Compreender os modernos freios de imprensa

Isso soa familiar? Um operador está trabalhando com um freio de prensa mecânica, que tem um carneiro que tem que completar seu ciclo completo e uma velocidade de ciclo de curso que não pode ser ajustada, mas antes que ele possa começar ele tem que descobrir a permissão de dobra apropriada ek fator para o trabalho.

Se isso soa familiar, você anda por aí com os freios da máquina há algum tempo, ou tem um bom conhecimento de como a dobra costumava ocorrer nas oficinas de fabricação. Você provavelmente também sabe que a flexão não é feita dessa maneira na maior parte dos dias de hoje.

Modern imprensa freios são muito mais seguros e não requerem intervenção manual tanto quanto seus antecessores. São máquinas sofisticadas projetadas para acompanhar o ritmo do ambiente de fabricação rápida atual. Vamos dar uma olhada nos diferentes elementos que separam os equipamentos modernos de hoje dos antigos pedaços de ferro de ontem.

O Press Drive

Os prensadores hidráulicos não são necessariamente novos, e isso explica por que eles realizam a maior parte do trabalho de modelagem em lojas fabulosas.

Sua operação é muito simples de entender. Essas prensas operam cilindros hidráulicos sincronizados nos chassis C que movimentam o aríete. Um controle de fluxo alimenta o óleo em cilindros para mover os pistões, que controlam o movimento do aríete. É uma maneira barata de gerar muita força.

Antigamente, um interruptor de limite era usado para controlar o freio. Agora os CNCs são usados. Juntamente com as válvulas de controle de fluxo de alta precisão, as prensas hidráulicas atuais oferecem um grande controle e economia de custo.

A maioria dessas válvulas hidráulicas é montada diretamente nos cilindros hidráulicos. Alguns anos atrás, os fabricantes tinham que lidar com a quebra de tubos e a queda de aríetes. Os fabricantes de freios de prensa resolveram o problema eliminando ou minimizando a tubulação. As prensas hidráulicas atuais não devem ser confundidas com as de vários anos atrás.

Os freios híbridos estão agora mais disponíveis do que nunca. Com um acionamento hidráulico, quando você gira a bomba em uma direção, você está bombeando o aríete para baixo. Quando você gira a bomba na outra direção, você está bombeando o ram para cima. O tipo de conceito híbrido simula um parafuso e uma porca. É uma bomba bidirecional e um servomotor controla o movimento de vaivém da bomba. Você não tem um motor trifásico de CA funcionando o dia inteiro, bombeando o aríete ocasionalmente. Agora o motor está bombeando a rampa somente quando o CNC solicita a força.

Quais são as vantagens? Você obtém um tempo de resposta rápido, tubulação mínima, boas velocidades (2 a 500 polegadas por minuto [IPM]) e alta eficiência quando se trata de desempenho. No entanto, um freio híbrido não é um sistema barato.

Os prensas elétricas causaram um grande impacto no mercado nos últimos anos. Muitos fabricantes associam “elétrico” a freios de acionamento direto. Nesses dispositivos elétricos, um sistema de fuso de esferas, que se baseia em esferas de recirculação para aliviar o atrito em vez de lubrificantes, reduz os cilindros.

A tecnologia de parafusos de rolete surgiu como uma nova tecnologia que ajuda a aumentar a capacidade de carga desses freios elétricos. Estes tipos de parafusos têm vários rolos helicoidais roscados que são encontrados em torno de um eixo roscado. Essa configuração converte o movimento rotatório de um motor em movimento linear para mover um aríete de freio de prensa. Esses parafusos de rolos tendem a adicionar mais superfície de sustentação de carga na unidade de prensa.

Quais são algumas das vantagens? Não são necessariamente as velocidades, mas o fator de aceleração. Normalmente, os freios de pressão podem acelerar apenas a uma determinada taxa. Com um freio elétrico, você pode elevar esse fator de aceleração muito mais alto sem tirar bolhas de ar no óleo e assim por diante.

Alguns fabricantes estão usando unidades duplas no freio elétrico; uma unidade é para uma aproximação rápida e a outra unidade é para a flexão. Isso permite que você ajuste seus parafusos de esferas e parafusos de rolos para diferentes aplicações.

Deve ser mencionado que há outra maneira de converter uma pequena força em uma grande força. Vamos chamá-lo de unidade block-and-tackle. Freios com correias é um exemplo. Também pode ser chamado de acionamento elétrico de ação única.

Com este tipo de unidade, o aríete se move em uma direção, o que tem certas vantagens. Por ser um sistema direcional único, pode ser menos complicado e menos dispendioso. E você minimiza algum tempo de mudança na parte inferior do curso porque você acabou de liberar os servomotores e o aríete reverte.

Muitas dessas unidades de correia ou de bloco e de distribuição também distribuem a carga de flexão em todo o aríete. Toda vez que um cinto é alimentado por uma polia, é como uma redução de 10 vezes na relação de transmissão. Isso pode criar grandes vantagens de desempenho para os freios elétricos quando comparados aos freios hidráulicos.

