Пресс Power Press: определение, принципы проектирования и руководство по выбору

Что такое силовой пресс

А силовой пресс это сложная машина для штамповки металла, используемая для формовки, резки, формирования и пробивки металла с высокой скоростью и точностью, что делает ее незаменимым инструментом в массовом производстве для изготовления металлических деталей и компонентов. Эти прессы бывают двух основных типов: гидравлические и механические, каждый из которых предлагает определенные преимущества в процессе производства.

Работающие на основе механических, гидравлических или серводвигательных принципов, прессы с электроприводом используют различные механизмы для создания силы, необходимой для формовки металлов. Механические прессы с электроприводом используют систему муфт, маховиков, коленчатых валов, а также фиксированных и подвижных плунжеров для преобразования кругового движения в линейную силу. Гидравлические прессы с электроприводом, с другой стороны, используют давление гидравлической жидкости для эффективного сжатия и формовки металлов. Прессы с сервоприводом приводятся в действие серводвигателями, которые управляют движением ползуна пресса через эксцентриковые шестерни, обеспечивая точность работы.

Во всех трех типах прессов окончательная форма заготовки определяется соединением верхней и нижней половин штампа, прижимаемых друг к другу под действием силы, прилагаемой прессом.

До появления машин для силового прессования формовка металлических листов была трудоемкой задачей, требующей значительных усилий и усилий. Однако внедрение силовых прессов произвело революцию в этом процессе, внедрив механическую силу и точность, что значительно повысило эффективность в металлообрабатывающей промышленности.

Принципы силовых прессов

Силовые пресс-машины работают по принципу изменения формы металлических листов путем приложения необходимой силы. Основные используемые части: ползун, станина, маховик, сцепление и коленчатый вал. ползун и станина оснащены комбинацией штампов, которые позволяют придать металлическому листу определенную форму. Вращательное движение маховика приводится в действие электродвигателем.

Вращающийся маховик соединен с коленчатым валом с помощью муфты. Верхний и нижний штампы соединены с ползунком, одна заготовка на станине подается в машину, и процесс начинается. В результате вращательного движения маховика выполняются прессование и формовка, когда верхний и нижний штампы прилагают усилие вместе. После завершения процесса сформированная заготовка отделяется и заменяется новой заготовкой, и тот же процесс повторяется.

Как рассчитать размер пресса Power Press

Чтобы правильно рассчитать размер пресса, необходимо определить необходимое усилие, размер рабочего стола и высоту проема пресса.

• Усилие прессования определяется типом и толщиной обрабатываемого материала, а также формой и размером пресс-формы.
• Чтобы определить размер рабочего стола, достаточно знать максимальный размер обрабатываемых материалов.
• При выборе высоты проема пресса необходимо учитывать глубину штамповки и высоту, необходимую для освобождения заготовки.
• Скорость работы — важный аспект, который следует учитывать, особенно при серийном производстве.

Конструкции Power Press

Силовые прессы различаются по конструкции в зависимости от того, как они генерируют силу. В механическом силовом прессе ключевым компонентом является маховик, который накапливает энергию вращения для приведения в действие плунжера. Гидравлические силовые прессы, с другой стороны, полагаются на давление гидравлической жидкости для подачи силы, в то время как серводвигательные силовые прессы используют двигатель для создания вращательного движения, которое затем преобразуется в линейное движение.

Выбор подходящего типа пресса зависит от нескольких факторов. Механические прессы, являющиеся старейшим методом, основаны на концепции использования маховика. Гидравлические прессы, которые широко используются, были разработаны в качестве замены механическим прессам. Между тем, серводвигательные прессы представляют собой новейшее достижение в технологии прессования.

Конструкция гидравлического пресса

Гидравлический пресс был представлен более 200 лет назад британским инженером. Во время первой промышленной революции он использовался для ковки в качестве замены паровым молотам. С течением лет тоннаж гидравлических прессов постепенно увеличивался до тысяч тонн с возможностью массового производства широкого спектра деталей и компонентов.

Гидравлический пресс использует насос, концевые пластины и поршень, который создает давление в жидкости для формирования и формования металлических деталей. Основным компонентом гидравлического пресса является его насос, который закачивает масло под давлением в цилиндр.

Цилиндр

Цилиндр содержит поршень, который движется вверх и вниз, чтобы создать сжимающую силу. Поршень цилиндра действует как насос, чтобы создать силу. Это часть гидравлического пресса, которая производит мощность для приложения силы к заготовке.

Резервуар

Резервуар содержит гидравлическую жидкость, собирает загрязняющие вещества из жидкости, удаляет воздух и влагу из жидкости и подает тепло в систему. Гидравлическая жидкость подается из резервуара в цилиндр по трубке.

Клапан

Клапан помогает сбросить давление и управляет потоком жидкости от насоса к цилиндру. Кроме того, клапан регулирует скорость пресса и величину создаваемой им силы. Он функционирует как ограничитель давления. Манометр измеряет давление гидравлической жидкости, чтобы убедиться, что она работает в пределах своего диапазона давления.

