อธิบายเครื่องปั๊ม: ประเภท เฟรม และระบบการป้อน

เครื่องปั๊มโลหะเป็นหัวใจสำคัญของการผลิตแผ่นโลหะสมัยใหม่ โดยเปลี่ยนวัสดุแผ่นเรียบให้กลายเป็นผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายได้อย่างแม่นยำ มีประสิทธิภาพ และมีของเสียน้อยที่สุด คู่มือฉบับสมบูรณ์นี้จะอธิบายประเภทหลักของเครื่องปั๊มโลหะ ส่วนประกอบหลัก กลไกขับเคลื่อน เกณฑ์การเลือกเครื่องปั๊ม และระบบการประมวลผลคอยล์สมัยใหม่  

1.0เครื่องปั๊มคืออะไร?

เครื่องปั๊มใช้แรงของแกนเคลื่อนที่ (หรือสไลด์) เพื่อส่งน้ำหนักไปยังเครื่องมือเฉพาะเพื่อขึ้นรูปผลิตภัณฑ์ กระบวนการนี้มักทำให้เกิดเศษวัสดุเหลือใช้น้อยมากหรือแทบไม่มีเลย และแทบไม่ต้องอาศัยการควบคุมจากผู้ปฏิบัติงาน เครื่องปั๊มมีหลากหลายขนาดและประเภท ขึ้นอยู่กับความซับซ้อนของชิ้นส่วน รูปทรง และขนาดการผลิต

แรงการเคลื่อนที่ของ กด ขับเคลื่อนด้วยกลไกหรือไฮดรอลิก การปั๊มขึ้นรูปแบบมิติเดียวที่ง่ายดายสามารถทำได้ด้วยแท่นพิมพ์ตั้งโต๊ะขนาดกะทัดรัดที่ผลิตได้เพียงห้าตัน ในทางตรงกันข้าม ชิ้นส่วนขนาดใหญ่และซับซ้อนจำเป็นต้องใช้แท่นพิมพ์ที่มีกำลังการผลิตหลายพันตัน ความเร็วในการกดจะแตกต่างกันอย่างมาก ตั้งแต่ 10 ถึง 18 จังหวะต่อนาทีสำหรับการใช้งานมาตรฐาน ไปจนถึง 1,800 จังหวะต่อนาทีในระบบความเร็วสูง

2.0ประเภทเฟรม: เฟรม C เทียบกับ เพรสด้านตรง

ทั้งเครื่องอัดไฮดรอลิกและเครื่องอัดเชิงกลจะถูกจำแนกตามประเภทของโครงเครื่องที่ใช้ติดตั้งชิ้นส่วนเคลื่อนที่ โครงเครื่องอัดที่นิยมใช้กันมากที่สุดมี 2 ประเภท ได้แก่

2.1เครื่องอัด Gap-Frame (C-Frame)

การ แท่นกดแบบ “C” ช่วยให้เข้าถึงพื้นที่แม่พิมพ์ได้ทั้งสามด้าน ประหยัดพื้นที่ และมักจะคุ้มค่ากว่า โดยเฉพาะอย่างยิ่งในช่วงน้ำหนักระหว่าง 35 ถึง 60 ตัน อย่างไรก็ตาม เนื่องจากโครงสร้างแบบเปิด โครงแบบ C จึงมีแนวโน้มที่จะเกิดการเอียงเชิงมุมเมื่อโครงสร้างเกิดการโก่งตัวภายใต้แรงกด แม้ว่าจะไม่ได้เป็นปัญหาเสมอไป แต่ในบางกรณีอาจจำเป็นต้องใช้โครงที่หนักกว่า (และมีราคาแพงกว่า)

รูปแบบที่นิยมคือ แท่นพิมพ์แบบเปิดหลังเอียงได้ (OBI)ซึ่งจะเอียงกรอบไปด้านหลังเพื่อให้นำชิ้นส่วนหรือเศษวัสดุออกได้ง่ายขึ้น หรืออีกทางหนึ่ง กดแบบเปิดหลังนิ่ง (OBS) ถูกใช้กันอย่างแพร่หลายมากขึ้นและระบายชิ้นส่วนหรือเศษวัสดุโดยใช้ลมอัดกำหนดเวลา อุปกรณ์เครื่องกล หรือสายพานลำเลียง

