Moderne afkantpersen begrijpen

De buigmachines van tegenwoordig kunnen het buigproces verkorten, zoals oudere stukken ijzer dat niet kunnen

Dit overzicht biedt een korte bespreking van de aandrijvingen van de pers, bombeheersystemen en de opstelling van de gereedschappen die in de moderne kantbanken worden aangetroffen.

Figuur 1

Moderne afkantpersen bieden operators de nodige assistentie om de tijd te maximaliseren

doorgebrachtbuigen, niet de kantbank instellen of het programma methodisch maken

Klinkt dit bekend? Een operator werkt met een mechanische kantbank, die een ram heeft die zijn volledige cyclus moet voltooien en een slagcyclustoerental die niet kan worden aangepast, maar voordat hij kan beginnen, moet hij de juiste buigtoelage en k berekenen factor voor de baan.

  Als dat bekend klinkt, zit je al een tijdje in de afkantpers, of heb je een goede kennis van hoe plooien zich vroeger in de fabricagezaken voordeed. U weet waarschijnlijk ook dat het buigen op deze manier vandaag grotendeels niet gebeurt.

  Moderne afkantpersen zijn veel veiliger en vereisen niet zoveel handmatige tussenkomst als hun voorgangers. Het zijn geavanceerde machines die zijn ontworpen om gelijke tred te houden met de snelle fabricageomgeving van vandaag (zie figuur 1). Laten we eens kijken naar de verschillende elementen die de moderne apparatuur van vandaag scheiden van de oudere stukken ijzer van gisteren.

  De Press Drive

  Hydraulische kantbanken zijn niet per se nieuw, en dat verklaart waarom ze het meeste vormwerk in fab winkels uitvoeren.

  Hun werking is heel eenvoudig te begrijpen. Deze persen bedienen gesynchroniseerde hydraulische cilinders op de C-frames die de ram verplaatsen. Een stroomregelaar voedt olie in cilinders om zuigers te bewegen, die de beweging van de ram regelen. Het is een goedkope manier om veel kracht te genereren.

  Vroeger werd een limietschakelaar gebruikt voor het regelen van de rem. Nu worden CNC's gebruikt. Samen met de uiterst nauwkeurige stroomregelkleppen bieden de moderne kantbankremmen veel controle en vermogen op een rendabele manier.

  De meeste van deze hydraulische kleppen zijn rechtstreeks op de hydraulische cilinders gemonteerd. Een aantal jaren geleden hadden fabrikanten te maken met het breken van pijpen en het vallen van rammen. De kantpersfabrikanten hebben het probleem opgelost door de leidingen te elimineren of tot een minimum te beperken. De hydraulische afkantpersen van vandaag mogen niet worden verward met die van enkele jaren geleden.

  Hybride remmen zijn nu breder beschikbaar dan ooit tevoren. Met een hydraulische aandrijving, wanneer u de pomp in één richting draait, pompt u de ram neer. Wanneer je de pomp in de andere richting draait, pomp je de ram omhoog. Het hybride concept simuleert een schroef en een moer. Het is een bidirectionele pomp en een servomotor regelt de heen en weer beweging van de pomp. Je hebt de hele dag geen draaistroommotor in drie fasen, waardoor de ram af en toe wordt gepompt. Nu pompt de motor alleen de helling als de CNC de kracht oproept.

  Wat zijn de voordelen? U krijgt een snelle responstijd, minimale piping, goede snelheden (2 tot 500 inch per minuut [IPM]) en een hoge efficiëntie als het gaat om prestaties. Een hybride rem is echter geen goedkoop systeem.

Figuur 2

Bij correct gebruik kan buigsoftware de onderdeelontwerper helpen vermijden

probleemgebieden, zoals het plaatsen van gaten te dicht bij buiglijnen.

  Elektrische afkantpersen hebben de laatste jaren een grote plons in de markt gemaakt. Veel fabrikanten associëren "elektrisch" met afkantpersen met directe aandrijving. In deze elektrische apparaten drijft een kogelomloopsysteem, dat afhankelijk is van recirculatiekogels om wrijving in plaats van smeermiddelen te verminderen, de rammen naar beneden.

Roller screw-technologie is naar voren gekomen als een nieuwe technologie die helpt om de laadcapaciteit voor deze elektrische remmen te vergroten. Deze schroeftypen hebben schroefgaten met meerdere schroefdraden die zich rond een van schroefdraad voorziene schacht bevinden. Deze opstelling zet de roterende beweging van een motor om in lineaire beweging om een afkantpersram te verplaatsen. Deze rolschroeven hebben de neiging om meer dragend oppervlak in de aandrijvingsaandrijving toe te voegen.

