Prasy tłoczące – wyjaśnienie: rodzaje, ramy i systemy podawania

Prasy tłoczące stanowią serce nowoczesnej obróbki blach, przetwarzając płaskie materiały w produkty finalne z precyzją, wydajnością i minimalną ilością odpadów. Ten kompleksowy przewodnik omawia główne typy pras tłoczących, ich główne komponenty, mechanizmy napędowe, kryteria doboru pras oraz nowoczesne systemy obróbki blachy.  

1.0Czym jest prasa tłocząca?

Prasy tłoczące wykorzystują siłę ruchomego suwaka (lub suwaka) do przenoszenia nacisku na określone narzędzia w celu nadania kształtu produktowi. Proces ten często skutkuje niewielką ilością odpadów lub ich brakiem i wymaga minimalnej ingerencji operatora. W zależności od złożoności części, geometrii i skali produkcji, stosowana jest szeroka gama rozmiarów i typów pras.

Siła ruchu naciskać Jest napędzany mechanicznie lub hydraulicznie. Proste, jednowymiarowe tłoczenia można wykonywać za pomocą kompaktowych pras stołowych o nacisku zaledwie pięciu ton. Natomiast duże, złożone elementy wymagają pras o wydajności liczonej w tysiącach ton. Prędkość prasy jest bardzo zróżnicowana – od 10 do 18 suwów na minutę w standardowych zastosowaniach do nawet 1800 suwów na minutę w systemach szybkobieżnych.

2.0Typy ram: prasy ramowe typu C i prasy o prostych bokach

Zarówno prasy hydrauliczne, jak i mechaniczne klasyfikuje się według typu ramy, na której zamontowane są elementy ruchome. Dwa najpopularniejsze typy ram pras to:

2.1Prasa Gap-Frame (C-Frame)

Ten Prasa ramowa „C” Umożliwia łatwy dostęp do trzech stron obszaru matrycy, zajmuje mniej miejsca i jest często bardziej opłacalny, szczególnie w zakresie od 35 do 60 ton. Jednak ze względu na otwartą ramę, rama typu C jest podatna na przesunięcia kątowe, ponieważ konstrukcja ugina się pod obciążeniem. Choć nie zawsze jest to problematyczne, w niektórych zastosowaniach może to wymagać zastosowania cięższych (i droższych) ram.

Popularną odmianą jest Prasa z odchylonym oparciem (OBI), który odchyla ramę do tyłu, aby ułatwić wyrzucanie części lub złomu. Alternatywnie, Prasa stacjonarna z otwartym tyłem (OBS) jest szerzej stosowany i polega na rozładowywaniu części lub złomu za pomocą strumieni powietrza, urządzeń mechanicznych lub przenośników.

2.2Prasa prostoliniowa

Prasy prostoliniowe posiadają pionowe kolumny lub słupki, które eliminują ugięcie kątowe. Zapewniają one dłuższą żywotność matrycy i dokładność wykonania części.

Cztery główne elementy prasy prostoliniowej obejmują:

• Korona:Wspiera silnik, koło zamachowe i mechanizmy napędowe
• Kolumny:Wspieraj koronę i dołącz prowadnice do wyrównania i prowadzenia
• Łóżko:Służy jako fundament konstrukcyjny
• Wałek:Zamontowany na łożu w celu podparcia i wzmocnienia konstrukcji matrycy

3.0Prasy mechaniczne: działanie i systemy napędowe

Prasy mechaniczne działają za pomocą silnika elektrycznego, który obraca koło zamachowe. Koło zamachowe obraca się wokół wału korbowego, aż do momentu załączenia sprzęgła, przekazując energię poprzez układ napędowy na suwak lub suwak.

3.1Kluczowe elementy:

• Sprzęgło:Przenosi energię koła zamachowego na wał korbowy
• Układ hamulcowy:Utrzymuje siłownik w pozycji po odłączeniu

3.2Nośność siły

Nośność siły odnosi się do tonażu wywieranego w określonej odległości od dolnej krawędzi suwu, na który wpływ mają:

• Prędkość koła zamachowego
• Nośność momentu obrotowego układu napędowego

Notatka: Przełożenia w prasach zębatych nie zwiększają siły, ale pomagają zoptymalizować prędkość koła zamachowego, aby zwiększyć moment obrotowy.

3.3Prasy mechaniczne szybkoobrotowe

Prasy o prędkości 300 suwów na minutę lub większej są uważane za szybkie. W przypadku małej, wielkoseryjnej produkcji, prędkości mogą sięgać nawet 1400 uderzeń na minutę.

3.4Warianty układu napędowego

Istnieją trzy podstawowe układy napędu mechanicznego:

3.5Układ napędu bezpośredniego

• Silnik napędowy obraca koło zamachowe bezpośrednio za pomocą układu pasowego.
• Oferuje najwyższa prędkość, mniejsze straty energii, I łatwa konserwacja.
• Wada: Aby uzyskać pełną siłę formowania, należy pracować z maksymalną prędkością, co może powodować odchylenia kątowe ze względu na moment obrotowy na jednym końcu wału korbowego.