2.2สเตรทไซด์เพรส

การกดแบบตรง เสาแนวตั้งหรือเสาตั้งที่ช่วยลดความโก่งตัวเชิงมุม ช่วยให้แม่พิมพ์มีอายุการใช้งานยาวนานและมีความแม่นยำของชิ้นส่วน

ส่วนประกอบหลักสี่ประการของเครื่องกดด้านตรงประกอบด้วย:

• มงกุฎ: รองรับมอเตอร์, มู่เล่ และกลไกขับเคลื่อน
• คอลัมน์:รองรับมงกุฎและรวมลิ่มเพื่อการจัดตำแหน่งและการนำทาง
• เตียง: ทำหน้าที่เป็นฐานรากโครงสร้าง
• หมอนข้าง:ติดตั้งบนเตียงเพื่อรองรับและเสริมความแข็งแกร่งให้กับการตั้งค่าแม่พิมพ์

3.0เครื่องอัดเชิงกล: ระบบการทำงานและระบบขับเคลื่อน

เครื่องจักรกลไฮดรอลิกทำงานโดยใช้มอเตอร์ไฟฟ้าที่หมุนมู่เล่ มู่เล่จะหมุนรอบเพลาข้อเหวี่ยงจนกระทั่งคลัตช์ทำงาน โดยส่งพลังงานผ่านระบบส่งกำลังไปยังสไลด์หรือแกนหมุน

3.1ส่วนประกอบหลัก:

• คลัตช์: ถ่ายโอนพลังงานจากล้อช่วยแรงไปยังเพลาข้อเหวี่ยง
• ระบบเบรก: ยึดแท่นอัดให้อยู่ในตำแหน่งเมื่อปลดออก

3.2ความจุของกำลัง

ความจุแรงหมายถึงน้ำหนักที่ออกแรงในระยะทางที่กำหนดจากด้านล่างของจังหวะ โดยได้รับอิทธิพลจาก:

• ความเร็วของมู่เล่
• ความจุแรงบิดของระบบส่งกำลัง

บันทึก: อัตราทดเกียร์ ในเครื่องจักรแบบมีเกียร์จะไม่เพิ่มแรง แต่จะช่วยปรับความเร็วของล้อช่วยหมุนให้เหมาะสมเพื่อเพิ่มความจุแรงบิด

3.3เครื่องจักรกลความเร็วสูง

แท่นพิมพ์ที่มีความเร็ว 300 ครั้งต่อนาทีขึ้นไปถือว่าเป็นความเร็วสูง สำหรับการผลิตขนาดเล็กที่มีปริมาณมาก ความเร็วสูงสุดอาจสูงถึง 1,400 ครั้งต่อนาที.

3.4ระบบส่งกำลังแบบต่างๆ

ระบบขับเคลื่อนเชิงกลมีอยู่สามแบบหลัก:

3.5ระบบขับเคลื่อนตรง

• มอเตอร์ขับเคลื่อนจะหมุนล้อหมุนโดยตรงผ่านระบบสายพาน
• เสนอให้ ความเร็วสูงสุด, การสูญเสียพลังงานที่ลดลง, และ การบำรุงรักษาง่าย.
• ข้อเสีย: ต้องทำงานด้วยความเร็วสูงสุดเพื่อให้ได้แรงขึ้นรูปเต็มที่ และอาจทำให้เกิดการจัดตำแหน่งเชิงมุมที่ไม่ถูกต้องเนื่องจากแรงบิดที่ปลายเพลาข้อเหวี่ยงด้านหนึ่ง

3.6ระบบขับเคลื่อนแบบเกียร์

• รวม เกียร์เดี่ยวหรือเกียร์คู่ การลดราคา และ ระบบขับเคลื่อนเฟืองนอกรีต.
• แก้ไขความไม่ตรงแนวเชิงมุม
• ให้พลังที่มากขึ้นสำหรับ การสร้างชิ้นส่วนขนาดใหญ่หรือลึก.

