Stagebuigen verhoogt de productiviteit van de afkantpers

Jaren geleden zou een bediener een enkele stans en matrijzenset op een kantbank kunnen installeren en die gereedschappen setup dagen of zelfs weken kunnen bijhouden. Het was een voorbeeld van de traditionele kijk op productie-efficiëntie op zijn best.

Maar krimpende orderformaten en doorlooptijden hebben alles veranderd. Het is mogelijk dat een op maat gemaakte fabrikant nu 20 of meer verschillende taken op de kantbank moet uitvoeren gedurende één dienst, waarbij veel, zo niet allemaal, verschillende gereedschappen nodig hebben, en alle omsteltijden die daarmee gepaard gaan. Fabricators kunnen zich zelden dergelijke inefficiëntie in tijd of arbeid veroorloven.

Complexe onderdelen buigen creëert net zoveel uitdagingen. Met meerdere bochten die verschillende gereedschapssets vereisen, vereisen complexe onderdelen veel meer arbeidstijd, instel- en afbouwtijd.

Hoe krijgen fabrikanten meer efficiëntie bij het vormen van complexe onderdelen of een reeks verschillende onderdelen, die allemaal meerdere gereedschappen nodig hebben? In deze gevallen draaien fabrikanten over op fasebuigen, waarbij meerdere gereedschappen (stans- en matrijscombinaties) naast elkaar op het bed van de kantbank worden geplaatst.

Operators kunnen een complex onderdeel op één machine in één opstelling voltooien. Ze kunnen ook één opstelling gebruiken om een ​​verscheidenheid aan onderdelen te buigen - vijf onderdelen hier, drie onderdelen daar, en een tiental onderdelen daarna - elk met een combinatie van het gereedschap over een enkel bed met een kantelbare rem.

De praktijk is in veel winkels gebruikelijk geworden, waar ervaren kantpersmedewerkers regelmatig door verschillende geënsceneerde gereedschapssituaties werken. Maar de taak is niet zo eenvoudig als het klinkt. Het gebeurt niet alleen door sectionele gereedschappen over de kantbank te plaatsen. Een gefaseerde instelling moet een operator in staat stellen om na elke bocht een onderdeel te verwijderen, zonder het onderdeel te beschadigen. Dan komt de meest kritische factor: de sluithoogte of de ruimte tussen het rembed en de ram aan de onderkant van een buigslag voor een bepaalde klus. Voor gefaseerde buiging om te werken, moeten alle gereedschapssets hun beoogde taak op dezelfde gesloten hoogte uitvoeren.

Hoe bedenken deze installatie-technici en operators van de afkantpers deze opstellingen, zodat ze gefaseerde buigingen efficiënt en effectief kunnen uitvoeren? Ze hebben verschillende opties.

Shimming: A Good Option

Stel dat een operator één toolset van 90 graden heeft en vervolgens nog een toolset van 90 graden met een andere V-opening naast elkaar. Dit veronderstelt dat de buiglijn kort genoeg is om beide gereedschappen tegelijkertijd in de rem te laden. Om de tweede hoek van 90 graden in de grotere en diepere V-opening te vormen, daalt de punt van de pons iets verder af. Dit zorgt voor een diepere slag die, als er geen rekening mee wordt gehouden, ervoor zorgt dat de eerste gereedschapset botst, waardoor zowel het gereedschap als de kantpers worden beschadigd en een serieus veiligheidsrisico ontstaat voor iedereen in de buurt.

Om dit te voorkomen, gebruiken operators de oudste truc in het boek: shimming. Met name plaatsen ze een geïmproviseerde schijf of riser onder de toolset met de grotere en diepere V-opening, zodat deze een gemeenschappelijke sluitingshoogte deelt met de eerste toolset. Hierdoor kan de operator beide gereedschapssets tegelijkertijd in een opstelling laden die voorkomt dat het gereedschap botst.

Hoewel schijnbaar eenvoudig, kan het gebruik van vulplaatjes en risers behoorlijk ingewikkeld zijn, wat tijd en een aanzienlijke vaardigheid van de operator vereist. Bovendien kan elke opstelling verschillende opvulringen of stijgbuizen vereisen vanwege verschillende gereedschappen die nodig zijn om de gemeenschappelijke sluithoogte te bereiken. Dit betekent dat voor elke opstelling afzonderlijk shimming voor elk onderdeel vereist kan zijn. Dit komt vaker voor bij sommige soorten gereedschap dan bij andere. Hoe dan ook, het kan grote schade toebrengen aan lean-praktijken en veroorzaakt vaak zoveel downtime dat het sneller is om de onderdelen in meerdere, eenvoudiger opstellingen te vormen.

