De evolutie van precisiebuigen

De evolutie van precisiebuigen

Precisie met een mechanische pers

  In de loop van de afgelopen drie decennia, toen de technologie van de kantpers evolueerde, evolueerde de precisiebinding ermee. In het begin van de jaren 1970 was dieptepunt met penetratie met een mechanische kantbank de enige manier om een ​​bocht van ± 1 graad te bereiken. Deze remmen waren de eenvoudigste, meest kogelvrije machines op de markt. Het was waar dat er hydraulische persen waren ontstaan, maar hun rammen konden zich herhalen tot slechts ± 0,004 inch of meer, te onnauwkeurig voor nauwkeurig buigen.

  Denk aan de beweging van de mechanische kantbank als het gaat om een ​​boksersarm die een stomp uithaalt. Als de arm zich slechts gedeeltelijk uitstrekt, gebogen aan de elleboog, kan iemand hem gemakkelijk verplaatsen. Maar als de arm helemaal uitrekt, met de elleboog op slot, is het ongelooflijk moeilijk voor iemand om die vuist terug te duwen en die elleboog te ontgrendelen - dat is het hefboomeffect. Wanneer volledig uitgestrekt, kan die vuist met enorme kracht naar voren ploegen.

  Hetzelfde geldt voor een mechanische kantbank. Overweeg een machine van 90 ton met dieptepunt en penetratie. Het produceert 90 ton in de buurt van de bodem van de slag, en aangezien het zich volledig uitstrekt, penetreert de pons het metaal een paar duizendsten van een inch, waardoor de tonnage wordt opgebouwd en vaak 50 procent meer vermogen produceert; een afkantpers van 90 ton kan dus 135 ton gebruiken.

  Om deze reden hebben ontwerpers de frames en lagers van deze machines gebouwd om die extra hoeveelheid te weerstaan. De nauwkeurigheid kwam met de ram volledig uitgestrekt, waardoor een "stijve stapel" werd geproduceerd. van elementen, van de krukas tot de excentriek, tot de schroef, de ram, de stoot, het materiaal, de matrijs - zo stijf als een uitgestrekte bokserarm.

  Mechanische persen vereisten een enorme vaardigheid. Omdat er geen hydrauliek of CNC was om te assisteren, leerde een bestuurder de koppeling van de machine nauwkeurig uit te schuiven. Het was bijna een kunst. Als hij de koppeling niet goed had uitgeschoven, kon hij de ram te snel laten zakken, wat een gevaarlijke situatie voor hem zou creëren, evenals een slecht onderdeel. Als hij die ram te ver zou laten gaan, zou hij grote schade aan de machine kunnen toebrengen, waardoor de lagers en schroeven zouden kunnen worden beschadigd en misschien zelfs een zijplaat zou kunnen barsten. Tegelijkertijd hadden deze remmen een geschaafd gereedschap, wat betekende dat de punt-tot-schouderhoogte aan het ene uiteinde van het gereedschap een paar duizendsten inch langer was dan aan het andere uiteinde. Operators moesten het ramniveau precies goed afstellen om een ​​precieze bocht te krijgen en moesten vaak delen van de chip afvuren.

Hydraulica Take Center Stage

Hydromechanische persen waren de volgende stap in nauwkeurigheid. Geïntroduceerd in de late jaren 1970 en vroege jaren 1980, vertegenwoordigden deze de eerste systemen met hydraulica die een ram-herhaalbaarheid van ± 0,001 inch konden bereiken. Een ontwerp geïntroduceerd in de jaren 1970 verving de koppeling en rem met hydraulische cilinders. Dit ontwerp maakte een ervaren operator overbodig omdat er geen koppeling nodig was. Het had de excellente muntmogelijkheden, met als hefboomeffect tot 50 procent meer tonnage aan de onderkant. Maar het verbeterde de ram-herhaalbaarheid nog steeds niet.

  Een ander ontwerp gebruikte een tuimelaar, net als een wip, met de hydraulische cilinder aan het ene uiteinde en de ram aan het andere. De cilinder drie keer verder van het draaipunt plaatsen, omdat de ram een ​​multiplicatoreffect produceerde. Om 90 ton buigkracht te produceren, moest de cilinder slechts 30 ton kracht produceren. Belangrijker, als de cilinder zou kunnen stoppen binnen 0,003 inch, dan zou de ram kunnen stoppen binnen 0,001 inch. Dit ontwerp was de eerste echte doorbraak in het vergroten van de nauwkeurigheid van een kantbank. De hydraulische motoren gaven meer controle over de ram, terwijl de mechanische verbindingen de nauwkeurigheid verschaften. Andere hydromechanische ontwerpen volgden, en het ontwerp is nog steeds erg populair vandaag vanwege zijn eenvoud en prijs.