4.0เครื่องอัดไฮดรอลิก: ความยืดหยุ่นและการควบคุมแรง

แม้ว่าเครื่องจักรจะครองตลาด เครื่องอัดไฮดรอลิก กำลังได้รับความนิยมเนื่องจากความยืดหยุ่น

4.1ข้อดีของเครื่องอัดไฮดรอลิก:

• มีจำหน่ายแบบน้ำหนักเต็ม ที่ตำแหน่งจังหวะใดๆ.
• เหมาะสำหรับ ลึก การวาดภาพ ที่ต้องใช้แรงในช่วงแรกของการตี
• ปรับได้ จังหวะ ปรับปรุงระยะห่างชิ้นส่วนระหว่างรอบ
• พรีเซ็ต ความดัน รองรับความสูงของแม่พิมพ์และความหนาของวัสดุที่หลากหลาย

เครื่องอัดไฮดรอลิกช่วยให้ การควบคุมที่ดีขึ้นทำให้เหมาะอย่างยิ่งกับการใช้งานที่เกี่ยวข้องกับชิ้นส่วนขนาดใหญ่หรือไม่สม่ำเสมอ

5.0การเลือกแท่นพิมพ์ที่ถูกต้อง

ไม่มีเครื่องพิมพ์แบบใดที่ตอบโจทย์ทุกความต้องการในการใช้งาน การเลือกใช้งานต้องอาศัยความสมดุลระหว่างประสิทธิภาพ ต้นทุน และความต้องการใช้งาน

5.1ปัจจัยการเลือกหลัก:

• ขนาดกด
• ความจุของกำลัง
• ความพร้อมของพลังงาน
• ความเร็วและอัตราจังหวะ

5.2ข้อควรพิจารณาเพิ่มเติม:

• ขนาดและความซับซ้อนของชิ้นงาน
• จำนวนการดำเนินการประทับตรา
• ปริมาณการผลิตและอัตรารอบ
• ค่าความคลาดเคลื่อนและพื้นผิวที่ต้องการ
• ต้นทุนระบบทั้งหมด (รวมระบบอัตโนมัติและการควบคุม)

เมื่อการดำเนินการกลายเป็นระบบอัตโนมัติมากขึ้น ระบบควบคุม CNC และ ระบบโซลิดสเตต มีความสำคัญเพิ่มมากขึ้นเรื่อยๆ เช่นเดียวกัน ระบบการป้อนวัสดุต้องสอดคล้องกับความเร็วและกำลังการกดเพื่อรักษาประสิทธิภาพการผลิต

6.0ประโยชน์ของการประมวลผลคอยล์

การปั๊มปริมาณมากต้องอาศัย การป้อนสต็อกคอยล์ เพื่อเพิ่มผลผลิตสูงสุด ทันสมัย ระบบป้อนขดลวด มอบการส่งมอบวัสดุอย่างต่อเนื่อง ลดการจัดการด้วยมือ และลดพื้นที่และความต้องการแรงงาน ทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับสายการผลิตแบบกดอัตโนมัติ

วิธีแก้ปัญหาที่มีประสิทธิภาพโดยเฉพาะคือ ระบบยืดและป้อนม้วนม้วน 3-in-1ซึ่งบูรณาการ การคลายเกลียวการยืด และการป้อนกระดาษเข้าเป็นหน่วยเดียวที่กะทัดรัด การออกแบบนี้ช่วยลดความยุ่งยากในการตั้งค่าสายการผลิต ลดระยะเวลาการเปลี่ยนขดลวด และรับประกันการทำงานที่สอดประสานกับเครื่องปั๊ม

6.1ฟังก์ชันสายการผลิตคอยล์

ระบบการประมวลผลคอยล์ที่สมบูรณ์โดยทั่วไปประกอบด้วย:

• การคลายเกลียว แผ่นโลหะจากม้วน
• การยืด/ปรับระดับ เพื่อขจัดความโค้งของชุดคอยล์
• การให้อาหาร เข้าสู่สื่อ
• การแปรรูปเศษวัสดุ เพื่อการจัดการขยะ

เพื่อดำเนินการฟังก์ชันเหล่านี้ ต้องใช้การกำหนดค่าอุปกรณ์ต่างๆ:

• วงล้อจ่ายเงิน รองรับและคลายขดลวดโลหะ
• แท่นรองคอยล์ เหมาะสำหรับการจัดการวัสดุที่มีความหนาหรือมีความละเอียดอ่อนต่อการตกแต่งน้อยกว่า
• เครื่องยืดผมหรือเครื่องปรับระดับ ใช้ลูกกลิ้งปรับได้เพื่อกำจัดความโค้งเพื่อให้แน่ใจว่าแผ่นเรียบสามารถเข้าไปในแม่พิมพ์ได้

