Big dobra prensa, alto rendimento

Superar os desafios de produtividade na curvatura grande peça

Uma longa em branco é cortado em um laser de fibra e descarregamentos para um sistema automatizado que transporta, orienta, e alimenta-o para o lado de uma prensa em tandem, com a parte frontal da peça de trabalho e posicionadores de volta (que funcionam como frontal e backgauges) que guia o parte através da formação. De lá, um empurrador integrado nos offloads tabela freio a parte de um sistema de transporte que leva a peça para um dispositivo elétrico para a soldagem costura.

Steve Claude, descreveu a operação anterior, uma aplicação poste de luz que exigia vezes extremamente rápida de chumbo. A empresa escolheu para cortar os espaços com um laser de fibra não só para a velocidade, mas também para atingir os requisitos de qualidade a borda peça foi de formar, em conjunto linear do travão a costura de soldadura, sem rebarbação ou preparação da solda.

Embora esta automatização não faria sentido para os negócios para um high-produto-mix, loja de baixo volume, que faz provar um ponto: Em grande escala de dobra, seja em uma grande prensa ou uma máquina tandem, o doesn dobra real 't demorar muito. Operadores vez passam a maior parte de seus dias fazendo tudo o mais: ficando a peça maciça de e para o freio, o posicionamento da peça entre curvas, à espera de guindastes, e mudando ferramentas.

Mergulhando no grande peça dobra Arena pode ser uma idéia tentadora; talvez ele vai ajudar a definir uma loja de fab diferencia dos concorrentes. Mas quando uma loja está investindo em tais processos, fontes chamado vários fatores que podem afetar a rapidez com que o trabalho flui através da instalação.

Tandem ou um freio Grande?

Digamos que você tenha um freio grande. Você forma uma parte enorme seguido por várias outras partes demasiado grandes para seus outros dobradeiras mas relativamente pequenas por muito tempo cama grande do freio. Enquanto isso, outras partes maiores sentar na fila, esperando sua vez.

Com uma prensa em tandem, sendo dois freios menores amarradas em conjunto, os operadores poderiam ter sido formados os lotes de pequena parte sobre os travões individuais, em seguida, voltar ao modo em tandem para processar o próximo grande parte na fila. Mas, em seguida, um outro trabalho vem acima para a oferta, que requer a formação de uma parte muito grande. Seu freio em tandem tem a tonelagem por pé necessário, e você ainda tem o ferramental certo. No entanto, várias curvas na parte exigem folga significativa por trás do ferramental. Desse apuramento sua máquina conjunto não tem, graças à garganta no meio da cama-espaço por trás das ferramentas no centro da cama, onde os dois freios são unidas. Experimente e formar este trabalho específico, e a peça iria colidir com a estrutura da máquina.

Ter uma máquina grande, com espaço aberto atrás do ferramental e nenhuma garganta no meio da cama, você teria sido capaz de assumir este e outros trabalhos extremas. E talvez esses empregos seria suficiente lucrativo para compensar a despesa extra de instalação de um grande freio de imprensa, incluindo a fundação extra necessária.

De acordo com fontes, que prensa para escolher depende atual e potencial mix de produtos de uma loja de fab. Uma grande imprensa freio poderia combater o trabalho que requer muitos pés de espaço aberto atrás do ferramental. Mas você também dar-se a flexibilidade e rendimento oferecido pela máquina tandem.

“Uma grande imprensa freio geralmente tem mais custos de transporte, mais custos de fundação, e a produtividade será menor [do que com uma máquina conjunto]”, disse Lieven Vanhoenacker, gerente de vendas da LVD. “Ainda assim, ele realmente depende de requisitos do produto da operação.” Vanhoenacker acrescentou que muitas operações de escolher um freio menor e, em seguida, como oportunidades surgem para dobrar as peças mais longas na estrada, ligue outro freio para fazer um sistema tandem.

Aplicações como luz fabricação pólo não ser necessário a flexibilidade, isto é, formando partes menores nos dois freios mais pequenos e, em seguida, a formação de uma grande parte com o sistema no modo tandem. Mas eles precisam de velocidades mais altas um sistema paralelo ofertas. E pólo fabricantes normalmente não precisa se preocupar em ter um grande espaço aberto atrás do ferramental, embora os fabricantes de freio conjunto continuar a oferecer gargantas mais profundas para acomodar uma maior variedade de postos de trabalho (seeFigure 1).

figura 1

A garganta em um freio em tandem de imprensa pode ser muito profundo. Mas se um trabalho requer uma quantidade extremamente grande de espaço aberto para trás as ferramentas, uma grande prensa pode ser o caminho a percorrer.