  Aan het begin van de jaren tachtig kon een mechanische rembodem met penetratie en luchtbuigen met een hydromechanische machine, terwijl voor de tijd nauwkeurige bochten werden geproduceerd, nog steeds slechts ± 0,001 inch bereiken. ram herhaalbaarheid. Servokleppen hebben die herhaalbaarheidsbarrière verbroken. Op een hydraulische machine konden deze kleppen nauwkeurig de stroom van de olie naar de hydraulische cilinder afmeten en zich zelf instellen. Het was alsof machinefabrikanten deze hydraulische kleppen een brein gaven. In het begin waren deze kleppen erg duur en gevoelig voor vuil en olie. Toch zou een hydraulisch systeem - een beter beheersbare, veiligere machine - eindelijk kunnen uitvoeren wat vandaag als precisie-luchtbuigen wordt beschouwd, met ± 0,0004 in. of betere ram-herhaalbaarheid.

  Wat er vervolgens gebeurde - en wat er uiteindelijk voor zorgde dat precisie werd gebogen tot waar het nu staat - is de geavanceerde computer numerieke besturing. Met betere controles brachten fabrikanten de hersenen over van de kleppen op de cilinder naar de controle. Proportionele ventielen vervangen servokleppen. Met hun voortdurende toename in verfijning en verwerkingskracht, kunnen high-end CNC's tot in minutia monitoren, tot op micron.

  De moderne precisieremmen bieden intelligente bewaking om rekening te houden met terugvering, doorbuiging en materiaalafwijkingen. Sommige technieken zijn gebaseerd op buigende databases die theoretisch voorspellen wat er gaat gebeuren en zich aanpassen voordat het buigen plaatsvindt. De meeste bieden apparaten waarmee fabrikanten kunnen vormen, meten en vervolgens aanpassen tijdens het buigproces, intern aan de kantbank (met behulp van druksensoren) of extern (met laservolgapparatuur).

Servo- of elektrohydraulische systemen en andere hybriden zijn ontstaan ​​voor precisiewerk. Sommige fabrikanten bieden volledig elektrische servoremmen die de duur om te onderhouden en complexe hydrauliek uit de weg te ruimen en tegelijkertijd hun controle en nauwkeurigheid te behouden.

Het belang van tooling

  Maar hoe nauwkeurig de machine ook is, hij zou niets doen om de nauwkeurigheid te verbeteren zonder nauwkeurige gereedschappen. Grondgereedschap, met toleranties tot ± 0.0008 in., Blijft een vereiste voor precieze luchtbuigen op een kantbank. Niet alleen produceert de tooling een hoge nauwkeurigheid, maar ook technologieën zoals hydraulische klemming met drukknoplocatie vergemakkelijken de setup, wat vooral waardevol is voor laaggeschoolde arbeidskrachten.

Evenwichtige technologie en vaardigheid

  Historisch gezien had precisiebuigen drie hoofdelementen nodig: gebruikersvaardigheden, ram-herhaalbaarheid en een controle die die herhaalbaarheid kan meten. Vandaag hebben de laatste twee het mogelijk gemaakt om een ​​relatief laaggeschoolde machinist snel op de hoogte te brengen van nauwkeurig buigen.

  Maar ongeacht de technologie, metaalproducenten moeten zoals altijd de technologie aanpassen aan hun zakelijke behoeften. Als een winkel bijvoorbeeld een hoekmeetapparaat op een kantpers plaatst, kan dit de voorspelbare kwaliteit verbeteren, maar tegen welke kosten? Afhankelijk van de technologie kunnen dergelijke meettoestellen de dwang-dwell-tijden verhogen; de operatie duurt langer en kost dus meer.

  Overweeg een armatuurtoepassing met een high-end kantbank met real-time meting en een onderste rem, die beide de bocht binnen toleranties kunnen produceren. Een test kan uitwijzen dat een onderdeel kan worden geproduceerd op de onderste rem in 45 seconden. Vanwege zijn verblijf ram duurt de duurdere rem 60 seconden. Dat is aanzienlijk langzamer. Zeker, de lagere rem kan meer vaardigheid vereisen voor de installatie en bediening - wat een echte belemmering kan zijn, vooral als een winkel moeite heeft om bekwame mensen te vinden - maar als werknemers op de werkvloer basisvaardigheden hebben, is het onderste deel van de rem technologie past misschien goed bij elkaar.

  Uiteindelijk gaat het om het bereiken van een voorspelbare kwaliteit tegen voorspelbare kosten die past bij de behoeften van de markten die een winkel bedient. Door de decennia heen is dat feit nooit veranderd.

Variabelen die van invloed zijn op Precision Air Bending

De nauwkeurigheid van de uiteindelijke precisie-luchtbocht op een kantbank is een functie van de volgende variabelen:

Machinale variabelen:

●Ram-herhaalbaarheid van de kantpers

● Doorbuiging van het bed en de ram

● Doorbuiging van de zijbehuizingen

● De responstijd van het vulsysteem en de kleppen

● Omgevings- en olietemperaturen

● Tijd dat het materiaal onder belasting wordt vastgehouden

Tooling variabelen:

●Dimensionale tolerantie van de pons-, matrijs- en matrijshouder

● Correcte plaatsing en uitlijning van de gereedschappen

● Slijtage van de pons en de matrijs

Materiaalvariabelen:

●Homogeniteit van het materiaal, in het bijzonder de vloeigrens

● Dikte van het materiaal

● Graanrichting van het materiaal tijdens het vormen

● Materiaalbeschermende coatings

● Oppervlaktehardheid

● terugveerverhouding