3.6Układy napędowe z przekładnią

• Włączać pojedynczy lub podwójny bieg obniżki I mimośrodowe napędy zębate.
• Rozwiąż problem nieprawidłowego ustawienia kątowego.
• Zapewnia większą moc dla formowanie dużych lub głęboko tłoczonych części.

4.0Prasy hydrauliczne: elastyczność i kontrola siły

Chociaż na rynku dominują prasy mechaniczne, prasy hydrauliczne zyskują na popularności ze względu na swoją elastyczność.

4.1Zalety pras hydraulicznych:

• Dostępny jest pełny tonaż w dowolnej pozycji skoku.
• Idealny dla głęboko rysunek co wymaga użycia siły na początku udaru.
• Nastawny udar poprawia luz części pomiędzy cyklami.
• Ustawienie wstępne ciśnienie dostosowuje się do różnych wysokości matryc i grubości materiałów.

Prasy hydrauliczne umożliwiają lepsza kontrola, dzięki czemu doskonale nadają się do zastosowań obejmujących duże lub nieregularne części.

5.0Wybór właściwej prasy

Nie ma jednej prasy, która spełniałaby wszystkie potrzeby aplikacji. Wybór wiąże się z kompromisem między wydajnością, kosztami i wymaganiami operacyjnymi.

5.1Podstawowe czynniki wyboru:

• Rozmiar prasy
• Nośność siły
• Dostępność energii
• Prędkość i częstotliwość uderzeń

5.2Dodatkowe uwagi:

• Rozmiar i złożoność elementów obrabianych
• Liczba operacji stemplowania
• Wolumen produkcji i wskaźniki cykli
• Wymagane tolerancje i wykończenie powierzchni
• Całkowity koszt systemu (wliczając automatyzację i sterowanie)

W miarę jak operacje stają się coraz bardziej zautomatyzowane, Sterowanie CNC I systemy półprzewodnikowe są coraz ważniejsze. Podobnie, systemy podawania materiału muszą być dostosowane do prędkości i wydajności prasy, aby utrzymać wydajność.

6.0Korzyści z przetwarzania cewek

W przypadku operacji tłoczenia na dużą skalę coraz częściej stosuje się podawanie materiału w cewkach aby zmaksymalizować produktywność. Nowoczesne systemy podawania cewek zapewniają ciągłą dostawę materiałów, redukują ręczną obsługę oraz minimalizują zapotrzebowanie na przestrzeń i siłę roboczą, dzięki czemu idealnie nadają się do zautomatyzowanych linii pras.

Szczególnie efektywnym rozwiązaniem jest System prostownicy i podajnika 3 w 1, który integruje rozwijanie, prostowanie i podawanie w jednym kompaktowym urządzeniu. Taka konstrukcja upraszcza konfigurację linii, skraca czas wymiany kręgów i zapewnia synchronizację pracy z prasą tłoczącą.

6.1Funkcje linii przetwarzania cewek

Kompletny system obróbki cewek zazwyczaj obejmuje:

• Rozwijanie blacha z rolek
• Prostowanie/poziomowanie aby usunąć krzywiznę zestawu cewek
• Karmienie do prasy
• Przetwarzanie złomu do gospodarki odpadami

Do realizacji tych funkcji stosuje się różne konfiguracje sprzętu:

• Bębny z wypłatami podeprzyj i rozwiń metalową cewkę.
• Kołyski cewek nadają się do obróbki grubszych materiałów lub materiałów mniej wrażliwych na wykończenie.
• Prostownice lub prostownice użyj regulowanych rolek, aby wyeliminować krzywiznę i zapewnić płaskie wejście arkusza do matrycy.

W wielu zaawansowanych liniach tłoczących, 3 w 1, prostownica i podajnik zastępuje oddzielne maszyny, oferując rozwiązanie oszczędzające miejsce i w pełni zsynchronizowane. Te kompleksowe systemy poprawiają dokładność podawania i redukują niewspółosiowość, co jest szczególnie przydatne w zastosowaniach wymagających dużej prędkości lub precyzji.

Szczegóły sprzętu:

•  Opłacać się podtrzymuje szpulę i rozwija metal.
• Cewka kołyski stosowane są do materiałów grubszych lub nie wymagających wykończenia.
• Prostownice lub poziomnice prawidłowe wygięcie za pomocą regulowanych rolek, co zapewnia, że płaski materiał wchodzi do matrycy.

7.0Mechanizmy podawania prasy

Zautomatyzowane systemy karmienia zmniejszają nakład pracy i zwiększają wydajność. Typy systemów obejmują:

7.1Kanały slajdów

Chwytaki przesuwają cewkę o ustaloną odległość, zwalniają ją i powracają do następnego cyklu.

7.2Podajniki rolkowe

• Najpopularniejszy system.
• Materiał podawany jest przez przeciwległe rolki napędzane okresowo.
• Umożliwia cewce zatrzymać się podczas suwu prasy.
• Często zasilane pneumatycznie lub hydraulicznie.