  Wat zijn enkele voordelen? Het zijn niet noodzakelijk de snelheden, maar de versnellingsfactor. Typisch drukken op afkantpersen kunnen slechts in een bepaalde mate versnellen. Met een elektrische rem kunt u die versnellingsfactor veel hoger nemen zonder luchtbellen in de olie, enzovoort.

  Sommige fabrikanten gebruiken dubbele aandrijving op de elektrische rem; een schijf is voor een snelle nadering en de andere schijf is voor het buigen. Hiermee kunt u uw kogelschroeven en -schroeven voor verschillende toepassingen afstemmen.

  Er moet worden vermeld dat er een andere manier is om een kleine kracht in een grote kracht om te zetten. Laten we het de block-and-tackle drive noemen. Remmen met riemen is een voorbeeld. Het kan ook een enkelwerkende elektrische aandrijving worden genoemd.

  Bij dit type aandrijving beweegt de ram in één richting, wat bepaalde voordelen heeft. Omdat het een enkel richtingssysteem is, is het misschien minder ingewikkeld en minder duur. En je minimaliseert wat schakeltijd op de bodem van je slag omdat je zojuist de servomotoren hebt losgelaten en de ram achteruit is gegaan.

  Veel van deze riem- of blok-en-tackleaandrijvingen verdelen ook de buigbelasting over de gehele ram. Telkens wanneer een riem over een katrol wordt gevoerd, is het als een 10-voudige reductie in de overbrengingsverhouding. Dit kan grote prestatievoordelen opleveren voor elektrische remmen in vergelijking met hydraulische remmen.

  De goede plek voor deze elektrische remmen zijn de lichtere tonnages. Als u naar de conventionele machines op de markt kijkt, ziet u een segment van apparatuur in het bereik van 100 ton of minder; dat is goed voor het elektrische en hybride type persen. Bij 100 ton en meer heeft een elektrische kantbank veel kilowatt nodig om de kracht te genereren die nodig is om de klus te klaren. Op dat moment is elke energiebesparing die de elektrische kantpers genereert vergeleken met een hydraulische rem verwaarloosbaar. Simpel gezegd, je kunt voor niets energie krijgen.

  Dus hoe verplaats je de kracht van de aandrijving naar de kantbank? De drie concepten zijn de centrale schijf, de dubbele schijf en de gedistribueerde schijf.

  De centrale schijf is kosteneffectiever. Het is makkelijk. Het is beperkt tot in het midden van het centrum of bijna in het midden buigen. U hebt geen offset-mogelijkheden met het middelste aandrijfsysteem.

figuur 3

Als een afkantpers het gereedschap snel en nauwkeurig kan verwisselen en positioneren, de

 operator kanfocus op het buigen van onderdelen en het versnellen van taken naar downstream-processen.

  Het systeem met enkele aandrijving biedt enig voordeel bij machineafwijking. Als de ram in het midden van de bovenbalk naar beneden duwt en de onderbalk op de zijframes wordt ondersteund, krijgt u een afbuigingspatroon in het midden van de bocht.

Voor een systeem met dubbele aandrijving, wat conventionele technologie is in de hedendaagse metaalbewerkingswereld, moet de afbuiging in het midden van de machine worden gecompenseerd wanneer u de ram omlaag dwingt. Drukpersfabrikanten pakken deze doorbuiging op vele manieren aan die een artikel op zichzelf waard zouden kunnen zijn.

  De verdeelde schijf is een hybride tussen de midden- en de dubbele schijf waarin de aandrijfcilinders slechts een klein beetje vanaf de zijkant van de machine worden verplaatst. Dit creëert parallelle deflectiecompensatie. Je kunt een klein beetje compenseren voor de machineflex door waar je die schijven neerzet.

  Met de verdeelde aandrijving wordt de belasting over de gehele ram verdeeld. Praktisch geen doorbuiging van de ram is het resultaat.

  Bed kroning

  Bekroning is hoe een kantbank de afbuiging van de machine compenseert.

  De meeste machines hebben een soort mechanisch afbuigapparaat op de machines. Wiggen en hydraulische cilinders worden gebruikt om te compenseren als de belasting toeneemt.

  In gesloten-lussystemen bevindt het midden van de rem zich feitelijk ook onder CNC.

 Gereedschap instellen

  De insteltijd voor de meeste kantpersen is gelijk aan de gereedschapswisseltijd. Uitgaande van het uitgangspunt dat een programma offline wordt gedaan of dat een taak opnieuw wordt uitgevoerd, moet een afkantpers alleen uitvaltijd hebben wanneer een bediener gereedschap voor de volgende taak uitwisselt.

  De meest kosteneffectieve manier om snelle gereedschapswisseling aan te pakken, is om gereedschap te gebruiken dat is ontworpen om eenvoudig in de ram te worden geplaatst en daaruit te worden verwijderd. De meest voorkomende soorten hulpmiddelen die in deze beschrijving passen, zijn drukknoppen of klikgereedschappen.

