Izbor hoda prese za štampanje: Brzina, obrtni moment i fizika

KRATKO
Izbor pravilne dužine hoda prese je kompromis između produktivnosti (SPM) и izvodivosti procesa - Да ли је то истина? За iskakanja, probojavanja i radnje na velikim brzinama , izaberite najkraći mogući hod (obično 0,5 do 1,5 inča) kako biste smanjili brzinu udara, produžili vek trajanja alata i maksimalizovali broj hodova u minuti. Kraći hod smanjuje rastojanje koje klip prelazi, omogućavajući brže cikluse bez povećanja brzine klizača u trenutku udara.
За duboko vučenje i složeno oblikovanje , dužina hoda određena je prostornim zahtevima delova. Standard u industriji je dužina hoda od najmanje 2,5 puta veća od visine gotovog dela kako bi se osiguralo dovoljno mesta za vađenje dela i vođenje materijala. Ako se ne obezbedi ovaj prostor, postoji rizik od sudara i kvarova automatskog dovoda. Inženjeri moraju izračunati „prozor za dovođenje“ — raspoloživo vreme u ciklusu tokom kojeg dovođač pomera traku — koji postaje kritično kratak sa povećanjem dužine hoda i broja SPM.
Osnove: Hod naspram zatvorenih visina i kretanje koljenastog vratila
Пре него што одаберете спецификације, важно је направити разлику између ход пресе и растојање између челюсти , јер се ови појмови често мешају приликом дефинисања опреме. Ход пресе је укупна вертикална удаљеност коју клизач пређе од Горње мртве тачке (TDC) до Доње мртве тачке (BDC). То је фиксна карактеристика геометрије коленаставог вратила машине (код механичких преса) или програмабилна променљива (код серво/хидрауличних преса).
Растојање између челюсти , напротив, је растојање од доњег дела клизача до горњег дела плоче носача када се ход налази у BDC. Затворена висина одређује максималну висину матрице коју преса може да прими, док дужина хода одређује динамичко кретање процеса обраде.
Разумевање синусоидно кретање механичке пресе је од суштинског значаја за одабир хода. На стандардној кривој преси, клизач се не креће сталном брзином. Он убрзава из стања мировања у TDC-у, достиже максималну брзину у положају од 90 степени (на средини хода), а затим успорава до нуле у BDC-у. Овај физички профил значи да dužina hoda direktno određuje brzinu udara . Duži hod rezultira u bržem kretanju kliznog dela na sredini kako bi prešao veću razdaljinu u istom vremenskom periodu, znatno povećavajući kinetičku energiju koja se prenosi na alat pri kontaktu.

Za kratke hodove: izrada pločastih delova i visokoproduktivna proizvodnja
Kod operacija sa pločastim delovima, progresivnim matricama ili jednostavnim izradama kontura, inženjerski konsenzus je nedvosmislen: koristite najkraći mogući hod . Smanjenje dužine hoda donosi tri ključne inženjerske prednosti koje direktno utiču na povrat ulaganja (ROI) i ukupnu efikasnost opreme (OEE).
1. Smanjena brzina udara i habanje alata
Vek trajanja alata često je određen brzinom kojom štap udari u materijal. Visoke brzine udara stvaraju prekomernu toplotu i udarne talase koji uzrokuju prerano olupljenje i umor štapa. Smanjenjem dužine hoda efektivno se smanjuje brzina kliznog dela u trenutku spajanja.
Подаци указују да смањење дужине хода за половину може смањити брзину удара за отприлике 28%. На пример, преса која ради са ходом од 40 мм може ударити у материјал на 25 мм/сек, док ће ход од 20 мм на истом броју циклуса у минути (SPM) импакт имати само на 18 мм/сек. Ово смањење драстично смањује ударни оптерећење на чекићима, значајно продужујући интервале између оштрења.
2. Повећана брзина производње (SPM)
Краћи ходови омогућавају већи број циклуса у минути (SPM) без превлачења критичних ограничења брзине алатка или опреме за довод. Ако смањите ход клипа са 1,0 инча на 0,5 инча, теоретски можете удвостручити број циклуса пресе (SPM), истовремено одржавајући сличан профил брзине клизнаца. Ово је главни разлог за брзим штампањем електричних терминала и лимова за моторе.
3. Оптимизовани прозори за довод
У високобрзинској штампи, ограничавајући фактор често је доводник, а не преса. Трака мора напредовати само кад су матрице ван материјала („прозор за доводење“). Краћи ход максимално повећава део циклуса кривошипа доступног за доводење. Са краћим ходом, матрице брже напуштају материјал приликом кретања нагоре и касније улазе у материјал приликом кретања надоле, чиме се омогућава шири угао кривошипа (нпр. од 270° до 90°) за серво доводник да помери материјал.
Зашто дуги ход: Дубоко вучење и комплексно обликовање
Иако кратки ходови омогућавају већу брзину, физички су немогући за примене са дубоким вучењем. У овом случају, дужина хода је недискутабилна и зависи од физичких димензија дела и термодинамике процеса обликовања.
Правило 2,5x размак
За делове са дубоким извлачењем (кашике, конзерве, кућишта), примарно ограничење је уклањање дела. Потребно је довољно вертикалног простора да би се готов део подигао из алата и ослободио система за трансфер. Стандардно правило палица гласи:
Дужина хода ≥ 2,5 × Висина готовог дела
На пример, ако правите конзерву за пиће високу 4 инча, генерално је потребан ход од најмање 10 инча. Ово узима у обзир 4 инча самог дела, подизање за екстракцију и размак потребан да би рука за трансфер или убацивач могли да помере део напред без судара.
Доступна енергија и момент сила
Дубоко извлачење захтева одржавање силе на већој висини током хода, доста пре него што клизач достигне доњу мртву тачку (BDC). Механичке пресе су рангиране за пуну силу само близу дна (обично 30° изнад BDC). Дужи ход мења криву момента, што може потенцијално смањити доступну силу у тренутку почетног контакта. Приликом одабира пресе са дугим ходом за извлачење, инжењери морају проверити криву смањења момента да се осигура да преса има довољно енергије (капацитет маховика) и момент сила да започне вучење инчевима изнад доње мртве тачке без застоја.
Израчунавање оптималне дужине хода
Одабир прецизне дужине хода подразумева матрицу прорачуна која узима у обзир време довода, геометрију делова и брзину пресе. Користите следећи логички ток да бисте одредили спецификацију:
- Корак 1: Одредите минимални размак. За равне делове, то је само подизање траке потребно да би се прошли водиoci. За обликоване делове, примените правило 2,5x висина.
-
Корак 2: Израчунајте захтеве за прозором довода. Утврдите колико степени кривошипног циклуса блокира алат приликом уласка у материјал.
Формула: Блокирани угао = 2 × аркус синус( (Дубина вучења + Размак) / (Ход / 2) ). - Корак 3: Процените брзину довода. Ако преостали „отворени“ угао није довољан да ваш дотеривач помери дужину корака на жељеном броју циклуса у минуту, морате или повећати ход (да проширите прозор) или надоградити на бржи серво дотеривач.
- Корак 4: Проверите границе брзине. Израчунајте брзину удара при предложеном ходу и СПМ. Ако прелази препоручене границе челика алата (обично зависи од врсте и дебљине материјала), морате смањити ход или СПМ.
За произвођаче којима је потребна екстремна флексибилност — као што су аутомобилски добављачи прве линије који производе како равне носаче, тако и дубоко извучена кућишта — серво пресе или хидрауличке пресе често су бољи избор. Ове машине омогућавају програмабилне профиле хода, омогућавајући „кратки ход“ за исецање и „дуги ход“ за изvlaчење на истој опреми.

