Как сервопрессы улучшают штамповочное производство: Применение и преимущества | MachineMFG

Как сервопрессы улучшают штамповочное производство: Применение и преимущества

0
(0)

Развитие современных производственных технологий требует, чтобы прессы не только работали с высокой скоростью, высокой точностью и большими нагрузками, но и обладали большей гибкостью. Они должны иметь возможность проектировать кривую движения ползуна в соответствии с различными материалами и технологическими требованиями.

Благодаря отказу от энергоемких компонентов, таких как маховик и сцепление в традиционных механических прессах, сервопрессы используют серводвигатель переменного тока в качестве источника энергии пресса. Вращательное движение двигателя преобразуется в линейное движение ползуна через исполнительный механизм, такой как винт, кривошип или шатун. Это позволяет сервопрессу достичь контролируемого движения ползуна, удовлетворяя потребности в гибкой и интеллектуальной обработке штамповки.

Сервопресс может повысить технический уровень и производственную мощность штампованных деталей сложной формы, высокопрочных плит и алюминиевых легированные пластины. Это полностью отражает будущую тенденцию развития кузнечный пресс станки.

Состояние производства традиционной прессы

Механический пресс - наиболее распространенное штамповочное оборудование в промышленности по обработке металла и пластика. Он приводится в действие двигателем постоянного тока, двигателем переменного тока или двигателем с регулируемой частотой вращения, а привод состоит из кривошипа и многозвенного стержня. Пресс работает за счет высокой скорости вращения маховика в режиме холостого хода и высвобождения энергии на этапе нагрузки для завершения штамповки. процесс штамповки.

Недостатки традиционного механического пресса

Традиционный механические прессы имеют следующие недостатки.

Низкая эффективность производства и большая потенциальная угроза безопасности

На рис. 1 показан общий режим конвейерного производства.

Традиционная линия сборки механических прессов

Традиционная линия сборки механических прессов

Оператор отвечает за погрузку и выгрузку материалов.

Во время работы персонал испытывает высокую трудоемкость, что может привести к усталости и потенциальной угрозе безопасности. Кроме того, ручное управление в процессе производства может вызвать деформацию при транспортировке и производстве, что может значительно повлиять на степень соответствия и качество сборки деталей.

Кроме того, работа сборочной линии означает, что при возникновении проблем в одном процессе может произойти остановка всей линии, что может негативно сказаться на эффективности производства.

Высокое потребление энергии

Обычный кривошипный пресс работает за счет постоянного вращения двигателя, который, в свою очередь, вращает маховик. Движение ползуна контролируется с помощью сцепления, которое использует инерцию маховика.

Однако этот процесс приводит к низкому коэффициенту использования энергии - всего 65% для мощного двигателя. Значительное количество энергии тратится впустую в процессе перемещения, что увеличивает производственные затраты.

Сильный шум, сильная вибрация и сокращение срока службы матрицы

Существуют различные типы шума, создаваемого станками с кривошипно-шатунным механизмом:

Во-первых, шум, создаваемый механическим прессом во время обработки и формовки листов, может превышать 90 дБ, доходя до 93 дБ.

Во-вторых, шум, вызванный работой двигателя на холостом ходу.

В-третьих, шум возникает из-за изменения ударного движения при работе сцепления и тормоза пресса.

Поэтому операторам необходимо носить противошумные беруши, чтобы предотвратить потерю слуха.

Одновременно с этим движение подвижного блока создает значительные вибрации, которые могут негативно повлиять на рабочие части штампа.

Если штамп работает в условиях частой вибрации в течение длительного времени, это может значительно сократить срок его службы.

Качество и производительность продукции не гарантируются

Холод процесс штамповки при комнатной температуре может привести к появлению различных дефектов качества, таких как растрескивание, сморщивание, утолщение и линии скольжения.

На качество процесса могут влиять несколько факторов, включая процесс формовки, свойства листа, параметры штампа, параметры процесса, точность оборудования и условия работы.

При одинаковых условиях процесса формования подходящая скорость вытяжки также является критически важным фактором, который нельзя упускать из виду.

Традиционные прессы не могут эффективно контролировать скорость вытяжки, что приводит к нестабильному производству и непостоянным проблемам с качеством.

Преимущества сервопресса в штамповочном производстве

Повышение эффективности производства

Сервопресс сохраняет преимущества кривошипного пресса, особенно в отношении эффективности производства, которая намного выше, чем у гидравлического пресса. Это отражает сочетание качества обработки гидравлического пресса и эффективности производства механического пресса.

Кроме того, кривошипный пресс с сервоприводом позволяет регулировать ход ползуна в зависимости от различных заготовок. Во время цикла ему не нужно совершать полный оборот на 360°, а достаточно повернуться на определенный угол, чтобы завершить цикл. штамповочное производство. Это еще больше сокращает время цикла, минимизирует недействительный ход и значительно повышает эффективность производства.

Благодаря высокой точности и стабильности сервопресса качество деталей значительно гарантируется, а время, необходимое для обслуживания штампа, сокращается. Более того, появление сервопресса также снижает операционный риск для персонала.

Энергосбережение и защита окружающей среды

В обычном кривошипном прессе двигатель вращает маховик, который, в свою очередь, управляет движением ползуна через сцепление, зависящее от инерции маховика.

Напротив, пресс на рис. 2 приводится в действие серводвигателем, который обеспечивает необходимый для работы крутящий момент. Используя такие механизмы, как винтовые и многозвенные тяги, небольшой двигатель может создавать большое усилие без необходимости использования сцепления. Блок управления двигателем также контролирует его запуск и остановку.