  Een drukknop aan de voorkant van het gereedschap zorgt ervoor dat het gereedschap niet uit de ram valt. Een hydraulische cilinder klemt het gereedschap niet alleen vast, maar zet het ook neer; het vastklemmen en plaatsen van de tool gebeurt gelijktijdig. Een zeer nauwkeurige instelling van het gereedschap kan zeer snel worden uitgevoerd.

Figuur 1

Zelfs een beginnende kantpersoperator kan een acceptabel onderdeel produceren in de eerste bocht, dankzij monitoren die de positie van het onderdeel en de sequenties weergeven.

  Er is een gewichtslimiet voor die klik. Wanneer een segment boven de 30 lbs komt, moet het gereedschap worden geladen. Veel fabrikanten kopen kleinere segmenten van de tool om onder de 30-pond te blijven. limiet, zodat alle hulpprogramma's de klikken kunnen hebben.

 Buigende snelheid

  De buigsnelheid is vandaag het hot-button-onderwerp bij het maken van cirkels. Een typische afkantpers, misschien 5- tot 10-jarige technologie, kan ongeveer 600 bochten per uur maken als deze op topsnelheid draait. Een hoogdynamische afkantpers, zoals een elektrische rem, kan tot 900 bochten per uur maken. Dat is een aanzienlijke verbetering.

  Het is belangrijk om op te merken dat de machine slechts een bepaalde tijd verbuigt, maar 20 procent van de tijd tijdens een dienst zegt.

  Als u bijvoorbeeld een batchgrootte van 25 gebruikt, bekijkt u vijf minuten voor de installatie; vijf seconden om het onderdeel te pakken en te plaatsen; vijf seconden om te buigen; vijf seconden om te verplaatsen; vijf seconden om te buigen, totdat het onderdeel uiteindelijk in de stapel wordt geplaatst. De totale productietijd kan 20 minuten zijn, maar de buigingstijd is slechts zes minuten, wat overeenkomt met ongeveer 30 procent van de totale tijd.

Dus wat is het voordeel van de hoge snelheid? Het is met de kleine onderdelen. Als je een standaardmachine en een snelle machine hebt die op kleine onderdelen werkt, heeft de hoge snelheid echt een enorm voordeel.

  Maar naarmate de onderdelen groter worden, kan het enkele minuten duren om ze te draaien en te buigen. Een fab-shop kan een machine hebben die oneindig snel is, maar de doorvoer wordt geminimaliseerd vanwege de extra tijd voor het verwerken van materiaal.

 Stroke Optimalisatie

  Stroke-optimalisatie is het volgende belangrijke discussiepunt in de buigtechnologie. Een afkantpers kan slechts zo snel draaien voordat hij de nauwkeurigheid en de kwaliteit van de prestaties verliest.

  In sommige Europese landen kan de kantbank om veiligheidsredenen niet verder gaan dan een bepaalde drempel. De oplossing is om met een vaste snelheid te leven en manieren te vinden om die snelheid te optimaliseren en het aantal bochten per uur te verbeteren.

  Met de focus op slagoptimalisatie ziet u afkantpersen tot 1.000 bochten per uur zonder de snelheden van de machine te verhogen.

 Deelontwerp

  CAD-systemen, zoals SolidWorks® en Pro E®, geven iedereen de mogelijkheid om overal een gat te tekenen, zelfs als ze het gat daar niet moeten plaatsen. Je kunt de deelontwerper vertellen dat een gat niet zo dicht bij de bochtlijn moet komen, maar de ontwerper denkt dat als de CAD-software dit toelaat, het mogelijk moet zijn.

  Als u dit voorbeeld gebruikt om een gat te dicht bij een bochtlijn te plaatsen, kunt u proberen de mogelijke klapband op te lossen met een roterende V-matrijs. Draaiende steunen in de matrijs maken het buigproces mogelijk om een vouwbewerking na te bootsen. Het resultaat is een zuivere bocht omdat het plaatwerk gedurende het gehele buigproces wordt ondersteund. Deze typen gereedschappen verbeteren ook de nauwkeurigheid aanzienlijk, omdat het onderdeel niet in de matrijs mag bewegen.

  De andere oplossing is om dit probleem met software op te lossen (zie figuur 2). Software kan identificeren waar de uitbarstingen zullen zijn, en hopelijk kan de onderdeelontwerper het gat verplaatsen om de klapband te voorkomen.

  Natuurlijk overtroeft niets de ervaring. Als de ontwerper van het onderdeel buigervaring heeft, weet hij dat een opluchting kan worden aangebracht in de buiglijn. Deze spleet elimineert de vervorming voordat het onderdeel de werkvloer raakt.