Decidir qual o caminho a tomar envolve mais do que olhar para geometrias de peças, ou mesmo em quantos empregos precisam ser produzidos ao longo de um dia ou mês. Como Shane Reynolds, colocou: “Muitas vezes, os gerentes precisam de olhar para onde o negócio é hoje, onde tem sido, e crescimento futuro. Como o negócio mudou ou expandido ao longo dos últimos 20 anos? E onde é o seu negócio está indo?”

Ele acrescentou que isso às vezes leva a algumas conversas difíceis, mas antes de tomar a mergulhar em um investimento de freio da imprensa maciça, as respostas a essas perguntas podem ser extremamente valiosos.

Manuseamento de materiais

Como automatizado pode uma operação de prensa ser? Para responder a esta pergunta, lojas pode ser capaz de identificar famílias de produtos ou peças, incluindo peças que podem ser de diferentes clientes ou até mesmo indústrias e ainda compartilham atributos semelhantes, tais como tamanho, forma ou material. Em seguida, a loja pode ser capaz de avançar com algum tipo de automação de manuseio de materiais, se o investimento faz sentido para a consistência volume e demanda da família de produtos (ver Figura 2). Estaca de dobragem é um exemplo comum.

“Por exemplo, alguns sistemas automatizados, na verdade, pode levantar uma folha e colocá-lo sobre uma mesa de transporte que o alimenta para a prensa,” disse Claude, acrescentando que tais folhas muitas vezes são movidos em frente das ferramentas, altura em que os empurradores individuais mover a placa para a posição entre as ferramentas e contra posicionadores em frente e atrás das ferramentas.

Esses posicionadores, mais uma vez, também pode atuar como um frontgauge e esquadro. Estes dispositivos de empurrar posicionar grandes peças de trabalho em todo o ciclo de moldagem. “À medida que você começar a formar-se, você não tem mais uma vantagem peça paralela ao chão”, disse Claude. “Então, medir e parte manipulação é feito tipicamente com dispositivos com grandes superfícies verticais sobre eles, então eles ainda podem manipular a peça depois que é formado.” Pense em um backgauge típico, com os dedos que podem ser apenas uma meia polegada ou tão alto. Nestas aplicações, Claude disse, eles podem ser um pé alto.

Então você precisa para obter esses grandes partes formadas fora do freio. Luz pólo fabricantes têm sistemas de ejectores que empurram o poste para fora do lado para outro sistema de manuseamento de materiais, como um transportador de rolos. Esses impulsores pode ser montado por baixo ou por cima do leito, ou eles podem ser montados na mesa de manuseamento de materiais (ver Figuras 3 e 4).

“Então você tem o problema de raspar estas peças através da matriz [durante parte de ejeção]”, disse Claude, acrescentando que os sistemas podem ser integrados em que rolos surgir de baixo para levantar a peça para fora da superfície dos ombros die, permitindo que a peça para roll sem problemas fora do envelope de trabalho.

Embora não necessariamente usado para dobra do pólo, seguidores folha também pode ajudar a tornar o processo de formação mais fácil e eliminar a necessidade de um guindaste para manter a peça no lugar. Estes seguidores, projetados para dobra grande da peça, são um eixo CNC. Como os empurrões carneiro nos dado e metal, os seguidores saber a que velocidade e ângulo da folha está a ser dobrado, e eles ajudam a apoiar o trabalho como ele sobe e libera para baixo.

“Imagine que você tinha uma panela que tem 20 pés de comprimento com uma flange de 4 polegadas e 40 polegadas pendurado para fora do lado da frente”, disse Claude. “Se você tem seguidores, você pode dobrar essa parte com um operador.”

De acordo com as fontes, o tipo mais comum de auxílio de manuseamento de materiais em operações de alta-produto de mistura continua a ser um guindaste dedicado (ver Figura 5). Alguns são montados diretamente na estrutura da máquina. Não tem mais a necessidade do operador de freio para esperar por uma ponte rolante para se tornar disponível, e nem outras pessoas precisam esperar para o guindaste, uma vez que está amarrado no freio. Tudo o que espera pode colocar uma pressão séria sobre o rendimento geral loja.

