Основы сервопрессов для начинающих

Задумывались ли вы когда-нибудь о том, что технология сервопрессов может изменить ситуацию в производстве? В этой статье мы расскажем о том, как эти передовые машины совершают революцию в промышленности, предлагая беспрецедентную точность, эффективность и универсальность. Наши эксперты расскажут о ключевых преимуществах сервопрессов и о том, как они могут изменить ваш производственный процесс. Приготовьтесь открыть для себя будущее обработки металлов давлением и поднять свое производство на новый уровень.

Что нужно знать о сервопрессе

Оглавление

В штамповочной промышленности появилось новое поколение прессов, которые устраняют недостатки традиционных механических прессов.

Решение заключается в использовании серводвигателей в качестве прямого источника энергии для прессов, что обеспечивает высокоточное и легко управляемое движение ползуна.

Сервопресс обладает рядом преимуществ, таких как контролируемая скорость ползуна, универсальность, энергоэффективность и экологичность. Он считается пуансоном третьего поколения и является современной тенденцией в развитии штамповочной промышленности.

Программируемые возможности серводвигателя позволяют осуществлять высокоточное управление, включая контроль положения ползуна пресса.

Сервопуансоны используются в таких производственных линиях, как вытяжка, заготовка, гибка, холодная ковка, тиснение и испытание штампов.

Технология сервопривода переменного тока является одним из направлений исследований в области передового кузнечного оборудования и новым направлением развития международных прессов.

Сервопрессы переменного тока обладают рядом преимуществ, включая высокую производительность, гибкость, точность, энергоэффективность и экологичность, что отражает будущую тенденцию развития. кузнечная машина разработка инструментов.

Поскольку такие отрасли, как черная и цветная металлургия, аэрокосмическая промышленность, высокоскоростные железные дороги, судоходство, атомная энергетика, ветроэнергетика и военная промышленность, требуют деталей с более высокими эксплуатационными характеристиками, потребность в современном штамповочном оборудовании растет.

Механические прессы Имеют такие недостатки, как фиксированный ход, сложность контроля давления и плохая адаптация к процессам из-за фиксированных характеристик движения ползуна.

Сервопресс решает эти проблемы, предоставляя гибкий пресс, отвечающий высоким требованиям современной промышленности.

Что такое сервопресс?

Сервопривод относится к системе управления с обратной связью для механических перемещений и ускорений, основной функцией которой является точное отслеживание входного перемещения или углового смещения с выходным механическим перемещением. Технология сервоштамповки относится к системе управления с обратной связью/системе слежения, используемой для точного отслеживания процесса штамповки.

Сервопресс - это тип пресса, который приводится в действие и управляется сервомотором. Серводвигатель приводит в движение эксцентриковую передачу, обеспечивая перемещение ползуна.

С помощью передового управления электрификацией сервопресс может быть запрограммирован на точное управление ходом, скоростью и давлением ползуна. Это позволяет достичь номинального тоннажа пресса при низких скоростях.

Структура сервопресса переменного тока

Сервопресс переменного тока состоит из системы главного привода, исполнительного механизма и вспомогательного механизма. Система главного привода передает энергию от серводвигателя к приводу и может быть реализована с помощью различных способов передачи, таких как зубчатая передача, ременная передача, винтовая передача или гидравлическая передача.

Привод приводит в действие возвратно-поступательное движение ползуна для завершения процесса ковки и может быть выполнен в виде кривошипно-ползунного или кривошипно-клинового механизма.

Вспомогательный механизм повышает надежность сервопресса переменного тока и расширяет сферу его применения: общие компоненты включают балансировочные цилиндры, тормоза, домкратные устройства и устройства определения положения.

Система главного привода сервопресса может быть разделена на два типа в зависимости от режима работы серводвигателя: прямой привод и привод с редуктором. В прямом приводе используется низкоскоростной серводвигатель с высоким крутящим моментом, напрямую соединенный с приводом, что обеспечивает простоту конструкции, высокую эффективность передачи и низкий уровень шума.

Однако ограниченный крутящий момент ограничивает его применение сервопрессами малой грузоподъемности.

Широко используемая система главного привода в коммерческих сервопрессах использует механизм замедления и механизм увеличения усилия, которые могут иметь три различные структуры передачи: шатун двигателя замедления, шатун двигателя замедления и шатун двигателя замедления.

Такой подход позволяет использовать высокоскоростной серводвигатель с низким крутящим моментом для привода прессов большого тоннажа, что делает его современным трендом в разработке сервопрессов.