Een betere optie: hulpmiddelen van dezelfde familie

Normaal gesproken wordt dit gezien als een middelmatige oplossing. Dit type stagebending maakt gebruik van gereedschappen uit dezelfde punchfamilie samen met dezelfde hoek en dezelfde V-opening. De stempel- en ponshoek in elke gereedschapset moet overeenkomen. Bijvoorbeeld, een gefaseerde setup kan een 90-graden dobbelsteen hebben, gepaard met twee 90-graden ponsen.

De stempels moeten uit dezelfde theoretische serie met scherpe hoogte zijn. Zolang operators op deze manier overeenkomen met de gereedschappen, kunnen ze gefaseerde verbuiging uitvoeren. Als de ponsen van dezelfde hoogte-familie zijn maar de hoeken niet overeenkomen, of als de matrijs-V-opening wordt veranderd, worden de matrijzen niet tegelijkertijd naar de bodem uitgezet.

Dit is zeker efficiënter dan shimming. Toch gebruiken verschillende deel runs zelden dezelfde V-opening en perforeerhoek. Deze opstelling biedt geen flexibiliteit buiten een enkele gereedschapsfamilie.

De beste optie: gefaseerde hulpmiddelen

Gereedschappen ontworpen met gemeenschappelijke gesloten hoogten elimineren de noodzaak van vulstukken en stijgbuizen en bieden meer flexibiliteit dan gereedschapsets met dezelfde stans- en stoothoeken. Het ontwerp van gefaseerde gereedschappen (ook bekend als common-shut-height tools) maakt het mogelijk om meerdere stans- en matrijzensets in één kantpers in te stellen. Met gefaseerde gereedschappen kan een enkele opstelling een combinatie van hoeken, verschuivingen, afvlakgereedschappen, zelfs zwanenhalsstansen en matrijzen met verschillende V-openingen hebben. Na het laden van de gereedschapssets, pakken de operators het werkstuk één keer af en dragen het in een reeks van de ene gereedschapset naar de volgende.

Deelgeometrie en gereedschapsprofielen

Stagebuigen kan leiden tot slankere werkwijzen, maar net als bij al het andere moet een fabricator eerst de applicatievariabelen in overweging nemen. Dit omvat de geometrie van het onderdeel. Als een onderdeel even lang is als de kantpers, gebruikt een operator slechts één set gereedschappen. In dit geval is gefaseerd buigen uiteraard niet mogelijk. De geometrie van het onderdeel laat niet toe dat meerdere toolsetups worden gemaakt.

Een andere factor is het aantal verschillende gereedschapsprofielen dat een taak nodig heeft. Zeggen dat een taak veel gereedschapsprofielen vereist, zou traditioneel meerdere gereedschapswisselingen vereisen. Als een verwerker gereedschappen heeft geënsceneerd, is stagebending de voor de hand liggende manier om te gaan. In een fase-buigende opstelling zou een operator alle bochten voor één onderdeel kunnen maken zonder het gereedschap te hoeven veranderen of hanteren.

Maar wat als een winkel niet zo'n tooling heeft? Als voor een klus veel gereedschapsprofielen nodig zijn, kan het gebruik van stagebuiging met behulp van old-school shimming-methodes economisch zinvol zijn. Dit hangt af van verschillende factoren, waaronder de hoeveelheid onderdelen, de bestelfrequentie, hoe lang shimming duurt, hoe herhaalbaar de gefaseerde instelling is en hoeveel omsteltijd de gefaseerde buiginstelling zou elimineren.

Buiging uit het midden

Een afkantpers voert meestal bochten uit met een enkele gereedschapset in het midden van het remplatform, waar krachten gelijk zijn en bochten waar zijn. Het creëren van bochten in het midden van de rem geeft operators het voordeel van uitgebalanceerde krachten.

Stagebuigen is vaak van toepassing op buigkrachten, niet alleen naar het midden, maar ook naar de linker- en rechterzijde van het bed van de kantbank wanneer de bestuurder van de ene gereedschapset naar de andere gaat. Dit brengt nog een andere overweging met zich mee: om een ​​gefaseerde buiging uit te voeren, moet een kantbank buiging buiten het midden toestaan.