O ponto ideal para esses freios elétricos são os volumes mais leves. Se você olhar para as máquinas convencionais no mercado, verá um segmento de equipamentos na faixa de 100 toneladas ou menos; isso é bom para o tipo elétrico e híbrido de impressoras. A 100 toneladas ou mais, um freio de prensa elétrico requer muitos quilowatts para gerar a força necessária para realizar o trabalho. Nesse ponto, qualquer economia de energia gerada pelo freio da prensa elétrica, quando comparada a um freio hidráulico, é insignificante. Simplificando, você não consegue energia para nada.

Então, como você transfere a força da unidade para o freio da prensa? Os três conceitos são a unidade central, a unidade dupla e a unidade distribuída.

A unidade central é mais econômica. É simples. É limitado basicamente ao centro ou à flexão do centro. Você não tem recursos de deslocamento com o sistema de acionamento central.

O sistema de acionamento único fornece alguma vantagem com a deflexão da máquina. Se o aríete estiver empurrando para baixo no centro do feixe superior e o feixe inferior estiver apoiado nos quadros laterais, você terá um padrão de deflexão no centro da dobra.

Para um sistema de acionamento duplo, que é a tecnologia convencional no mundo de fabricação de metal atual, quando você começa a forçar o rebaixamento, a deflexão no centro da máquina tem que ser compensada. Os fabricantes de freios de prensa abordam essa deflexão de muitas maneiras que podem valer a pena um artigo por si só.

A unidade distribuída é um híbrido entre o centro e a unidade dupla, na qual os cilindros de acionamento são movidos apenas um pouquinho da lateral da máquina. Isso cria uma compensação de deflexão paralela. Você pode compensar um pouco pela flexão da máquina onde você coloca essas unidades.

Com o drive distribuído, a carga é distribuída por todo o RAM. Praticamente nenhuma deflexão no aríete é o resultado.

Coroamento da cama

Coroamento é como um freio da prensa compensa a deflexão da máquina.

A maioria das máquinas possui algum tipo de dispositivo de deflexão mecânica nas máquinas. Cunhas e cilindros hidráulicos são usados ​​para compensar à medida que a carga aumenta.

Em sistemas de circuito fechado, o centro do freio também está sob CNC.

Configuração de ferramentas

O tempo de preparação na maioria dos freios é igual ao tempo de troca da ferramenta. Trabalhando sob a premissa de que um programa é feito off-line ou que um trabalho está sendo executado novamente, um freio de prensa deve ter tempo de inatividade somente quando um operador estiver trocando ferramentas para o próximo trabalho.

O meio mais eficaz em termos de custo para tratar da troca rápida de ferramentas é usar ferramentas projetadas para serem colocadas e removidas do aríete com facilidade. Os tipos mais comuns de ferramentas que se encaixam nessa descrição são ferramentas de botão ou clique.

Um botão na frente do ferramental evita que a ferramenta caia do aríete. Um cilindro hidráulico não apenas fixa a ferramenta, mas também a assenta; aperto e assentamento da ferramenta são feitos simultaneamente. Uma configuração de ferramenta de alta precisão pode ser feita muito rapidamente.

Há um limite de peso nesse clique. Quando um segmento fica acima de 30 libras, a ferramenta precisa ser carregada. Muitos fabricantes compram segmentos menores da ferramenta para ficar abaixo dos 30 lb. limite, então todas as ferramentas podem ter cliques.

Velocidade de flexão

A velocidade de flexão é o tópico mais importante atualmente na fabricação de círculos. Um freio de prensa típico, talvez a tecnologia de 5 a 10 anos de idade, pode fazer cerca de 600 curvaturas por hora se estiver funcionando em velocidades máximas. Um prensa de alta dinâmica, como um freio elétrico, pode fazer até 900 curvas por hora. Isso é uma melhoria significativa.

É importante observar que a máquina está dobrando apenas um determinado período de tempo, no entanto, digamos 20% do tempo durante um turno.

Usando um tamanho de lote de 25 como exemplo, você está olhando cinco minutos para a configuração; cinco segundos para escolher e colocar a peça; cinco segundos para dobrar; cinco segundos para reposicionar; cinco segundos para dobrar, até que a peça seja finalmente colocada na pilha. O tempo total de produção pode ser de 20 minutos, mas o tempo de flexão é de apenas seis minutos, o que corresponde a cerca de 30% do tempo total.

Então, qual é a vantagem da alta velocidade? É com pequenas partes. Se você tem uma máquina padrão e uma máquina de alta velocidade trabalhando em peças pequenas, a alta velocidade realmente tem uma tremenda vantagem.

Mas conforme as peças se tornam maiores, pode levar vários minutos para girá-las e dobrá-las. Uma loja de artigos de papelaria pode ter uma máquina que é infinitamente rápida, mas a produtividade é minimizada devido ao tempo extra de manuseio do material.

Otimização de traços

A otimização de traços é o próximo ponto de discussão importante na tecnologia de flexão. Um freio de prensa só pode ser tão rápido antes de perder a precisão e a qualidade de desempenho.

Em alguns países europeus, a pressão não ultrapassa um determinado limite por razões de segurança. A solução é viver com uma velocidade fixa e encontrar maneiras de otimizar essa velocidade e melhorar o número de curvas por hora.

Com o foco na otimização do traçado, você verá freios compactadores capazes de até 1.000 curvas por hora sem aumentar a velocidade da máquina.