Como uma prensa funciona como uma prensa dobradeira

Novas ferramentas, projetos de máquinas e software tornam as formas complexas possíveis

Esta peça cortada e moldada foi criada inteiramente em uma única configuração em uma puncionadeira. Avanços nos designs de ferramentas e máquinas tornaram isso possível.

Alguns evitam usar ferramentas de modelagem em uma puncionadeira, especialmente aquelas que criam formas elevadas, como flanges, e, historicamente, eles têm bons motivos para serem tímidos. Formar em prensas puncionadeiras mecânicas mais antigas criou problemas, principalmente porquedos ajustes mecânicos manuais que tiveram que ser feitos nas ferramentas. Além disso, muita formação simplesmente não era possível, porque as máquinas mecânicas eram acionadas com um volante, então não havia como manter o aríete para baixo.

Cronometrar tudo pode ficar complexo, e não era incomum ver travamentos - ferramentas puxando o material durante o curso de retorno. Muitas vezes, eles não forneciam a forma exata que você precisava. A ideia por trás das ferramentas de formulário era (e ainda é)verdadeiramente elegantes, porque permitem eliminar aquelas operações de conformação secundárias caras. Mas se você tem uma ferramenta travada regularmente em sua operação principal de puncionamento, muitas dessas economias vão para o lixo.

Tanto as puncionadeiras quanto suas ferramentas se tornaram mais precisas ao longo dos anos. O sistema hidráulico da prensa perfuradora oferece controle sobre a posição da ferramenta, permitindo que você programe as alturas de flutuação necessárias para executar várias operações de conformação.

Como os punções não precisam mais realizar um curso de retorno completo, você pode executar formas complexas - seja com uma ferramenta de roda, uma ferramenta de dobradiça, uma ferramenta de dobra ou qualquer outra - com muito mais confiabilidade (consulte as Figuras 1 e 2). Por exemplo, um socoA prensa pode descer uma ferramenta de roda para a posição exata necessária para formar nervuras, e você pode usar ferramentas de rolo que permitem criar alargamentos em torno de orifícios ou em outro lugar na altura exata que você precisa.

A transição de puncionadeiras mecânicas para hidráulicas ocorreu anos atrás, mas duas inovações recentes abordaram alguns desafios restantes. Um se relaciona com a programação, enquanto o outro se refere à produção de formas superiores, comoflanges com mais de uma polegada ou duas de altura. Hoje, as puncionadeiras podem criar dobras na folha de metal que até recentemente apenas uma prensa dobradeira poderia produzir.

Novos designs de Punch Press

Para formar em uma puncionadeira de torre convencional, você pode ter uma folga de apenas 0,984 pol. Ou até menos. Parte desse espaço é ocupada pela matriz de forma, que levanta ligeiramente o material, e então você tem a espessura do material. AlgunsAs ferramentas permitem que você use uma parte significativa dessa folga, mas, como regra, você pode executar formas de forma confiável em um espaço que representa apenas 50 por cento da folga total menos a espessura do material. Isso não é muito.

Novos projetos de puncionadeira, entretanto, têm folgas que levam a conformação em consideração. Alguns sistemas abrem espaço para até 3 pol. De espaço de formação da matriz inferior ao punção superior. Isso permite formações e dobras significativas, comoflanges de até 3 pol. de altura. E se o flange for dobrado em menos de 90 graus complementares (conforme mostrado na Figura 1), as dimensões do flange podem ser ainda maiores.

Essas prensas não têm a configuração de torre tradicional, mas usam o que é conhecido como design de troca de ferramentas. Em um projeto de torre padrão, a folha passa entre as torres superior e inferior. Isso oferece troca rápida de ferramentas, é claro -é por isso que as torres foram inventadas - mas, ao mesmo tempo, o design limita inerentemente o espaço, o que em alguns casos causa problemas com a interferência das peças. É apenas a natureza da besta.

Na máquina de puncionar do tipo trocador de ferramentas, o carrossel inferior fica embaixo da mesa da escova e as matrizes emergem e retraem através de uma rampa de matriz conforme necessário entre e durante as operações. Isso significa que as matrizes se movem para baixo e fora do caminho, o quepode ser importante para muitas operações de conformação. Por exemplo, formar uma veneziana envolve uma matriz de fundo alto, que pode arranhar o material conforme ele se move ao redor da mesa. A máquina trocadora de ferramentas evita isso, permitindo que a matrizmover para baixo e fora do caminho entre golpes.

Como funcionam as ferramentas de dobra de prensa de punção

Tudo isso abre a porta para mais possibilidades de formação, e não apenas para nervuras, venezianas e outras formas curtas, mas também o tipo de flanges altas que você normalmente formaria em uma dobradeira (veja a Figura 3) A dobra perfura e morre em umAs puncionadeiras são um híbrido entre um dobrador de painel e uma dobradeira, misturado com alguns atributos exclusivos. O punção se parece um pouco com uma ferramenta de fixação em miniatura em um dobrador de painel, enquanto a matriz tem uma geometria em V, como você encontraria em umpressione a matriz do freio (consulte a Figura 4).

O corpo do dado se parece um pouco com um Pac-Man voltado para cima e realmente gira durante a dobra. Esta rotação dobra a peça de trabalho contra um punção superior estacionário e o grau de rotação da matriz determina o ângulo de dobra (ver Figura5). Os raios que você pode alcançar dependem do projeto da matriz em V, que pode ser determinado ao solicitar a ferramenta do fabricante. Ou, se você precisar atingir um certo raio, como para uma curva de raio profundo, a matriz gira em certograus para bater no metal à medida que a peça avança progressivamente. É bump bending, estilo punch press.

Figura 2

A capacidade de controlar o movimento do punção abriu a porta para mais possibilidades de formação na prensa de punção.