Таблица 1 Сравнение параметров проекта

ПроектРоботизированная автоматическая линияАвтоматическая линия однорукого манипулятораПерекладина с двойным рычагом передачи высокоскоростной линииМногостанционная производственная линия с одним ползуном
Одиночка автоматизация линии стоимостьОколо 12 миллионов юанейОколо 20 миллионов юанейОколо 30 миллионов юанейОколо 15 миллионов юаней
Скорость линии / SPM5~106~1210~1512~25
Применимость в производствеМногообразие и небольшие партииМногообразие, средняя партияМногочисленные сорта и большие объемыРазнообразие, масса
Гибкость производствавысокийобычнообычнонизкий
Стабильность производстванизкийобычновысокий 
Время смены формы/мин15155
Требования к прессеРежим работыОдно времяОдно времяОдиночный, непрерывныйнепрерывность
Расстояние между прессами / M6.5~86~94.5~7
Ход ползункаМаленькийподробнеебольшойбольшой
Высота пресс-формыМаленькийподробнеебольшойбольшой

Преимущества сервопресса

Улучшение биения

Как показано в таблице 1, скорость высокоскоростной линии с двуплечим рычагом передачи составляет от 10 до 15 ударов в минуту (SPM). При использовании сервопресса частота вращения высокоскоростной линии может быть увеличена до 18 SPM.

Регулируемая кривая

Как показано на рисунке 1, сервопресс имеет возможность задавать различные кривые в зависимости от конкретной ситуации.

Сервопресс может задавать различные кривые

Рис. 1 Сервопресс может задавать различные кривые

Энергосбережение

На рисунке 2 показан поток энергии во время фаз ускорения и замедления.

Направление тока серводвигателя во время работы

Рис. 2 Направление тока в серводвигателе во время работы

Уменьшите скорость рисования

Как показано на рисунке 3, низкая скорость вытяжки снижает воздействие на штамп, что приводит к увеличению срока службы штампа и снижению его стоимости.

Схематическое изображение скорости рисования

Рис. 3 Схематическое изображение скорости рисования

Сокращение площади опоры

Уменьшение размеров оборудования позволяет сократить инвестиции в завод, инфраструктуру и другие объекты. Как показано на рисунке 4, на примере пресса с четырьмя последовательностями, традиционная производственная линия механического пресса состоит из одного многозвенного пресса и трех эксцентриковых прессов, что требует фундамента длиной около 25 метров. Для сравнения, производственная линия, состоящая из четырех сервопрессов, потребует только фундамент длиной около 16 метров.

Традиционный механический пресс против сервопресса

Рис. 4 Сравнение традиционного механического пресса и сервопресса

Повышение эффективности производства

Сайт длина хода может быть установлена на минимальное значение, необходимое для производства, и поддерживается скорость формования, соответствующая содержанию обработки.

1) Режим полного хода → Точность нижней мертвой точки может достигать ± 0,02 мм.

Режим полного хода

2) Режим половинного хода (маятниковый режим) → Точность нижней мертвой точки может достигать ± 0,02 мм, улучшая SPM.

Режим половинного хода

3) Режим реверса → Точность нижней мертвой точки до ± 001 мм.

Режим реверса

Качество продукции высокое

Управление с обратной связью по замкнутому контуру обеспечивает точность нижней мертвой точки, уменьшая образование заусенцев на изделии и предотвращая появление бракованной продукции.

Уникальная функция автоматической коррекции высоты штампа с помощью сервопривода:

Изменение положения ползунка может быть измерено и скорректировано с точностью до ±0,01 мм от заданного значения с помощью прибора линейная решётка шкалы при каждом ходе, обеспечивая высокую точность нижней мертвой точки.

Положение линейки линейной решетки ↓

Положение линейки с линейной решеткой

Сервопривод нижней мертвой точки имеет функцию автоматической коррекции, которая обеспечивает точность нижней мертвой точки на уровне ±0,01 мм даже после длительного производства, тем самым обеспечивая высокий выход продукции.

Функция автоматической коррекции нижней мертвой точки сервопривода

Низкий уровень шума и долгий срок службы матрицы

Режим низкого уровня шума, который снижает скорость контакта между ползунком и листовой металлЭто значительно снижает уровень шума по сравнению с традиционными механическими прессами.

Кроме того, штамп испытывает минимальную вибрацию, что приводит к увеличению срока службы.

Низкий уровень шума и долгий срок службы матрицы

Управляемость движения ползунка

Пользователи могут использовать эту функцию для создания индивидуального режима движения ползуна, подходящего для их технологии обработки, что повышает точность и стабильность продукции.

Это позволяет увеличить срок службы матрицы и производительность, а также обеспечить бесшумную заготовку и возможность обработки более широкого спектра материалов, включая магниевые сплавы.

Сервопресс может использоваться для таких процессов, как заготовка, растяжка, тиснение и гибка, и может предоставлять кривые производительности для различных материалов. Возможность приостановки ползуна при сохранении давления повышает качество формируемой заготовки.