  Automatische gereedschapswisseling

  Automatische gereedschapswisseling wordt tegenwoordig op meer kantbanken aangetroffen (zie figuur 3), en deze technologie heeft de grootste impact op werkzaamheden op de werkvloer.

  Het voordeel is dat het wisselen van gereedschap gebeurt terwijl de operator andere taken uitvoert. Normaal gesproken moet de operator een aantal lege plekken krijgen, inloggen en uit een opdrachtvolgorde komen, papierwerk verrichten, bakken rond de rem plaatsen en ondersteuningsarmen opstellen. Terwijl de operator dat doet, worden de gereedschapswisselingen voor hem gedaan.

  Het moeilijkste aan het gebruik van een afkantpers is de setup. Nadat de machine is ingesteld, kan iedereen de machine gebruiken. De nieuwe controllers laten onervaren operators zien hoe met het onderdeel moet worden gewerkt. Sommige machines van vandaag projecteren zelfs een videobeeld op de ram vlak voor het gezicht van de bestuurder, dus het is niet nodig om naar de zijmonitor te kijken.

De afkantpersen met de automatische gereedschapswisseloptie worden geleverd met verschillende magazijnstijlen voor de gereedschapswisselaar. Sommige bevinden zich aan de achterkant achter de achteraanslag. Sommige bevinden zich aan de zijkant van de kantbank. Sommige bevinden zich achter het buigvenster, maar langs de zijkant van het frame. Deze regelingen creëren voetstappen van verschillende grootte voor de machines.

  Automatische hoekcorrectie

  Automatische hoekcorrectie heeft betrekking op terugvering die optreedt in bepaald moeilijk te buigen materiaal. De waarde van dit type systeem is dat u geen tijd verliest om de gewenste hoek te bereiken. Er is geen behoefte aan herhaalde cycli van buigen en loslaten tijdens het zoeken naar die hoek.

  Bij kantbanken met dit type hoekcorrectie drijft de ram het plaatmetaal in de matrijs om de hoek in de geladen positie te bereiken. Of de pons lang of kort is, de V-matrijs groot of klein is, het materiaal dik of dun is, de belaste hoek wordt gehandhaafd. Wanneer de ram loslaat en zich terugtrekt, keert het plaatmetaal terug naar een rusttoestand, met een terugvering die waarschijnlijk een verandering in de hoek ten opzichte van die onder belasting beïnvloedt. Lasers of sensoren meten de huidige hoek en de besturingssoftware bepaalt precies wat voor soort restrike nodig is om de gewenste hoek te bereiken. Typisch na de herstart voldoet het onderdeel aan de specificaties van de klant.

  Mens-machine interface

  Moderne besturingssystemen hebben het voor Noord-Amerikaanse fabrikanten mogelijk gemaakt om te concurreren met goedkope arbeidskrachten in andere landen. Een fab-winkel heeft geen persploeg van $ 50 per uur nodig om complexe onderdelen te produceren, wat goed is, want die fabrikant kan die onderdelen niet langer voor $ 20 verkopen. Vandaag gaan die delen voor $ 2 per stuk. Moderne bedieningselementen zorgen ervoor dat een operator met beperkte ervaring de buigvolgorde op de monitor kan volgen en een deel met verschillende bochten in een respectabele hoeveelheid tijd kan produceren.

  Met deze knoppen is het ook eenvoudig om een taak te programmeren. Hoewel het meer zinvol is om deze programma's offline samen te stellen, weg van de machine, programmeren veel winkels nog steeds op de kantbank. Dus hoe eenvoudig is het? De operator koppelt de parameters van de taak in en sleept vervolgens zijn vinger over het scherm om een profielvorm te maken. De besturingssoftware neemt die profielvorm aan en produceert een buigvolgorde om deze te maken. Het enige dat u hoeft te doen, is een onderdeelnummer toewijzen aan de taak. Niemand bedenkt buigsnelheid, buigingstoeslag of de juiste achteraanslaghoogte. Wanneer het programma wordt gegenereerd, volgt de operator gewoon de instructies (zie afbeelding 4).

  Er was een tijd dat mensen veel meer moesten weten over het buigproces en de metaaleigenschappen als ze succesvolle kantpersoperators wilden zijn. Nu zit veel van die kennis in de besturingssoftware.

  Operators hoeven zich alleen maar bezig te houden met het efficiënt en tijdig uitvoeren van taken. Die aanpak levert onderdelen op aan de hand van deadlines en resulteert in positieve klantrelaties.

  Moderne afkantpersen zijn ontwikkeld om gelijke tred te houden met de behoefte aan snelle levering van onderdelen. Ze creëren concurrentievoordelen voor metaalfabrikanten die oudere kantpersen simpelweg niet kunnen evenaren.