Hoe een ponsmachine werkt als een afkantpers

Nieuwe gereedschappen, machineontwerpen en software maken complexe vormen mogelijk

Dit gesneden en gevormde stuk is volledig gemaakt in een enkele opstelling op een ponsmachine. Vooruitgang in gereedschappen en machineontwerpen maakten dit mogelijk.

Sommigen schrikken ervoor terug om vormgereedschap op een ponsmachine te gebruiken, vooral die welke hoge vormen zoals flenzen maken, en historisch gezien hebben ze goede redenen om verlegen te zijn. Het vormen op oudere mechanische ponsmachines veroorzaakte problemen, voornamelijk omdatvan de handmatige mechanische aanpassingen die aan de tooling moesten worden gedaan. Bovendien was veel vormen gewoon niet mogelijk, omdat de mechanische machines werden aangedreven met een vliegwiel, dus er was geen manier om de ram laag te houden.

De timing van alles kon ingewikkeld worden, en het was niet ongebruikelijk om hang-ups te zien - gereedschappen die het materiaal omhoog trokken tijdens hun terugslag. Ze gaven u vaak niet de exacte vorm die u nodig had. Het idee achter formuliertools was (en is nog steeds)echt elegant, omdat ze u in staat stellen om die kostbare secundaire vormbewerkingen te elimineren. Maar als u regelmatig een gereedschapscrash heeft tijdens uw primaire ponsoperatie, gaan veel van die besparingen uit het raam.

Zowel ponsmachines als hun gereedschappen zijn in de loop der jaren nauwkeuriger geworden. De hydraulica van de ponsmachines geeft u controle over de positie van het gereedschap, zodat u de zweefhoogtes kunt programmeren die u nodig hebt om verschillende vormbewerkingen uit te voeren.

Omdat ponsen niet langer een volledige teruggaande slag hoeven uit te voeren, kunt u complexe vormen - of het nu met een wielgereedschap, een scharniergereedschap, een buiggereedschap of iets anders is - veel betrouwbaarder maken (zie afbeeldingen 1 en 2). Bijvoorbeeld een vuistslagpers kan een wieltool naar de exacte positie laten zakken die nodig is om ribben te vormen, en u kunt roltools gebruiken waarmee u fakkels rond gaten of elders kunt maken tot de exacte hoogte die u nodig hebt.

De overgang van mechanische naar hydraulische ponsmachines vond jaren geleden plaats, maar twee recente innovaties hebben een aantal resterende uitdagingen aangepakt. De ene heeft betrekking op programmeren, terwijl de andere betrekking heeft op de productie van hogere vormen, zoalsflenzen meer dan een centimeter of twee hoog. Tegenwoordig kunnen ponsmachines bochten maken in plaatstaal die tot voor kort alleen een afkantpers konden produceren.

Nieuwe Punch Press-ontwerpen

Om te vormen op een conventionele revolverponsmachine, heeft u mogelijk een vrije ruimte van slechts 0,984 inch of zelfs minder. Een deel van die ruimte wordt ingenomen door de vormmatrijs, die het materiaal iets opheft, en dan heb je de materiaaldikte. SommigeMet tools kunt u een aanzienlijk deel van die ruimte gebruiken, maar in de regel kunt u betrouwbaar formulieren maken in een ruimte die slechts 50 procent is van de totale vrije ruimte minus de materiaaldikte. Dat is niet veel.

Nieuwe ponsmachines hebben echter spelingen die rekening houden met de vormgeving. Sommige systemen bieden ruimte voor maximaal 7,5 cm aan vormruimte van de onderste matrijs tot de bovenste stempel. Dit zorgt voor aanzienlijk vormen en buigen, zoalsflenzen tot 3 inch hoog. En als de flens is gebogen tot minder dan 90 graden complementair (zoals weergegeven in figuur 1), kunnen de flensafmetingen zelfs langer zijn.

Deze persen hebben niet de traditionele revolveropstelling, maar gebruiken in plaats daarvan een zogenaamd gereedschapswisselaarontwerp. Bij een standaard revolverontwerp loopt de plaat tussen de bovenste en onderste torentjes. Dit zorgt natuurlijk voor een snelle gereedschapswisseling:daarom werden torentjes uitgevonden, maar tegelijkertijd beperkt het ontwerp inherent de ruimte, wat in sommige gevallen problemen veroorzaakt met interferentie van onderdelen. Het is gewoon de aard van het beest.