Оперативни компромиси: брзина, енергија и одржавање
Odluka o dužini hoda klacke ima dugoročne posledice po troškove održavanja i pogona. Pogon mašine sa dugim hodom za poslove sa kratkim hodom (npr. proboj ravnih podložaka na mašini sa hodom od 10 inča) je uobičajena, ali skupa greška. Suvišno kretanje klacke uzrokuje nepotrebno trenje, troši energiju zamajca i prisiljava prešu da radi sporije nego što je njen potencijal.
| Особност | Кратак ход | Дугачки ход |
|---|---|---|
| Примарна примена | Proboj, kaljupljenje, visokobrzinska liminacija | Duboko vučenje, duboko savijanje, odsecanje |
| Брзина удара | Nizak (duži vek alata) | Visok (veće habanje alata) |
| SPM potencijal | Visok (maksimalna produktivnost) | Nizak (ograničen brzinom) |
| Потрошња енергије | Efikasno (manje kretanja) | Visok (suvišno kretanje) |
Што је дужи ход, толико је важније одржавање поравнања пресе. Силе бочног потиска на клинове се повећавају при раду са дугим ходом, нарочито ако је оптерећење ван центра. Редовно одржавање клинова и система подмазивања је обавезно код преса са дугим ходом.
За произвођаче возила који морају да балансирају ове сложене компромисе, сарадња са специјализованим извођачем често може умањити ризике неподобране опреме. Компаније као што су Shaoyi Metal Technology користе напредне могућности преса до 600 тона како би управљале разноврсним захтевима за ходом, испоручујући делове са сертификатом IATF 16949 попут контролних кракова и потпорних оквира, без потребе за улагањем капитала у специјализовану опрему за дуги ход.
Често постављана питања
1. Да ли треба да одаберемо брзину пресе на основу продуктивности или одржавања?
Иако је циљ продуктивност (SPM), одржавање треба да одреди границу. Рад пресе брже него што алат или систем за довод могу да поднесу ће резултирати микрозастојима, пропуштањем довода и ломљењем алатa што уништава OEE. Боље је конзистентно радити на 80% максималне брзине него на 100% са честим непланираним застојима.
2. У чему је разлика између хода пресе и висине затварања?
Ход пресе је динамички распон који клип прелази од врха до дна (TDC до BDC). Висина затварања је статички простор доступан за матрицу када је клип у најнижој тачки (BDC). Повећање дужине хода не мења висину затварања, али подешавање завртња за регулацију клизања мења висину затварања без измене дужине хода.
3. Зашто је краћи ход пресе бољи за трајност алатa?
Краћи ход смањује брзину удара цревка приликом уласка у материјал. Пошто клацима има мање да пређе исто растојање у истом времену, креће се спорије у тренутку удара. Ово смањење преноса кинетичке енергије минимизира удар, генерисање топлоте и абразивно хабање на рубовима за резање.
Mali serijski izlozi, visoki standardi. Naša usluga brzog prototipiranja omogućava bržu i jednostavniju validaciju —