Коротко

Системи автоматизації трансферних матриць представляють ефективний виробничий процес, який використовує багатоступеневу матрицю разом із механічним або сервопривідним механізмом для автоматичного переміщення та формування металевих деталей. Цей метод ідеально підходить для виготовлення складних компонентів середніх та великих серій, забезпечуючи більшу свободу проектування складних деталей у порівнянні з прогресивним штампуванням. Його основною перевагою є можливість обробки окремих деталей, що дозволяє виконувати складніші операції на кожній станції.

Що таке системи автоматизації трансферних матриць?

Система автоматизації трансферної матриці — це складний процес формування металу, заснований на багатостанційній матриці. На відміну від простіших методів штампування, система трансферної матриці виконує кілька операцій — таких як формування, пробивання, обрізання та витягування — послідовно. Визначальною рисою є механізм автоматичного переміщення, який фізично піднімає заготовку, переміщує її на наступну станцію та точно позиціонує для наступної операції. Цей процес розроблено для деталей, які є надто складними або великими для одностанційної або прогресивної налагодження матриці.

Основний принцип полягає в тому, щоб розглядати кожну заготовку як окремий індивідуальний компонент уже з першої станції. У більшості випадків першою операцією є вирізання заготовки з рулону матеріалу. З цього моменту деталь відділяється від стрічки матеріалу. Ця відокремленість дозволяє виконувати операції, які неможливі при штампуванні у прогресивних матрицях, де деталь залишається приєднаною до стрічки аж до останнього етапу. Наприклад, деталі можна обертати, піднімати або переорієнтовувати під різними кутами, що дозволяє створювати глибоковитягнуті форми, неправильні геометрії та компоненти з елементами на декількох сторонах.

Виробники обирають системи передавальних матриць, коли виробництво вимагає поєднання великих обсягів, складності та економічної ефективності. Хоча початкові витрати на оснастку можуть бути значними, автоматизація різко зменшує витрати на робочу силу та збільшує продуктивність при тривалих серіях виробництва. Ця технологія особливо поширена в автомобільній промисловості для виготовлення таких деталей, як конструкційні елементи, корпуси та частини днища. Щоб краще зрозуміти її місце у виробництві, корисно порівняти її з іншими поширеними методами штампування матрицями.

Основні компоненти та типи систем передачі

Повна система автоматизації штампування з передачею — це інтеграція кількох ключових компонентів, що працюють синхронно. Основні елементи — це сам прес, який забезпечує зусилля; багатостанційна матриця, яка містить інструменти для кожної операції формування; та механізм передачі, який виступає автоматичним ядром системи. Саме механізм передачі справді відрізняє цю технологію, визначаючи її швидкість, точність і гнучкість.

Механізми передачі значно еволюціонували — від чисто механічних систем до сучасних сервоприводних роботів. Ця еволюція розширила можливості штампування матрицями з передачею, дозволивши досягати вищих швидкостей та більш складного маніпулювання деталями. Вибір системи залежить від конкретних вимог застосування, включаючи розмір деталі, швидкість виробництва та конфігурацію преса. Наприклад, Shaoyi (Ningbo) Metal Technology Co., Ltd. спеціалізується на виготовленні спеціальних штампувальних матриць для автомобільної промисловості, використовуючи передові системи для задоволення жорстких вимог щодо точності та ефективності від провідних автовиробників.

Різні типи трансферних систем мають власні переваги та вибираються залежно від умов виробництва:

• Системи, встановлені на пресі: Ці системи інтегровані безпосередньо в штампувальний прес. Вони можуть бути механічними, з приводом від головного кривошипа преса, або сервопривідними, що забезпечують незалежне керування профілями руху. Сервосистеми пропонують вищу гнучкість, дозволяючи оптимізувати рухи для підвищення точності, хоча традиційні механічні преси часто досягають більшої швидкості у виробництві великих обсягів.
• Трансферні системи, що проходять через вікно преса: Як випливає з назви, ці системи мають передавальні рейки, які проходять через бічні отвори преса. Ця конструкція, найчастіше триосьова сервосистема, забезпечує чудовий огляд і доступ до зони матриці для обслуговування та заміни. Це універсальне рішення, яке можна дообладнати на існуючих пресах.
• Роботизовані трансферні системи (тандемні лінії): Хоча це й відрізняється від окремого трансферного преса, такий автоматизований підхід використовує промислових роботів для переміщення великих деталей між кількома пресами, розташованими по черзі. Це забезпечує високу гнучкість для дуже великих компонентів, таких як кузовні панелі автомобілів, але, як правило, передбачає більші капіталовкладення та займає більше місця.

