zagotovljeno dovolj prostora za odstranitev dela in dovajanje materiala. Če to prosto pot ni zagotovljena, obstaja tveganje trkov in napake pri avtomatskem dovajanju. Inženirji morajo izračunati »okno za dovajanje« – razpoložljiv čas v ciklu, da napajalnik premakne trak – ki postane kritično kratek, ko se dolžina hoda in število hodov na minuto povečujeta.

Osnove: Hod proti zaprtovi višini in gibanje krivuljnega giba

Pred izbiro specifikacij je pomembno razlikovati med pritisni udar in višina zapiranja , ker se ti izrazi pogosto mešajo med specifikacijami opreme. Pritisni udar je skupna navpična razdalja, ki jo vodi drsalka od vrha mrtvega središča (TDC) do spodnjega mrtvega središča (BDC). Je fiksna značilnost geometrije krmilne grede stroja (v mehanskih stiskalnikih) ali programirana spremenljivka (v servo/hidrauličnih stiskalnikih).

Višina zapiranja , obratno, je razdalja od dna drsne plošče do vrha podporne plošče, ko je udar na BDC. Visina zapora določa najvišjo višino, ki jo lahko tiskalnik sprejme, medtem ko dolžina poteza določa dinamično gibanje procesa oblikovanja.

Razumevanje sinusoidno gibanje vmesni sistem za obdelavo tehnike je bistven za izbiro utripa. V standardnem krmilnem stiskalniku se drsalnik ne premika s konstantno hitrostjo. Pri TDC pospeši od zaustavitve, doseže največjo hitrost v položaju 90 stopinj (med hitrostjo) in upočasni na nič pri BDC. Ta fizični profil pomeni, da dolžina koraka neposredno določa udarno hitrost . Daljši korak povzroči, da se bat premika hitreje v srednji točki, da prepotuje večjo razdaljo v enakem času, kar znatno poveča kinetično energijo, prenešeno na orodje ob stiku.

Za kratke korake: izrezovanje in visokoučinkovitost

Pri operacijah z ravni deli, progresivnimi orodji ali preprostim izrezovanjem je inženirsko mnenje nedvoumno: uporabite najkrajši možni korak . Zmanjšanje dolžine koraka prinaša trije ključne inženirske prednosti, ki neposredno vplivajo na donos investicij (ROI) in splošno učinkovitost opreme (OEE).

1. Zmanjšana udarna hitrost in obraba orodja

Življenjska doba orodja je pogosto odvisna od hitrosti, s katero bodec zadene material. Visoke udarne hitrosti ustvarjajo prekomerno toploto in udarne valove, ki povzročajo predčasno lomljenje robov in utrujanje borcev. Z zmanjšanjem dolžine koraka učinkovito zmanjšate hitrost drsnika v trenutku stika.

Podatki kažejo, da lahko zmanjšanje dolžine hoda za polovico zmanjša udarno hitrost približno za 28%. Na primer, stiskalnica, ki deluje s 40 mm hod, lahko zadene material pri 25 mm/s, medtem ko bi pri 20 mm hod pri istih SPM vplinila le pri 18 mm/s. To zmanjšanje drastično zmanjša udarno obremenitev orodij, kar znatno podaljša interval med brušenjem.

2. Povečana proizvodna hitrost (SPM)

Krajši hodi omogočajo višje število udarcev na minuto (SPM) brez presega kritičnih hitrosti orodja ali opreme za dovajanje. Če zmanjšate batni hod iz 1,0 palca na 0,5 palca, lahko teoretično podvojite SPM stiskalnice, hkrati pa ohranite podoben profil hitrosti drsnika. To je glavni dejavnik pri visokohitrostnem žiganju električnih priključkov in lamel motorjev.

3. Optimizirana okna za dovajanje

Pri visokohitrostnem žiganju je pogosto omejevalni dejavnik dovajalnik, ne pa stiskalnica. Trak se mora premakniti samo takrat, ko so žigi izven materiala (»okno za dovajanje«). Krajši hod poveča delež kulisnega cikla, ki je na voljo za dovajanje. Pri krajšem hodu se žigi hitreje umaknejo iz materiala med dvigom in pozneje vključijo med spustom, kar omogoča širši kotni razpon kulisnega gibanja (npr. od 270° do 90°), da lahko servodovajalnik pomakne material.

Uporaba daljših hodov: globoko vlečenje in zapleteno oblikovanje

Čeprav krajši hodi omogočajo večjo hitrost, so pri uporabi globokega vlečenja fizikalno nemogoči. V tem primeru je dolžina hoda nespremenljiva in določena s fizičnimi dimenzijami dela ter termodinamiko postopka oblikovanja.

Pravilo 2,5-kratne reže

Pri globoko vlečenih delih (posodah, zabojih, ohišjih) je glavna omejitev odstranitev dela. Potrebujete dovolj navpičnega prostora, da dvignete končni del iz orodja in omogočite prosto pot transportnemu sistemu. Standardno pravilo palca je:

Dolžina koraka ≥ 2,5 × višina končnega dela

Na primer, če vlečete pločevinko za pijačo, ki je 10 cm visoka, ponavadi potrebujete korak vsaj 25 cm. To zajema 10 cm samega dela, dvig za izvlečenje ter razmak, potreben za prenosno roko ali dovajalnik, da premakne del brez trčenja.