7.3Serwopodajniki (sterowane cyfrowo)

Niezależnie napędzane rolki umożliwiają:

• Karmienie przez potrząsanie
• Zygzak wzory
• Posuwy oscylacyjne
• Podajniki wahadłowe

Systemy napędzane serwomechanizmami zapewniają precyzyjna kontrola, zwiększ liczbę uderzeń na minutę i zmniejszyć ilość odpadów.

8.0Przetwarzanie złomu

Wszystkie linie tłoczenia na gorąco generują pewną ilość odpadów. Można sobie z nimi poradzić na dwa sposoby:

• Zintegrowany złom wyrzucanie poprzez wykrojnik
• Zewnętrzne systemy złomu, albo uruchamiane za pomocą nacisku, albo zasilane niezależnie

9.0Zastosowania pras tłoczących w różnych branżach

Prasy tłoczące są niezastąpione w wielu gałęziach przemysłu ze względu na swoją wszechstronność, szybkość i zdolność do produkcji precyzyjnych części na dużą skalę.

• Przemysł motoryzacyjny:Być może największy konsument technologii tłoczenia, sektor motoryzacyjny, wykorzystuje prasy do produkcji paneli nadwozia, wsporników, wzmocnień i elementów podwozia. Szybkoobrotowe prasy mechaniczne są powszechnie stosowane do produkcji części o spójnej geometrii i wykończeniu.
• Produkcja urządzeńW sektorze AGD prasy tłoczące produkują obudowy, panele sterowania, ramy wsporcze i podzespoły wewnętrzne do lodówek, piekarników, pralek i innych urządzeń. W tym zastosowaniu kluczowa jest możliwość obsługi dużych formatów arkuszy.
• Elementy elektroniczne i elektryczne:Precyzyjne prasy do tłoczenia formują zaciski, złącza, elementy ekranujące i płytki stykowe stosowane w płytkach drukowanych i zespołach. Szybkie prasy są preferowane ze względu na możliwość produkcji małych, delikatnych elementów w dużych ilościach.
• Lotnictwo i obronność: Elementy samolotów, wzmocnienia konstrukcyjne i niestandardowe wsporniki są często formowane przy użyciu pras krawędziowych lub hydraulicznych, które zapewniają większą precyzję i siłę przy dłuższych skokach.
• Budownictwo i HVAC:Prasy tłoczące formują elementy kanałów wentylacyjnych, wsporniki, panele i profile architektoniczne. Zautomatyzowane linie podające zapewniają spójną wydajność w tych branżach przy zmiennej grubości materiału.

10.0Wniosek

Prasy tłoczące to zróżnicowane, wysokowydajne maszyny niezbędne w nowoczesnej produkcji. Wybór pomiędzy systemami mechanicznymi i hydraulicznymi, dobór odpowiedniego typu ramy oraz wdrożenie zaawansowanych systemów podawania zwojów odgrywają kluczową rolę w wydajności i jakości detali. Wraz z rozwojem automatyzacji i sterowania cyfrowego, możliwości pras będą się rozwijać – wprowadzając szybsze, bardziej elastyczne i ekonomiczne procesy tłoczenia w różnych branżach.

11.0Często zadawane pytania (FAQ)

Jaka jest różnica pomiędzy prasą mechaniczną i hydrauliczną?
Prasy mechaniczne są szybsze i idealnie nadają się do szybkiego tłoczenia, natomiast prasy hydrauliczne zapewniają pełną siłę na całej długości skoku i lepiej nadają się do głębokiego tłoczenia i skomplikowanych kształtów.

Jak wybrać pomiędzy prasą ramową typu C a prasą o prostym boku?
Prasy ramowe typu C są bardziej kompaktowe i ekonomiczne, ale mogą ulegać ugięciom pod dużym obciążeniem. Prasy o prostych bokach zapewniają większą dokładność i lepsze wsparcie w przypadku dużych lub wymagających dużej siły operacji.

Z jakimi materiałami można pracować za pomocą pras tłoczących?
Do popularnych materiałów należą stal miękka, stal nierdzewna, aluminium, miedź i metale powlekane. Grubość materiału, wytrzymałość na rozciąganie i właściwości formowania powinny być dopasowane do odpowiedniego typu prasy.

Dlaczego podawanie za pomocą cewki jest lepsze od podawania ręcznego?
Podawanie w kręgach zapewnia nieprzerwaną produkcję, redukuje czas obsługi, zwiększa bezpieczeństwo i umożliwia osiągnięcie większych prędkości, co jest szczególnie ważne w przypadku operacji o dużej objętości.

Czy prasy można zautomatyzować?
Tak, większość nowoczesnych pras do tłoczenia można w pełni zautomatyzować dzięki zastosowaniu serwomechanizmów podających, robotycznych podajników części, zmieniaczy matryc i sterowników pras opartych na CNC.

Odniesienia

https://pavithrasprings.com/press-components.html

https://www.iqsdirectory.com/articles/hydraulic-press.html