Сучасні системи в основному є сервоелектричними, оскільки забезпечують точне, програмоване керування всіма трьома осями руху: затиск, підйом і перенесення/нахил. Це дозволяє плавно і багаторазово точно позиціонувати обладнання та працювати на високих швидкостях, а такі функції, як вісь підйому з противагою та лінійні підшипники, що не потребують обслуговування, гарантують довготривалу надійність і продуктивність.

Процес штампування передавальними матрицями: пояснення

Процес штампування передавальними матрицями перетворює плоску металеву заготовку на готовий тривимірний компонент за допомогою точно узгодженої послідовності операцій. Кожен цикл преса одночасно переміщує кілька деталей, причому кожна деталь проходить окремий етап формування. Цей процес є прикладом автоматизованої ефективності, логічно переходячи від сировини до готової деталі.

Хоча конкретні операції можуть відрізнятися залежно від конструкції деталі, базовий робочий процес завжди дотримується послідовності з декількох етапів:

1. Подача матеріалу та вирізання: Котушку сировини подають у першу станцію матриці. Тут прес виконує операцію вирубки, вирізаючи початкову плоску форму деталі та повністю відокремлюючи її від стрічки матеріалу. Ця вільна заготовка тепер готова до переміщення.
2. Захоплення та переміщення деталі: Коли повзун преса рухається вгору, вмикається механізм переміщення. Набір механічних або пневматичних «пальців», закріплених на переміщувальних планках, надійно захоплює заготовку. Планки піднімають деталь вертикально, переміщують її горизонтально до наступної станції та опускають у наступну порожнину матриці.
3. Операції формування та пробивання: Після точного розташування деталі на другій станції повзун преса опускається і виконує наступну операцію. Це може бути операція витяжки для створення глибини, пробивання для утворення отворів або обрізання для формування країв. Цей крок повторюється на декількох станціях, кожна з яких додає більше деталей і вдосконалює форму деталі.
4. Складні операції та переорієнтація: На проміжних станціях система транспортування може обертати або змінювати орієнтацію деталі, щоб забезпечити операції на різних гранях. Ця можливість має вирішальне значення для створення складних геометрій, які інакше вимагали б додаткової обробки. Операції можуть включати клеймування, гвинтовання, накатування кромки або навіть нарізання різьби всередині штампу.
5. Остаточне формування та виштовхування: На останніх станціях деталь проходить остаточні операції формування, обрізки або фланцювання для відповідності кінцевим специфікаціям. Після завершення деталі система транспортування переміщує її до вихідної станції, де вона виштовхується з преса на конвеєр або в накопичувач.

Увесь процес є абсолютно синхронізованим. Рух системи транспортування узгоджено з ходом преса, щоб забезпечити виведення деталей із матриць перед їх закриттям і точне позиціонування для кожного удару. Цей високий рівень автоматизації забезпечує стабільність, якість та високий обсяг виробництва.

Основні сфери застосування та галузеві переваги

Автоматизація переходних штампів пропонує унікальне поєднання універсальності та ефективності, що робить її переважним методом виробництва складних металевих компонентів у кількох ключових галузях. Здатність виготовляти великі, глибоковитягнуті деталі зі складними елементами великих обсягів забезпечує чітку конкурентну перевагу там, де важливі як форма, так і функціональність. Ця технологія особливо важлива в галузях, які вимагають високої точності та повторюваності.