As tolerâncias são extremamente rígidas, tanto na precisão de posicionamento da máquina quanto na precisão de usinagem da ferramenta, semelhantes às tolerâncias disponíveis em uma dobradeira moderna com ferramentas de precisão. Operadores de imprensa também podem inserirmudanças na espessura. Digamos que um lote de material esteja na extremidade inferior da janela de tolerância de espessura, enquanto o próximo lote está na extremidade superior, como 0,055 pol. Para um lote e 0,061 pol. Para outro lote. Isso pode fazer a diferençano ângulo de dobra, mas desde que o operador verifique a espessura da folha e faça a alteração do parâmetro no programa, a máquina pode dar conta disso. É feita uma alteração no código do programa (geralmente na linha G06) que informa ao RAMaté que ponto descer antes de realizar suas operações.

Além do 3-in. limitação de altura, há outras restrições a serem consideradas. Ao contrário de um operador de prensa dobradeira, uma puncionadeira não pode virar uma peça, portanto, uma peça com dobras positivas e negativas pode criar problemas. Além disso, o ângulo dea curvatura geralmente é limitada a 90 graus ou menos; curvas agudas superiores a 90 graus complementares não são práticas, na maioria das vezes (dependendo das ferramentas que você tem). E por causa das limitações de tonelagem, o material pode ser apenasGrosso. Isso varia, dependendo de sua prensa de punção e ferramenta, mas normalmente é de até cerca de 0,118 pol.

Estratégias de Programação

Quando você dobra em uma prensa de punção, suas opções de programação são abundantes. Tradicionalmente, você programa a sequência de formação em um ponto onde ela não interfira com nenhuma outra parte. Isso geralmente significa que você está formando perto do final de um ninhosequência de puncionamento, após a maioria ou toda a punção da parte plana ser concluída.

Nesse ponto, você pode decidir dobrar todos os flanges de uma peça de uma vez. Você corta o perfil, deixando as abas conectadas ao agrupamento para garantir a estabilidade da peça; dobre a flange; em seguida, execute a perfuração final para cortar as guias e liberar oparte para que possa deslizar para baixo. Esta estratégia pode funcionar bem se você quiser evacuar a peça formada do ninho o mais rápido possível para evitar colisões com as ferramentas.

Alternativamente, você pode perfurar os perfis (sem o material para as abas) em várias partes - digamos, todas as peças em uma linha - formando as dobras e, em seguida, enviá-los todos para o chute com os punções finais que cortam as abas. Esta estratégiareduz o número de trocas de ferramentas e, portanto, pode reduzir o tempo de ciclo, mas funciona apenas se não houver perigo de interferência entre os flanges e a ferramenta.

As guias mantêm a peça estável durante a dobra, mas onde exatamente você as coloca, sua largura, quantas e como são cortadas depende da geometria do flange. Algumas peças podem exigir apenas algumas ou apenas uma guia em uma seção plana dea parte. Outras vezes, a própria operação de dobra pode quebrar as abas. Isso pode ser útil ao dobrar em relevo. Durante essa sequência, os microtabs que seguram a peça no lugar se quebram e, após a última colisão, a peça se solta e deslizadescendo a rampa.

A programação também precisa levar em conta como exatamente essas peças deslizam pelo chute. Por exemplo, se uma parte grande e pesada com um flange alto deslizar para baixo no chute incorretamente, seu assentamento pode ser áspero o suficiente para alterar seus ângulos de dobralevemente; ou pode pousar em outras peças formadas com força suficiente para alterar seus ângulos de dobra. Você pode superar esses problemas fazendo alterações no programa.

O software faz a diferença

É possível programar todas essas variáveis ​​manualmente, mas pode ser complicado e demorado. Há muitos detalhes a serem considerados, incluindo a maneira de girar a ferramenta de dobra (o conjunto de ferramentas gira 360 graus para se alinhar comas linhas de dobra programadas); como posicionar e sequenciar tudo para evitar interferências; e qual largura de ferramenta de dobra usar, dependendo de qual ferramenta você tem em sua biblioteca e do comprimento de dobra que você precisa. Em casos mais desafiadores,a programação manual pode não ser muito eficiente e, na verdade, pode levar menos tempo para formar os flanges na prensa dobradeira, especialmente se essas peças estiverem indo para o freio de qualquer maneira por algumas curvas restantes.

É aqui que a peça final do quebra-cabeça entra em jogo: um software que pode automatizar a tarefa de determinar as sequências de punção e dobra. Com esse software, você pode alimentar o modelo 3-D da peça que deseja dobrar na prensa de puncionamentopara o software, ele vai desdobrar a peça e sugerir estratégias para puncionar e dobrar, a partir das ferramentas disponíveis na máquina. O programa off-line funciona de maneira semelhante à programação de dobra off-line para dobradeiras. Veja opontos de interferência, sabe exatamente como a ferramenta precisa girar e sequencia de maneira eficiente. Como um programador, você pode aceitar a recomendação do software ou ajustá-lo manualmente para atender às suas necessidades.

Mais opções, maior rendimento

Além da soldagem, a dobra continua sendo um dos gargalos mais comuns na fábrica, por isso encurtar ou eliminar a operação de dobra faz tanto sentido. Ajustar um design para que ele possa ser formado em uma prensa de puncionamento - seja umaltura de flange ligeiramente mais curta, uma localização de dobra diferente ou qualquer outra coisa - pode ajudar a reduzir os custos das peças de maneira dramática.

Uma puncionadeira não será capaz de formar todas as partes, é claro, mas pode ajudar a aliviar o gargalo de dobra. Uma puncionadeira não é uma dobradeira, mas para a aplicação certa, pode funcionar como se fosse.