In de ponsmachine in de vorm van een gereedschapswisselaar bevindt de onderste carrousel zich onder de borsteltafel, en de matrijzen komen tevoorschijn en trekken zich terug door een matrijsgoot als dat nodig is tussen en tijdens bewerkingen. Dit betekent dat de matrijzen naar beneden en uit de weg gaan, watkan belangrijk zijn voor veel vormbewerkingen. Voor het vormen van een louvre is bijvoorbeeld een hoge bodemmatrijs nodig, die krassen kan maken op het materiaal terwijl het over de tafel wordt bewogen. De gereedschapswisselaarmachine voorkomt dit door de matrijs toe te latenga naar beneden en uit de weg tussen hits.

Hoe ponsmachines werken

Dit alles opent de deur voor meer vormmogelijkheden, en niet alleen voor ribben, lamellen en andere korte vormen, maar ook voor het soort hoge flenzen dat je normaal op een kantpers zou vormen (zie afbeelding 3). De buigstempel en matrijs in eenponsmachines zijn een hybride tussen een paneelbuiger en een afkantpers, vermengd met enkele unieke attributen. De pons lijkt een beetje op een miniatuur aandrukgereedschap op een paneelbuiger, terwijl de matrijs een V-geometrie heeft zoals je zou vinden op eenafkantpersmatrijs (zie figuur 4).

Het matrijslichaam lijkt een beetje op een naar boven gerichte Pac-Man, en het draait eigenlijk tijdens de bocht. Deze rotatie vouwt het werkstuk tegen een stationaire bovenstempel, en de mate van rotatie van de matrijs bepaalt de buighoek (zie figuur5). De radii die u kunt bereiken, zijn afhankelijk van het ontwerp van de V-matrijs, dat kan worden bepaald bij het bestellen van het gereedschap bij de fabrikant. Of, als u een bepaalde straal moet bereiken, zoals voor een bocht met diepe straal, roteert de matrijs op bepaaldegraden om het metaal te stoten terwijl het stuk progressief naar voren beweegt. Het is buigen, punch-press-stijl.

Figuur 2

De mogelijkheid om de beweging van de ponsstoter te regelen, heeft de deur geopend naar meer vormmogelijkheden op de ponsmachine.

Toleranties zijn extreem krap, zowel wat betreft de positioneringsnauwkeurigheid van de machine als de bewerkingsnauwkeurigheid van het gereedschap, vergelijkbaar met de toleranties die beschikbaar zijn op een moderne kantpers met precisiegereedschap. Persoperators kunnen ook invoerenveranderingen in dikte. Stel dat een batch materiaal zich aan de onderkant van het diktetolerantievenster bevindt, terwijl de volgende batch zich aan de bovenkant bevindt, zoals 0,055 inch voor de ene batch en 0,061 inch voor een andere batch. Dit kan een verschil makenin de buighoek, maar zolang de operator de plaatdikte controleert en de parameterwijziging in het programma aanbrengt, kan de machine hiermee rekening houden. Er wordt een wijziging aangebracht in de programmacode (meestal in de G06-regel) die de ram vertelthoe ver te komen voordat het zijn operaties uitvoert.

Naast de 3-in. hoogtebeperking, er zijn andere beperkingen waarmee u rekening moet houden. In tegenstelling tot een afkantpers kan een ponsmachine een onderdeel niet omdraaien, dus een onderdeel met zowel positieve als negatieve buigingen kan problemen veroorzaken. Ook de hoek vanbocht is meestal beperkt tot 90 graden of minder; scherpe bochten die meer dan 90 graden complementair zijn, zijn meestal niet praktisch (afhankelijk van het gereedschap dat u hebt). En vanwege tonnagebeperkingen kan het materiaal alleen dat zijndik. Dit varieert, afhankelijk van uw ponsmachine en gereedschap, maar meestal is dit maximaal ongeveer 0,118 inch.

Programmeerstrategieën

Wanneer u op een ponsmachine buigt, zijn uw programmeeropties in overvloed. Traditioneel programmeer je de vormvolgorde op een punt waar het geen ander onderdeel hindert. Dit betekent meestal dat je je aan het vormen bent aan het einde van een nestponsvolgorde, nadat het meeste of alle ponsen van het platte onderdeel is voltooid.