Гидравлический насос

Гидравлический насос — это механическая часть гидравлического пресса, которая перемещает гидравлическую жидкость в резервуар и преобразует механическую энергию в гидравлическую. Он создает мощный поток против давления на выходе.

Тарелки

Пластины пресса удерживают заготовку на месте и обеспечивают платформу для пресса, чтобы сгибать, прокалывать, штамповать или прокалывать заготовку. Они являются частью пресса, которая контактирует с заготовкой.

Шланги

Движение гидравлической жидкости зависит от набора шлангов, которые перемещают жидкость от насоса к цилиндру и резервуару. Шланги изготовлены из прочного и надежного материала, способного выдерживать давление и тепло, возникающие во время работы пресса. Обычными материалами для шлангов являются термопластики, синтетические каучуки и политетрафторэтилен (ПТФЭ), которые являются материалами, способными противостоять коррозии и воздействию химикатов.

Баран

Пусковой механизм скользит внутри рамы и оказывает давление на штамп. В зависимости от конструкции гидравлического пресса пусковой механизм может перемещаться горизонтально или вертикально, при этом некоторые гидравлические прессы имеют несколько пусковых механизмов, используемых для процесса формования.

Кровать

Станина представляет собой плоскую опорную поверхность, которая поддерживает штамп, когда со стороны плунжера прикладывается усилие.

Конструкция сервопресса

Сервопресс использует точность и серводвигатель для управления движением ползуна. Они популярны благодаря точному позиционированию ползуна, что идеально подходит для производства деталей, требующих точности и оптимальной повторяемости. Серводвигатель соединен с формой линейного привода, например, шариковым винтом, который управляет движением ползуна вверх и вниз.

В сервомеханическом прессе главный двигатель, маховик и сцепление были удалены и заменены серводвигателем, что делает ползун более управляемым. Устранение частей традиционного механического пресса приводит к тому, что сервопресс имеет меньше приводных частей и упрощенную конструкцию. В типичном механическом или гидравлическом прессе ползун движется вниз с большой силой и ударяет по заготовке, чтобы создать желаемую форму, после чего он возвращается в исходное верхнее положение. В сервопрессе ползун можно контролировать до такой степени, что он может ударять по заготовке и оставаться в контакте в течение длительного периода.

Сервопрессы используются для приложений, требующих исключительной точности и контроля, таких как аэрокосмическое и электронное производство. Они способны производить штамповку, пробивку и формовку механических и гидравлических прессов, но с большей точностью.

Серводвигатель

Серводвигатель приводит в движение плунжер сервопресса и обеспечивает питание и силу для системы сервопресса. Прямой привод и сервопривод с редуктором — это типы двигателей, используемых в сервопрессе.

Прямой привод

Двигатель прямого привода напрямую подключается к приводу и представляет собой низкоскоростной высокомоментный двигатель с простой конструкцией, высокой эффективностью и низким уровнем шума. Он имеет ограниченный крутящий момент, что ограничивает его применение сервопрессами с малым тоннажем.

Серводвигатель с редуктором

Серводвигатель с редуктором обеспечивает быстрое ускорение и замедление. Он имеет передаточное отношение, которое согласует инерцию двигателя и редуктора с инерцией приводимой нагрузки, что позволяет двигателю работать более эффективно.

Серводвигатели с редуктором используют три различных трансмиссии, которые являются замедлением с кривошипным шатуном, с коленчатым стержнем или винтовым коленчатым стержнем. Этот тип конструкции позволяет серводвигателю с низким крутящим моментом и высокой скоростью приводить в действие прессы с высоким тоннажем.

Привод

Привод — это часть пресса с серводвигателем, которая преобразует вращательное движение в линейное. Шарико-винтовые приводы являются наиболее часто используемыми, они состоят из узла винта и гайки с шарикоподшипниками для обеспечения плавного, ровного и эффективного движения. Конструкция шарико-винтового привода состоит из гайки, установленной на рифленом валу. Когда винт вращается, гайка движется вверх и вниз по валу, создавая линейное движение и точное управление.

Контроллер

Контроллер получает входные данные от датчиков, которые он использует для отправки выходных сигналов на серводвигатель. Алгоритмы, запрограммированные в контроллере, регулируют движения пресса, чтобы обеспечить точную работу и точную повторяемость. С гидравлическими прессами и механическими прессами сложно контролировать ход, давление хода и движение ползуна. Сервопресс можно запрограммировать на управление ходом, скоростью и давлением с точностью, что позволяет прессу достигать желаемого тоннажа на низкой скорости.

Датчики – Для правильной работы контроллера ему требуются данные о положении, силе и скорости плунжера. Внутренние и внешние датчики отправляют обратную связь контроллеру, который преобразует данные в командные сигналы для пресса.

Человеко-машинный интерфейс (HMI) – HMI подключает операторов к сервопрессу и позволяет им контролировать, настраивать и изменять аспекты операций сервопресса, такие как скорость, усилие и позиционирование. Необходимым компонентом сервопрессов является удобный интерфейс с графикой, которая отображается в реальном времени на HMI, который можно запрограммировать в соответствии с потребностями изготавливаемой детали.