Razpoložljivost energije in navora

Globoko vlečenje zahteva vzdrževanje obremenitve višje v koraku, že dolgo preden drsnik doseže najnižjo mrtvo točko (BDC). Mehanski preši so ocenjeni za polno obremenitev le blizu dna (ponavadi 30° nad BDC). Daljši korak spremeni krivuljo navora, kar lahko zmanjša razpoložljivo obremenitev v točki prvotnega stika. Pri izbiri preša z dolgim korakom za vlečenje morajo inženirji preveriti krivuljo zmanjšanja navora da se zagotovi, da ima stiskalnica dovolj energije (zmogljivost navorilnega kolesa) in navora, da začne vlečenje nekaj centimetrov nad BDK brez ustavljanja.

Izračun optimalne dolžine hoje

Izbira natančne dolžine hoje vključuje matriko izračunov, ki upošteva čas dovajanja, geometrijo dela in hitrost stiskalnice. Uporabite naslednji logični tok za določitev specifikacije:

• Korak 1: Določitev minimalne reže. Pri ravneh ploskovih delih gre preprosto za dvig traku, potreben za izogibanje pilotom. Pri oblikovanih delih uporabite pravilo 2,5-kratne višine.
• Korak 2: Izračun zahtevkov okna za dovajanje. Določite, koliko stopinj krivuljnega cikla blokira orodje, ki zahaja v material.
  Formula: Zakriti kot = 2 × arcsin( (Globina vleka + Reža) / (Hoja / 2) ).
• Korak 3: Ocena hitrosti dovajanja. Če preostali "odprti" kot ni dovolj velik, da bi vaš dovajalnik lahko napredoval za želeno razdaljo pri želenih SPM, morate bodisi povečati hojo (za širjenje okna) ali pa nadgraditi na hitrejši servodovajalnik.
• Korak 4: Preverite omejitve hitrosti. Izračunajte udarno hitrost pri predlagani dolžini hoje in številu vlečnih gibov na minuto (SPM). Če presega priporočene meje orodne jekla (običajno odvisno od vrste materiala in debeline), morate zmanjšati dolžino hoje ali SPM.

Za proizvajalce, ki zahtevajo ekstremno fleksibilnost – kot so avtomobilski dobavitelji prve ravni, ki proizvajajo tako ravne nosilce kot tudi globoko vlečene ohišja – servo presi ali hidravlične prese so pogosto najboljša izbira. Te naprave omogočajo programirljive profile vlečne hoje, kar omogoča »kratek vlečni hodom« za izrezovanje in »dolg vlečni hodom« za vlečenje na isti opremi.

Operativne kompromise: hitrost, energija in vzdrževanje

Odločitev o dolžini hoje tiska ima dolgoročne posledice za stroške vzdrževanja in obratovanja. Delovanje dolgo-hodnega prese za kratko-hodno delo (npr. izrezovanje ravni podložki na 10-palčnem presu) je pogosta, a draga napaka. Prekomerna pot drsnika povzroča nepotrebno trenje, troši energijo nateznika in prisili pres k počasnejšemu delovanju, kot bi bil sposoben.

Poleg tega postane ohranjanje poravnave prese kritično, saj se dolžina koraka povečuje. Stranske sile na ključih se pri operacijah z dolgim korakom povečajo, še posebej če je obremenitev izven središča. Redna vzdrževanja ključev in sistema za mazanje sta nujna pri strojih z dolgim korakom.

Za proizvajalce avtomobilov, ki težijo s temi zapletenimi kompromisi, lahko sodelovanje s specializiranim izdelovalcem pogosto zmanjša tveganja zaradi neustreznosti opreme. Podjetja kot so Shaoyi Metal Technology uporabljajo napredne zmogljivosti preš do 600 ton za upravljanje z raznolikimi zahtevami po koraku in dostavljajo komponente, certificirane v skladu z IATF 16949, kot so ročice za nadzor in podokvirji, brez potrebe po notranjih kapitalskih naložbah v specializirano opremo z dolgim korakom.

Pogosta vprašanja

1. Ali bi morali izbrati hitrost preše glede na produktivnost ali vzdrževanje?

Čeprav je cilj učinkovitost (SPM), pa mora vzdrževanje določati mejo. Delovanje prese hitreje, kot lahko orodje ali sistem za vajkanje snovi sledita, povzroči mikropremore, zmanjkavanje vajkanja in lom orodij, ki uničijo OEE. Bolje je dosledno delovati pri 80 % največje hitrosti kot pa pri 100 % z pogostimi neplaniranimi izpadi.

2. Kako se razlikuje pot udarca prese od zaklenjene višine?

Pot udarca prese je dinamična razdalja, ki jo gibnik prepotuje od zgoraj navzdol (ZMT do NMT). Zaklenjena višina je statični prostor, na voljo orodju, ko je gibnik v najnižjem položaju (NMT). Povečanje dolžine udarca ne spremeni zaklenjene višine, prilagajanje drsnega nastavitvenega vijaka pa spremeni zaklenjeno višino, ne da bi spremenili dolžino udarca.

3. Zakaj je krajša pot udarca prese boljša za življenjsko dobo orodja?

Krajši hod zmanjša udarno hitrost bata pri vdiranju v material. Ker ima bat manj razdalje za prepotovati v enakem času, se na točki udara premika počasneje. To zmanjšanje prenosa kinetične energije zmanjša udar, nastajanje toplote in abrazivno obrabo rezalnih robov.