Figura 2

Nesta configuração automatizado, um sistema de manuseio de materiais dedicada levanta o branco eo coloca na mesa de alimentação na frente do freio conjunto imprensa.

Imprensa Operação Brake

Tal automatização de manuseamento de materiais tem um efeito directo e óbvio na taxa de transferência e formando o tempo de ciclo. Mas para aquelas lojas em que a gama de trabalho é muito diversificado, fontes disseram que eles devem olhar para menos fatores óbvios na equação do tempo de ciclo.

Por um lado, garantir que a máquina funciona como deveria e é calibrado corretamente. Manusear grandes partes, backgauges (e às vezes frontgauges) necessidade de se mover distâncias significativas, e a distância entre o centro do V fieira e a superfície das necessidades de calibre para ser exacto. Se as posições reais dos backgauges não coincidem com as posições determinadas no controlador, problemas surgem, e flexão tempos de ciclo crescer cada vez mais como operadores lutam para fazê-lo funcionar.

“Calibração adequada é especialmente importante quando você está fazendo uma parte que está medindo a diferença entre duas máquinas”, disse Reynolds da JMT. Ele acrescentou que backgauging complexo, coordenada entre os dois freios precisa estar funcionando corretamente. E quando os operadores estão trabalhando com sistemas de alimentação automáticos lidar com o material na frente e atrás (novamente, atuando tanto como um indicador e posicionador), as coisas podem ficar especialmente complicado.

As camas dos dois freios também devem ser alinhados. A maioria das máquinas em tandem têm métodos de alinhamento sólidos envolvendo conexões de parafuso seguros e nivelamento de precisão. Se o alinhamento não é o que deve ser é, as ferramentas estarão na posição errada, e, mais uma vez, os problemas decorrentes.

“O alinhamento aqui tem que ser spot-on”, disse Reynolds. “[As camas] pode ser realizada em conjunto com parafusos suportes, Push-and-pull, e fixar os parafusos para prendê-los no lugar perfeitamente. Uma vez que eles estão alinhados, tudo deve funcionar bem. Mas que pela primeira vez é fundamental para se certificar que tudo combina.”

Em seguida, vêm as considerações de tonelagem. Aplicativos como o poste de luz dobra normalmente não empurrar um freio em tandem de imprensa típico para os seus limites. Mas muitas outras aplicações fazer, especialmente considerando a crescente popularidade de materiais de alta resistência.

Muitas vezes, uma máquina em tandem é simplesmente dois lados idênticos freios a lado, cada um com o mesmo comprimento e arqueação cama. Mas, às vezes, por causa de vários fatores, um freio em tandem pode ter um comprimento de cama mais curta ou mais longa e uma capacidade de flexão inferior ou superior. Independentemente da configuração, a tonelagem por pé deve ser idêntico em ambos os aparelhos.

As mesmas regras de carga lateral que se aplicam a um único freio também se aplicam a uma configuração tandem. Se uma peça de trabalho é colocado de uma forma tal que um freio tem formando pressão em apenas um lado, repetidamente, os componentes hidráulicos de cilindro que pode desgastar-se prematuramente.

“Por exemplo, se você continuamente carregar a máquina conjunto no lado direito, onde a parte está estendendo para a segunda máquina somente diversos pés, você vai ter um desgaste prematuro selo em seu cilindro Y2 na máquina esquerda”, disse Reynolds. “Vai aquecer prematuramente e desgaste, uma vez que o cilindro está a ser sobrecarregada em comparação com o outro cilindro.”

O mais importante, dizem fontes, é a de nunca exceder a classificação tonelagem; Isso inclui tanto o freio de imprensa e ferramental. A loja deve investir em um tampão tonelagem saudável para evitar empurrando a tonelagem acima do limite. E com o uso de hoje de material de alta resistência, ferramentas endurecidas concebido para lidar com tais materiais (com grandes raios, de 10 a 12 vezes a espessura do material) é uma obrigação.