Сервопресс

Рис. 2 Сервопресс

Двигатель кривошипного пресса вращается только во время штамповки, поскольку маховик отсутствует, что позволяет экономить энергию, потребляемую вхолостую как двигателем, так и маховиком.

Кроме того, отсутствие сцепления снижает потребление энергии, связанное с ним.

По сравнению с традиционными прессами того же тоннажа и сервопрессыСервопресс позволяет сэкономить более 35% энергии.

Низкий уровень шума и долгий срок службы матрицы

Благодаря использованию импортного серводвигателя и Система управления ЧПУДля регулирования скорости пуансона при заготовке можно создать уникальную кривую рабочих характеристик. Это позволяет снизить вибрацию и шум, возникающие при заготовке, а также увеличить срок службы штампа.

Согласно исследованиям, проведенным японской компанией Komatsu, уровень шума, создаваемого прессом с ЧПУ с сервоприводом, более чем на 20 дБ ниже по сравнению с обычным кривошипным прессом.

Кроме того, поскольку двигатель и маховик не работают на холостом ходу, во время работы не возникает шума. процесс зачистки.

Производство и применение сервопресс

Отношения между прессом и заготовкой

Рабочая скорость пресса определяется как скоростью вытяжки, так и листовой металл на макроуровне и скорость деформации металлического листа на микроуровне.

На основе формование пластика Согласно теории, увеличение скорости деформации приводит к упрочнению материала. Однако при дальнейшем увеличении скорости деформации тепло, выделяющееся в процессе пластической деформации, снижает эффект упрочнения (см. рис. 3).

Взаимосвязь между пластичностью листа и скоростью деформации

Рис. 3 Взаимосвязь между пластичностью листа и скоростью деформации

Исходя из общей тенденции изменения пластичности листа в зависимости от скорости деформации, можно заметить, что когда скорость деформации относительно мала (участок ab), увеличение скорости деформации приводит к большему снижению пластичности, чем увеличение температуры. Другими словами, пластичность листа уменьшается с увеличением скорости деформации.

Однако при высокой скорости деформации (участок cd) температурный эффект становится значительным, вызывая увеличение пластичности, эквивалентное уменьшению, вызванному скоростью деформации. В результате снижение пластичности листа оказывается незначительным.

Когда скорость деформации достигает определенного порога (сечение de), пластичность листа резко снижается, что приводит к приближению листа к краю трещины.

Из приведенного выше анализа можно сделать вывод, что увеличение рабочей скорости пресса приводит к снижению пластичности за счет увеличения деформации и сопротивления растяжению в зоне деформации листа. Это, в свою очередь, увеличивает напряжение в зоне передачи усилия на вытяжную часть, повышая риск образования трещин.

Поэтому необходимо проверять скорость пресса во время процесса вытяжки, чтобы убедиться, что она находится в пределах максимально допустимой скорости вытяжки листового металла, учитывая максимально допустимую скорость вытяжки различных плит.

Практическое применение сервопресса

Многие предприятия ломают голову над тем, как обеспечить формуемость и стабильность деталей при сохранении высокой эффективности производства.

Усиливающая пластина автомобильной В-стойки является важнейшим несущим конструктивным элементом кузова автомобиля.

Детали B-стойки обладают рядом конструктивных особенностей, включая большую глубину формовки, сложные изменения сечения, использование высоких предел текучести сырье, а также значительные перепады высоты между деталями.

Однако в процессе изготовления пресс-формы и производства эти детали подвержены таким проблемам, как растрескивание, сморщивание и эксцентрическая нагрузка. К сожалению, этих проблем нельзя полностью избежать в ходе технологического процесса и при проектировании пресс-формы.

В результате после начала производства требования к использованию пресса значительно возросли.

Усиливающая пластина автомобильной В-стойки проходит пять процедур обработки, от заготовки до готового изделия (см. рис. 4).

Последовательность изготовления усиливающей пластины автомобильной В-стойки на сервопрессе

Рис. 4 Последовательность изготовления усиливающей пластины автомобильной В-стойки на сервопрессе

Появление сервопресса позволило решить проблему производства усиливающих пластин B-стойки с высокой эффективностью, точностью, стабильностью и качеством. Кроме того, интеллектуальная система мониторинга сервопресса позволяет собирать информацию об изменениях напряжения в реальном времени во время производственного процесса.

При появлении некачественной продукции или аномальных дефектов пресс-формы система мониторинга подаст сигнал тревоги (рис. 5), что позволит персоналу на месте оперативно решить проблему и предотвратить серийное производство бракованной продукции или несчастные случаи.

Интеллектуальный контроль изменения напряжения сервопресса во время производства усиливающей пластины B-стойки

Рис. 5 Интеллектуальный контроль изменения напряжения сервопресса во время производства усиливающей пластины B-стойки

Заключение

Пресс с серводвигателем переменного тока может значительно повысить гибкость и интеллектуальность оборудования, а также улучшить монопольные характеристики сервопресса. Это делает его направлением для разработки нового поколения формовочное оборудование.

Учитывая его огромный потенциал для различных применений, производственные предприятия, специализирующиеся на прессовом оборудовании, должны ускорить исследования этой новой технологии и разработать большие сервопрессы с полностью независимыми правами на интеллектуальную собственность.

Насколько публикация полезна?

Нажмите на звезду, чтобы оценить!

Средняя оценка 0 / 5. Количество оценок: 0

Оценок пока нет. Поставьте оценку первым.

Так как вы нашли эту публикацию полезной...

Подписывайтесь на нас в соцсетях!

Сожалеем, что вы поставили низкую оценку!

Позвольте нам стать лучше!

Расскажите, как нам стать лучше?

Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Прокрутить вверх