ในสายการประทับตราขั้นสูงหลายสาย เครื่องม้วนผมตรงและป้อนกระดาษ 3-in-1 แทนที่เครื่องจักรแยกชิ้น มอบโซลูชันที่ประหยัดพื้นที่และทำงานประสานกันอย่างสมบูรณ์แบบ ระบบออลอินวันเหล่านี้ช่วยเพิ่มความแม่นยำในการป้อนและลดการจัดตำแหน่งที่ไม่ถูกต้อง ซึ่งเป็นประโยชน์อย่างยิ่งในการใช้งานความเร็วสูงหรืองานที่ต้องการความแม่นยำสูง

รายละเอียดอุปกรณ์:

•  ชำระเงิน ที่รองรับรีลและคลายโลหะ.
• ม้วน เปล ใช้สำหรับวัสดุที่มีความหนาหรือวัสดุที่ไม่ไวต่อการตกแต่ง
• เครื่องหนีบผมตรงหรือ เครื่องปรับระดับ ความโค้งที่ถูกต้องผ่านลูกกลิ้งที่ปรับได้ ช่วยให้มั่นใจได้ว่าวัสดุแบนจะเข้าสู่แม่พิมพ์

7.0กลไกการป้อนแบบกด

ระบบให้อาหารอัตโนมัติช่วยลดแรงงานและเพิ่มประสิทธิภาพ ประเภทต่างๆ ได้แก่:

7.1ฟีดสไลด์

แกรปเปอร์จะเคลื่อนคอยล์ไปตามระยะทางที่กำหนด ปล่อย และกลับมาในรอบถัดไป

7.2ฟีดแบบม้วน

• ระบบที่พบมากที่สุด
• ลูกกลิ้งตรงข้ามที่ขับเคลื่อนเป็นระยะจะป้อนวัสดุ
• ช่วยให้คอยล์สามารถ พักระหว่างการกด.
• มักใช้พลังงานลมหรือไฮดรอลิก

7.3ฟีดเซอร์โว (ควบคุมด้วยระบบดิจิตอล)

ลูกกลิ้งขับเคลื่อนอิสระช่วยให้:

• การป้อนอาหารแบบจ็อกเกิล
• ซิกแซก รูปแบบ
• ฟีดแบบแกว่ง
• รถรับส่งฟีด

ระบบขับเคลื่อนด้วยเซอร์โวให้ การควบคุมที่แม่นยำเพิ่มจังหวะต่อนาที และ ลดเศษวัสดุ.

8.0การแปรรูปเศษวัสดุ

สายปั๊มแบบคอยล์ฟีดทั้งหมดจะสร้างเศษวัสดุบางส่วนออกมา ซึ่งสามารถจัดการได้สองวิธี:

• เศษวัสดุรวม การดีดตัวออก ผ่านทางแม่พิมพ์ปั๊ม
• ระบบเศษวัสดุภายนอกทั้งแบบกดหรือขับเคลื่อนแยกกัน

9.0การประยุกต์ใช้งานเครื่องปั๊มโลหะในอุตสาหกรรมต่างๆ

เครื่องปั๊มโลหะเป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้ในหลากหลายอุตสาหกรรม เนื่องจากมีความคล่องตัว รวดเร็ว และมีความสามารถในการผลิตชิ้นส่วนที่มีความแม่นยำสูงในปริมาณมาก

• อุตสาหกรรมยานยนต์ภาคยานยนต์ซึ่งอาจเป็นผู้บริโภคเทคโนโลยีการปั๊มขึ้นรูปรายใหญ่ที่สุด ใช้เครื่องปั๊มขึ้นรูปเพื่อผลิตแผงตัวถัง โครงยึด วัสดุเสริมแรง และส่วนประกอบตัวถัง เครื่องปั๊มขึ้นรูปเชิงกลความเร็วสูงมักใช้ในการผลิตชิ้นส่วนที่มีรูปทรงและผิวสำเร็จที่สม่ำเสมอ
• การผลิตเครื่องใช้ไฟฟ้า:ในภาคอุตสาหกรรมเครื่องใช้ในบ้าน เครื่องพิมพ์จะผลิตกล่องหุ้ม แผงควบคุม โครงรองรับ และส่วนประกอบภายในสำหรับตู้เย็น เตาอบ เครื่องซักผ้า และอื่นๆ ความสามารถในการรองรับแผ่นขนาดใหญ่จึงเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งในการใช้งานประเภทนี้
• อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และส่วนประกอบไฟฟ้า:เครื่องปั๊มความแม่นยำสูงจะขึ้นรูปขั้ว ขั้วต่อ ชิ้นส่วนป้องกัน และแผ่นสัมผัสที่ใช้ในแผงวงจรและชุดประกอบต่างๆ เครื่องปั๊มความเร็วสูงเป็นที่นิยมเนื่องจากสามารถผลิตชิ้นส่วนขนาดเล็กและละเอียดอ่อนได้ในปริมาณมาก
• การบินและอวกาศและการป้องกันประเทศ:ส่วนประกอบเครื่องบิน การเสริมโครงสร้าง และตัวยึดแบบกำหนดเอง มักขึ้นรูปด้วยเครื่องอัดด้านตรงหรือเครื่องอัดไฮดรอลิก ซึ่งให้ความแม่นยำสูงกว่าและแรงที่ยาวกว่า
• การก่อสร้างและ HVAC:เครื่องปั๊มขึ้นรูปชิ้นส่วนท่อ ตัวยึด แผง และโปรไฟล์สถาปัตยกรรม ระบบป้อนวัสดุอัตโนมัติช่วยให้มั่นใจได้ถึงผลผลิตที่สม่ำเสมอในอุตสาหกรรมเหล่านี้ แม้มีความหนาของวัสดุที่แตกต่างกัน