Figura 3

Um empurrador ejecta uma peça de trabalho para fora do lado de uma prensa em tandem

“Certifique-se de que você está dentro da zona de conforto do que você está tentando realizar”, disse Reynolds. “Se você precisa de 30 toneladas por pé, e suas ferramentas pode suportar até 32 toneladas por pé, que provavelmente não é uma boa idéia. Se o material é apenas um pouco mais difícil [do que o que está especificado], você não vai estar em uma boa situação. Você precisa de um tampão bom para conta para que a variação “.

Claude acrescentou outro fator que tornou-se quase um dado: “Você precisa de um bom, sistema de coroação automático preciso. Quando o controle recebe as informações, ele deve calcular quanto coroação é necessário para compensar a deflexão “.

“Coroação é realmente o elemento mais importante”, disse Vanhoenacker, acrescentando que a tecnologia coroando brilha especialmente em sistemas em tandem. “Os sistemas modernos sincronizar os cilindros de dois ou [com os sistemas em tandem] quatro ou [com máquinas Tridem] até seis a cada 5 milissegundos”, disse ele. “O sistema continuamente verificações para garantir que tem movimento linear constante na máquina.” (A freio tridem imprensa é três máquinas ligados entre si.)

Efeitos de ferramentas

Em uma operação de alta-produto-mix, fontes concordaram que passagem de ferramentas é uma das maiores causas de downtime em heavy flexão. Mudando ao longo tais ferramentas grandes pode levar horas.

As opções não faltam para encurtar este tempo. opções menos caras incluem investir ou fabricação de carrinhos de morrer para ajuda na remoção e instalação dos socos enormes e morre. O processo ainda leva muito tempo, mas, no mínimo, o operador não terá que esperar em torno de um caminhão de garfo.

Outra opção é investir em ferramental segmentada, o que torna as ferramentas mais fáceis de substituir. Outro investimento ferramentas a considerar são socos em que você pode mudar para fora os raios ponta. Operadores ainda necessário alterar as dicas manualmente, mas é muito menos árdua do que mudar para fora um soco inteiro. Ele também incentiva os operadores a usar o raio soco direito para a aplicação em vez de colocar inadvertidamente um vinco na curva de usar um raio de ponta que é estreita demais para o trabalho.

Provavelmente, a opção mais eficaz é também o mais caro: fieiras V de largura variável. Na dobragem de ar, o raio resultante depende da largura da matriz de abertura, e numa situação em larga escala de dobra, mudando para fora de uma fieira para um com uma largura diferente pode demorar horas. Um de largura variável V fieira, controlada pelo CNC, pode alterar as larguras em poucos minutos, e eliminar a necessidade de mudar o molde V (ver Figura 6).

Fontes advertiu que morre V de largura variável não fazem sentido para cada aplicação. “Se você tem um [de largura variável] V morrer, sei que muitas vezes você não pode dobrar para baixo”, disse Vanhoenacker.

Ele explica que, se uma peça de trabalho tem de ser invertida de modo a formar um rebordo negativo alto, problemas de apuramento pode surgir com um V molde de largura variável. Os ombros die sentar sobre uma ampla bloco com faixas, que lhes permitem deslocar para criar uma abertura mais larga ou mais estreita. Uma flange negativo alto pode colidir com esse bloco.

Em geral, o investimento em ferramental, embora significativo, pode pagar. -Lo novamente volta a olhar para o ciclo global de formação e descobrindo quais tarefas realmente levam mais tempo. Esperando por um guindaste leva tempo. Posicionar a peça de trabalho leva tempo. Offloading pode parecer um processo lento, mas mudando para fora ferramentas podem comer até um dia inteiro.

Figura 4

Nesta configuração, peças formadas são enviadas para fora do lado do travão para um transportador de rolos.

“Algumas empresas colocar espaçadores ou placas para ajustar as matrizes V manualmente”, Reynolds disse, “mas a ferramenta ainda pode levar horas para se ajustar. Sim, se eles passam a adiantado dinheiro, [CNC morre V ajustável] pode parecer caro, às vezes US $ 100.000 ou US $ 200.000. Mas ajuste morrer agora inferior leva alguns minutos versus um par de horas. Quanto custa o que lhe poupar durante a produção?

“Se você perguntar a proprietários e operadores lá fora [que comprou uma grande prensa] o que teria feito diferente, muitas vezes eles dizem que teria ido com um CNC ajustável V die”, Reynolds continuou. “Eu não tenho que correr em um ainda que disse que eles desejam que não fazer o investimento.”