Управляемость движения ползунка

Энергосбережение и защита окружающей среды

Традиционные энергоемкие компоненты механического пресса, такие как маховик и сцепление, были исключены, что привело к уменьшению количества движущих частей и упрощению конструкции механической трансмиссии.

Снижается потребность в смазочном масле и регулируется величина хода. Уменьшение потребления двигателя приводит к значительному снижению эксплуатационных расходов.

Практическое применение

Сервопуансон в основном используется в таких производственных процессах, как волочение, заготовка, гибка, холодная ковка, тиснение и испытание штампов.

Благодаря использованию Управление ПЛКБлагодаря цифровой технологии и методам управления с обратной связью, сервопуансон обеспечивает передовую точность управления. Это включает в себя возможность контролировать положение ползуна пресса.

Применение сервопресса

Система контроля и компенсационное управление позволяют контролировать положение ползуна с точностью ±0,01 мм. Режим движения может быть запрограммирован, что позволяет управлять скоростью и траекторией движения ползуна.

Это снижает скорость штамповки, шум и вибрацию, улучшая условия работы и продлевая срок службы штампа.

Кроме того, выходное усилие слайдера можно регулировать с точностью ±1,6% от максимального выходного усилия. Это позволяет формировать большие панели с использованием высокопрочных сталь и алюминиевый сплав пластины в автомобильной промышленности.

Трудно поддающиеся формовке материалы, такие как магниевый, алюминиевый и титановый сплавы, могут быть упрощены благодаря комбинации конструкция штампа и управление периферийными системами.

Структура сервопривода тумблерного типа

Структура сервопривода тумблерного типа

Сервоприводная конструкция с прямым приводом коленчатого вала

Сервоприводная конструкция с прямым приводом коленчатого вала

На рисунке 5 изображен многопозиционный пресс Schuler с двойным сервоприводом.

Пресс с двойным сервоприводом Schuler

Рис. 5 Двойной сервоприводной нижний пресс Schuler

Двойной сервопривод нижнего пресса приводится в действие двумя отдельными группами сервомоторов, по одному слева и справа. Эти двигатели приводят в движение четыре направляющие колонны с каждой стороны, обеспечивая перемещение подвижного блока.

Независимые механизмы передачи с левой и правой стороны позволяют столу иметь большие размеры с обеих сторон, что делает его подходящим для больших столов и высокотоннажных прессов, как показано на рисунке 6.

Многостанционный пресс с двойным сервоприводом

Рис. 6 Многостанционный пресс с двойным сервоприводом

Двойной сервопривод нижнего пресса использует точное управление двумя группами серводвигателей для достижения синхронного движения ползуна как с левой, так и с правой стороны.

В случае эксцентрической нагрузки на ползун параллельность ползуна может быть отрегулирована с помощью электрического управления, что делает его более гибким и адаптируемым к требованиям пользователя.

По сравнению с обычными прессами, пресс с нижним приводом имеет более высокую прочность при эксцентрической нагрузке и точность кривых. При соблюдении требований к точности он обеспечивает повышенную устойчивость к эксцентрическим нагрузкам и большую площадь для приложения эксцентрической нагрузки.

Тенденция развития

Поскольку конкуренция в обрабатывающей промышленности становится все более острой, растет спрос на сервопрессы для эффективного производства высокоточных и высококачественных изделий.

Сервопресс обладает рядом преимуществ, включая компаундирование, высокую эффективность, точность, гибкость, низкий уровень шума, энергоэффективность и экологичность, что соответствует будущим тенденциям развития кузнечного оборудования.

Сервопресс имеет возможность регулировать ход и скорость формовки в соответствии с различными производственными требованиями, обеспечивая точность нижней мертвой точки и уменьшая появление заусенцев. Кроме того, малая вибрация штампа увеличивает срок его службы.

Конструкция сервопресса представляет собой отход от традиционных механических прессов, поскольку в ней отсутствуют маховик, сцепление и тормоз, что снижает эксплуатационные расходы машины.

Сервопрессы будут играть все более важную роль в таких ключевых отраслях промышленности, как электронная и автомобильная, а также в других областях точного производства.

Как выбрать сервопресс

Во-первых, это зависит от требуемой точности сервопресса.

Точность - это степень точности, при которой давление и положение достигают заданной точки для остановки. Она связана с разрешением привода, разрешением датчика давления, точностью серводвигателя и скоростью реакции оборудования.

Благодаря усовершенствованному и интегрированному управлению серводвигателем и драйвером, точность повторения сервопресса становится все выше и выше, а область его применения - все шире и шире.

Если для сервопресса требуется высокая точность, то при выборе следует обратить внимание на конфигурацию.

Во-вторых, это зависит от структуры сервопресса.

Как правило, структура сервопресса, выпускаемого производителями, не является единой. Наиболее распространенными являются четырехколонная, одноколонная, арочная, горизонтальная и рамная конструкции.