Основними галузями, що використовують штампування перехідними матрицями, є автомобілебудування, побутова техніка, опалення, вентиляція, кондиціонування повітря (HVAC) та сантехнічне обладнання. У автомобільній промисловості її застосовують для виробництва всього — від конструктивних елементів рам і підвісок двигунів до паливних баків та картерів. Для побутової техніки вона виробляє складні корпуси, глибоковитягнуті барабани пральних машин і оболонки компресорів. Спільним фактором є потреба в геометрично складних деталях, які є міцними, легкими та виготовленими економічно ефективно великими партіями.

Головними перевагами, що сприяють її впровадженню, є:

• Вільний дизайн: Оскільки деталь відокремлюється від стрічки-носія, конструктори мають більшу гнучкість. Глибока витяжка, бічні пробивання та елементи на кількох осях можливі в межах одного процесу, що можна побачити в конструкціях виробників, таких як Layana .
• Економічність при великих обсягах: Хоча вартість оснастки висока, низька вартість деталей у масовому виробництві забезпечує високий рівень окупності інвестицій. Автоматизація зменшує потребу в ручній праці, а високе використання матеріалу мінімізує відходи.
• Придатність для великих деталей: Порівняно з поступовим штампуванням, трансферні системи можуть обробляти значно більші та товстіші матеріали, що робить їх ідеальними для міцних структурних компонентів.
• Інтеграція операцій: Кілька етапів, включаючи нетрадиційні операції формування та навіть збірку або нарізання різьби в межах одного штампу, можуть бути об'єднані в одному пресі, що усуває необхідність вторинної обробки.

Щоб визначити, чи підходить ця технологія, виробнику слід врахувати такі фактори:

Чи підходить штампування з перенесенням для вашого проекту?

• Складність деталей: Чи має деталь глибоковитягнуті елементи, високе співвідношення довжини до діаметра або потребує операцій з кількох боків?
• Обсяг виробництва: Чи знаходяться виробничі потреби в середньому або високому діапазоні (десятки тисяч до мільйонів деталей)?
• Розмір деталі: Чи занадто велика або громіздка деталь для практичного обслуговування на стрічці носія послідовного штампу?
• Тип матеріалу та товщина: Чи передбачає застосування матеріали більшої товщини, що вимагають міцної оснастки та обробки?

Якщо на декілька з цих запитань відповідь ствердна, найімовірніше, автоматизація за допомогою штампів з перенесенням — це найефективніше та найдоцільніше рішення для виробництва.

Поширені запитання

1. Що таке штамп з перенесенням?

Переносна матриця — це тип штампувального інструмента, який використовується в пресі з кількома станціями для виконання послідовності операцій. Її визначальною ознакою є робота з деталями, відокремленими від рулону матеріалу. Механічна або роботизована система перенесення переміщує окремі деталі з однієї станції на іншу, що дозволяє виготовляти великі або складні компоненти, які не можна виготовити за допомогою поступової матриці.

2. Які існують різні типи передавальних механізмів, що використовуються в системах автоматизації?

Найпоширенішими типами систем передачі є двовісні та триосні (або триподові) системи. Двовісна система зазвичай переміщує деталь вперед і затискає/розтискає її. Триосна система додає вертикальний рух підйому, що є важливим для глибокотягнутих деталей. Ці системи можуть бути закріплені на пресі або інтегровані безпосередньо в матрицю. Сучасні системи зазвичай мають сервопривід, що дозволяє повністю програмувати рух, тоді як у старих пресах може використовуватися фіксована механічна автоматика. У деяких застосунках, особливо в тандемних лініях, для переміщення деталей між пресами також використовуються промислові роботи.

3. У чому різниця між тандемною матрицею та передавальною матрицею?

Система трансферних штампів виконує кілька операцій штампування в одному великому пресі, використовуючи інтегрований механізм перенесення для переміщення деталі між штампувальними станціями всередині цього преса. Лінія тандемних штампів складається з кількох окремих пресів, розташованих послідовно, причому деталі переміщуються з одного преса в інший, найчастіше за допомогою промислових роботів. Трансферні штампи, як правило, використовуються для виготовлення невеликих і середніх складних деталей, тоді як тандемні лінії зазвичай застосовуються для дуже великих деталей, таких як панелі кузова автомобіля.