10.0บทสรุป

เครื่องปั๊มเป็นเครื่องจักรประสิทธิภาพสูงที่มีความหลากหลายและจำเป็นต่อการผลิตสมัยใหม่ การเลือกระหว่างระบบกลไกและระบบไฮดรอลิก การเลือกประเภทโครงที่เหมาะสม และการนำระบบป้อนวัสดุแบบคอยล์ขั้นสูงมาใช้ ล้วนมีบทบาทสำคัญต่อผลผลิตและคุณภาพของชิ้นส่วน เมื่อระบบอัตโนมัติและระบบควบคุมแบบดิจิทัลพัฒนาขึ้น ความสามารถของเครื่องปั๊มก็จะพัฒนาขึ้นตามไปด้วย ซึ่งจะนำไปสู่กระบวนการปั๊มที่รวดเร็วขึ้น ยืดหยุ่นขึ้น และคุ้มค่ามากขึ้นในทุกอุตสาหกรรม

11.0คำถามที่พบบ่อย (FAQ)

ความแตกต่างระหว่างเครื่องอัดแบบกลไกกับแบบไฮดรอลิกคืออะไร?
เครื่องจักรกลจะเร็วกว่าและเหมาะสำหรับการปั๊มความเร็วสูง ในขณะที่เครื่องอัดไฮดรอลิกจะให้แรงเต็มที่ตลอดจังหวะและเหมาะกับการดึงลึกและรูปร่างที่ซับซ้อนมากกว่า

ฉันจะเลือกใช้ระหว่าง C-frame กับ Straight-side press ได้อย่างไร?
แท่นกดแบบ C-frame มีขนาดกะทัดรัดและประหยัดกว่า แต่อาจมีปัญหาการโก่งตัวเมื่อรับน้ำหนักมาก แท่นกดแบบด้านตรงให้ความแม่นยำที่ดีขึ้นและการรองรับที่ดีขึ้นสำหรับงานขนาดใหญ่หรืองานที่ใช้แรงสูง

เครื่องปั๊มสามารถทำงานกับวัสดุอะไรได้บ้าง?
วัสดุที่นิยมใช้ ได้แก่ เหล็กอ่อน สเตนเลสสตีล อะลูมิเนียม ทองแดง และโลหะเคลือบ ความหนาของวัสดุ ความแข็งแรงแรงดึง และคุณลักษณะการขึ้นรูปควรสอดคล้องกับประเภทของเครื่องอัดที่เหมาะสม

เหตุใดจึงนิยมใช้การป้อนแบบขดลวดมากกว่าการป้อนด้วยมือ?
การป้อนคอยล์ช่วยให้การผลิตไม่หยุดชะงัก ลดเวลาในการจัดการ เพิ่มความปลอดภัย และทำให้มีความเร็วที่สูงขึ้น ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งในการดำเนินการปริมาณมาก

สามารถทำระบบกดอัตโนมัติได้ไหม?
ใช่ เครื่องปั๊มที่ทันสมัยส่วนใหญ่สามารถติดตั้งระบบอัตโนมัติได้เต็มรูปแบบด้วยระบบป้อนเซอร์โว เครื่องจัดการชิ้นส่วนแบบหุ่นยนต์ เครื่องเปลี่ยนแม่พิมพ์ และตัวควบคุมเครื่องปั๊มที่ใช้ CNC

อ้างอิง

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

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