Четырехколонная конструкция экономична и практична, в то время как одноколонная и арочная конструкции в основном предназначены для удобства эксплуатации.

Горизонтальная конструкция обычно используется для длинных изделий, а рамная конструкция имеет преимущество в том, что она занимает больше места.

Поэтому выбор конструкции должен основываться на размере и структуре изделия.

Функции сервопресса включают ковку, штамповку, сборку, монтаж, прессование, формовку, отбортовка, и неглубокое вытягивание.

Различные функции имеют различные конструктивные отличия, поэтому необходимо выбрать подходящий сервопресс в соответствии с требованиями процесса производства.

Заключение

С появлением сервопуансона в штамповочной промышленности произойдут значительные изменения. Этот продукт обещает значительно повысить конкурентоспособность штамповочных компаний и положительно повлиять на развитие различных отраслей штамповочной промышленности.

Однако, несмотря на потенциальные преимущества, технология остается дорогой и нестабильной из-за того, что большинство производителей не до конца освоили основную технологию сервоударов.

В результате компаниям, занимающимся малотиражной штамповкой, трудно инвестировать в дорогостоящие сервопрессы, особенно в условиях нынешнего экономического спада и сокращения выгод от автомобильной промышленности.

Тем не менее, с ожидаемым улучшением экономики в будущем, спрос на сервопрессы на рынке будет огромным, и ведущие производители, как ожидается, разработают экономичные и стабильные сервопрессы в ближайшие 5-10 лет, чтобы повысить общую конкурентоспособность штамповочных компаний.

Использование серводвигателя переменного тока для привода пресса может значительно повысить гибкость, интеллектуальность и эксплуатационные характеристики оборудования, что является направлением развития нового поколения прессов. формовочное оборудование.

По мере развития соответствующих технологий и усиления конкуренции с импортной продукцией ожидается быстрое снижение рыночных цен на сервотехнологии, что приведет к их более широкому внедрению в сферу формовочного оборудования.

Не забывайте, что делиться - значит заботиться! : )
Шейн
Автор

Шейн

Основатель MachineMFG

Как основатель MachineMFG, я посвятил более десяти лет своей карьеры металлообрабатывающей промышленности. Мой обширный опыт позволил мне стать экспертом в области производства листового металла, механической обработки, машиностроения и станков для обработки металлов. Я постоянно думаю, читаю и пишу об этих предметах, постоянно стремясь оставаться на переднем крае своей области. Позвольте моим знаниям и опыту стать преимуществом для вашего бизнеса.

Далее

Электрический и гидравлический листогибочный пресс - какой из них подходит для вашего бизнеса?

I. Введение С развитием технологий современная обработка листового металла, особенно процесс гибки, требует все более высоких стандартов. Существуют различные технические требования к оборудованию и обработке...

Размеры и вес двутавровых балок

Вы когда-нибудь задумывались о скрытом мире стальных двутавровых балок? В этой увлекательной статье мы раскроем тайны, скрывающиеся за этими важнейшими строительными компонентами. Наш эксперт, инженер-механик, проведет...
Калькулятор коэффициента K

Калькулятор коэффициента K для гибки листового металла (онлайн и бесплатно)

Вы испытываете трудности с проектированием точных деталей из листового металла? Раскройте секреты коэффициента K, важнейшего понятия в производстве листового металла. В этой статье наш эксперт, инженер-механик, объясняет...

Диаграмма веса двутавровой балки, размеры и онлайн-калькулятор

Вы когда-нибудь задумывались о том, как выбрать идеальную двутавровую балку для вашего строительного или производственного проекта? В этом блоге наш эксперт, инженер-механик, проведет вас через весь процесс...

Медные и алюминиевые кабели: Всестороннее сравнение

I. Преимущества кабелей с медными жилами перед кабелями с алюминиевыми жилами: 1. Низкое удельное сопротивление: Удельное сопротивление кабелей с алюминиевыми жилами примерно в 1,68 раза выше, чем у кабелей с медными жилами.....

Как правильно выбрать предохранительный клапан: Пошаговое руководство

Ввиду разнообразия предохранительных клапанов, а также разнообразия и сложности систем, работающих под давлением, при выборе предохранительного клапана необходимо учитывать влияние таких факторов, как температура, давление и среда...

Советы по использованию предохранительных клапанов: Повышение безопасности вашей системы

Исследователь провел проект системы горячего водоснабжения гостиницы, обеспечивающей круглосуточное снабжение паром (0,3 МПа) в качестве источника тепла, температурой подачи воды 60-55 градусов, с использованием...
MachineMFG
Поднимите свой бизнес на новый уровень
Подпишитесь на нашу рассылку
Последние новости, статьи и ресурсы, еженедельно отправляемые в ваш почтовый ящик.

Свяжитесь с нами

Вы получите наш ответ в течение 24 часов.