Over het algemeen kunnen neerwaarts werkende afkantpersen beter in balans zijn dan onbelaste remmen, omdat de down-acting systemen zijn uitgerust om tonnage aan de linker- of rechterkant van de machine te compenseren. In het bijzonder heeft een naar beneden werkende afkantpers hydraulische cilinders links en rechts van de balk. Via de machinebesturing compenseren deze gewoonlijk het tonnage aan de linker- of rechterkant van de machine en laten uit het midden buigen toe zonder de machine uit te schakelen.

Activerende afkantpersen hebben echter mechanismen die de machine uitschakelen wanneer te veel tonnage buiten het centrum wordt gedetecteerd. Dit wil niet zeggen dat off-centerbuigen niet mogelijk was in een werkende rem, maar de toepassing zou buiglengte en tonnagebeperkingen hebben.

Onderdeelhoeveelheid en bestelfrequentie

Wanneer meer delen vaker worden geproduceerd, biedt fasebuigen meer efficiëntie. Het kan ook andere kwantiteits- en frequentiescenario's ten goede komen - een bepaalde complexe taak die in kleine hoeveelheden wordt besteld, maar bijvoorbeeld vaak wordt geproduceerd.

Het gaat allemaal om het onderzoeken van de niet-toegevoegde waarde tijd, inclusief downtime van lange omschakelingen en overmatige materiaalverwerking. Minder is het beste.

Achterweg Overwegingen

Moderne CNC-afkantpersen hebben programmeerbare achteraanslagen. Ze bewegen onmiddellijk van de gereedschapset naar de gereedschapset en meten nauwkeurig de ene bocht na de andere. De moderne multiaxis-achteraanslag heeft het stadium buigen flexibeler dan ooit gemaakt.

Het meten van oude, pre- of niet-CNC-machines is een ander verhaal. De R-as van de achteraanslag, dat wil zeggen de op en neer gaande beweging van de vingers van de achteraanslag, vormt de grootste uitdaging. De achteraanslag moet op de R-as worden geplaatst, zodat deze op verschillende afstanden van de schaal kan worden gemeten, waarbij de bediener het plano boven de matrijs plaatst voordat de buigcyclus wordt gestart.

Om de achteraanslag bij niet-CNC afkantpersen af ​​te stellen, draait de operator een handslinger. Hoe dan ook, een handkruk draaien kost meestal niet veel tijd. En gelukkig voor pre-CNC-kantpersoperators, zijn de aanpassingen van de achteraanslag meestal minimaal of onnodig, zolang de hoogte van de steekschouder vergelijkbaar is. Op een paar uitzonderingen na, ondersteunen de meeste pre-CNC afkantbanken braamvorming als de hoogte van de matrijsschaal enigszins varieert, zolang de achteraanslag maar op een middelpunt staat.

In één gedaan

Naarmate de buigtechnologie vordert om tegemoet te komen aan de behoeften van een flexibele productie op de korte termijn, is het buigen van het podium zelfs nog meer doordringend geworden. Offline buigprogrammering en 3D-simulatie kunnen een programmeur laten zien hoe een onderdeel precies zal vormen van de ene toolset naar de andere. Bovendien, als een eerder gevormde flens botst met een aangrenzend gereedschap, zal de programmeur dit zien voordat de klus de kantbank bereikt.

De moderne regelaar van de rem toont een 3D-simulatie die de gebruiker door de buigvolgorde leidt. Sommige afkantpersen hebben voetpedalen die naar de volgende bocht bewegen, en andere hebben LED's net boven de gereedschappen die precies aangeven waar de machinist moet gaan voor de volgende bocht.

Maar zelfs op oudere machines kan gefaseerd gereedschap veel tijd en geld besparen. Hoewel de praktijk van shimming op de oude school nog steeds gebruikelijk en effectief is, hebben fabrikanten nog andere opties voor fasebepaling. Eén oplossing is het gebruik van stempels met dezelfde hoogte en hoek met dezelfde matrijs; een andere oplossing is gefaseerde tooling.

Uiteindelijk gaat het om tijdwinst door het elimineren van niet-waardetoevoegende materiaalverwerking en omsteltijd - de klassieke verspilling van lean. Common-shut-height tooling stelt fabricagebedrijven in staat om te buigen met zowel Amerikaanse als Europese stijl afkantpersen en meerdere toolingstijlen om elke bocht uit te voeren die nodig is voor een klus. Simpel gezegd, stage bending stelt een fabrikant in staat om het in één te krijgen.