Op dit punt kunt u besluiten om alle flenzen in één keer te buigen. Je snijdt het profiel af, waardoor de lipjes aan het nest blijven zitten om de stabiliteit van het onderdeel te garanderen; buig de flens; voer vervolgens de laatste pons uit om de lipjes af te snijden en laat dedeel zodat het langs de trechter kan glijden. Deze strategie kan goed werken als u het gevormde deel zo snel mogelijk uit het nest wilt evacueren om botsingen met het gereedschap te voorkomen.

Als alternatief kunt u de profielen (minus het materiaal voor de lipjes) op meerdere onderdelen ponsen - zeg maar alle onderdelen in één rij - de bochten vormen en ze vervolgens allemaal door de goot sturen met de laatste ponsen die de lipjes doorsnijden. Deze strategievermindert het aantal gereedschapswisselingen en kan dus de cyclustijd verkorten, maar het werkt alleen als er geen gevaar is voor interferentie tussen de flenzen en het gereedschap.

Tabbladen houden het onderdeel stabiel tijdens het buigen, maar waar u die lipjes precies plaatst, hun breedte, hoeveel en hoe ze worden gesneden, is afhankelijk van de flensgeometrieën. Sommige stukken vereisen slechts een paar of zelfs slechts één tabblad op een plat gedeelte vanhet onderdeel. Andere keren kan de buigbewerking zelf de lipjes breken. Dit kan handig zijn bij het buigen van stoten. Tijdens zo'n reeks breken de microtabs die het onderdeel op zijn plaats houden, en na de laatste stoot breekt het onderdeel los en glijdtlangs de parachute.

Bij het programmeren moet ook rekening worden gehouden met hoe deze onderdelen precies door de goot glijden. Als een groot, zwaar onderdeel met een hoge flens bijvoorbeeld niet goed door de stortkoker glijdt, kan de landing ruw genoeg zijn om de buighoeken te veranderen.een beetje; of het kan met voldoende kracht op andere gevormde delen landen om hun buighoeken te veranderen. U kunt deze problemen oplossen door wijzigingen in het programma aan te brengen.

Software maakt het verschil

Het is mogelijk om al deze variabelen handmatig te programmeren, maar het kan ingewikkeld en tijdrovend zijn. Er zijn tal van details waarmee u rekening moet houden, inclusief de manier waarop het buiggereedschap moet worden gedraaid (de gereedschapsset draait 360 graden om uit te lijnende geprogrammeerde buiglijnen); hoe alles te positioneren en te rangschikken om interferentie te voorkomen; en welke breedte van het buiggereedschap je moet gebruiken, afhankelijk van welk gereedschap je in je bibliotheek hebt en de buiglengte die je nodig hebt. In meer uitdagende gevallen,handmatig programmeren is misschien niet erg efficiënt, en het kan u zelfs minder tijd kosten om de flenzen op de afkantpers te vormen, vooral als die onderdelen toch naar de rem gaan voor een paar resterende bochten.

Dit is waar het laatste stukje van de puzzel in het spel komt: software die het bepalen van de pons- en buigsequenties kan automatiseren. Met dergelijke software kunt u het 3D-model van het onderdeel dat u wilt buigen op de ponsmachine invoerennaar de software, en het zal het onderdeel uitvouwen en strategieën voorstellen om het te ponsen en te buigen, gebaseerd op de tools die beschikbaar zijn op de machine. Het offline programma werkt op dezelfde manier als offline buigprogrammering voor afkantpersen. Het ziet deinterferentiepunten, weet precies hoe het gereedschap moet roteren en sequenteert het op een efficiënte manier. Als programmeur kunt u de aanbeveling van de software accepteren of deze handmatig aanpassen aan uw behoeften.

Meer opties, grotere doorvoer

Naast lassen blijft buigen een van de meest voorkomende knelpunten in de fabshop, daarom is het verkorten of elimineren van de buigoperatie zo logisch. Een ontwerp aanpassen zodat het kan worden gevormd op een ponsmachine - zij het eeniets kortere flenshoogte, een andere buiglocatie of iets anders - kunnen de onderdeelkosten op een dramatische manier helpen verlagen.

Een ponsmachine zal natuurlijk niet elk onderdeel kunnen vormen, maar het kan het knelpunt bij het buigen helpen verlichten. Een ponsmachine is geen afkantpers, maar voor de juiste toepassing kan hij hetzelfde presteren.