Для сложных систем HMI система диспетчерского управления и сбора данных (SCADA) используется для сопряжения HMI на заводе или объекте. Информация и команды могут быть отправлены на определенный HMI или несколько HMI с использованием системы SCADA.

Конструкция механического силового пресса

Основными компонентами для передачи мощности на механическом прессе являются сцепление, коленчатый вал, маховик, подвижный ползун и неподвижный ползун. Ползун соединен с коленчатым валом с помощью шатунов («шатунов»).

Коленчатый вал соединен с маховиком, который постоянно вращается во время работы двигателя. Муфта соединяет вращающийся маховик с коленчатым валом. Коленчатый вал преобразует вращательное движение маховика в восходящие и нисходящие движения пресс-ползуна.

Баран

Шток является основным рабочим компонентом механического силового пресса, который работает непосредственно во время переформирования заготовки. Шток перемещается вперед и назад в пределах своих направляющих, которые задают длину хода и мощность. Передаваемая длина хода и мощность могут быть отрегулированы в соответствии с требованиями операции. Нижний конец штока несет пуансон для обработки заготовки.

Маховик

Ведомый шкив или ведомая шестерня выполнены в виде маховика (который служит для хранения запаса энергии) для поддержания постоянной скорости ползуна при нажатии пуансона на заготовку. Маховик закреплен на краю ведущего вала и соединен с ним посредством муфты.

Энергия накапливается в маховике, когда он находится в режиме ожидания. Если у машины недостаточно энергии маховика, она остановится и не сможет завершить операцию. По сути, при использовании маховика двигатель может работать с меньшей мощностью. В то же время максимальный тоннаж обеспечивается при требуемой потребности операции.

Для большего рабочего пространства (в случае процесса вытяжки) и более быстрой обработки (в случае автоматического процесса прокалывания или вырубки) необходимо обеспечить большую мощность и энергию.

В процессе вырубки работа завершается за очень короткий отрезок хода. Таким образом, в этом случае энергия должна быть взята из маховика, который затем мгновенно обеспечивает всю энергию, необходимую для работы. То же самое относится к оставшемуся периоду цикла. Процесс вытяжки занимает значительную часть цикла. Поскольку времени достаточно, избыточная энергия может быть взята из двигателя, а недостающая энергия обеспечивается маховиком.

Допустимое снижение скорости маховика:

Его значение для прерывистой работы = 20%

Для непрерывной работы = 10%

• Э = энергия
• D = диаметр маховика
• W = вес маховика.
• N = скорость, R = радиус инерции.

Из операции E = P x K x L

• P = средняя сила, L = длина хода.
• K — потери на трение (константа).

Если энергия маховика меньше P x K x L, то скорость N необходимо увеличить.

Схватить

Механическая муфта используется для соединения и разъединения ведущего вала с маховиком, когда необходимо остановить или начать движение ползуна. Муфта перемещает крутящий момент, создаваемый маховиком, и передает его на вал шестерни. На прессах с механическим приводом используются два различных типа муфт: муфты полного оборота и муфты неполного оборота.

Полный оборот сцепления

Согласно определению OSHA, муфта полного оборота — это тип муфты, которая при срабатывании не может быть отключена до тех пор, пока коленчатый вал не совершит почти полный оборот, а пресс-ползун — полный ход. Прессы с муфтами полного оборота, как правило, старые и более опасные из-за циклической работы.

Сцепление с частичным вращением

Сцепление частичного оборота, также определяемое OSHA, — это тип сцепления, которое может быть отключено в любой момент до того, как коленчатый вал сделает полный оборот, а ползун пресса сделает полный ход. Большинство прессов с частичным оборотом — это пневматические сцепление и тормоз. Когда воздух попадает в отсеки и сжимается, сцепление включается, а тормоз отключается. Чтобы остановить прессование, происходит обратное.

Тормоза

Тормоза используются для немедленной остановки движения ведущего вала после его отсоединения от маховика.

Тормоза очень важны в любой мобильной системе. Обычно используются два типа тормозов. Первый тип — это обычный тормоз, который может быстро остановить ведомый вал после отсоединения от маховика. Другой — это аварийный тормоз, который предлагается в качестве ножного тормоза для любого пресса с электроприводом. Эти тормоза имеют выключатель питания с обычным сильным торможением для быстрого прекращения всех движений.

База

Основание является несущей конструкцией пресса и обеспечивает приспособления для зажима и наклона рамы в наклонном прессе. Оно поддерживает штампы для удерживания заготовки и различные контрольные инструменты пресса. Размер стола ограничивает размер заготовки, которая может быть обработана на прессе Powerpress.

Приводной механизм

В прессах разных типов применяются различные виды приводных механизмов, например, поршневая и цилиндровая конфигурация в гидравлическом прессе, эксцентриковая и кривошипная конфигурация в механическом прессе и т. д. Эти механизмы используются для приведения в действие ползуна путем передачи мощности от двигателя к ползуну.

Механизм управления

Управляющие механизмы используются для работы пресса в заранее запрограммированных контролируемых условиях. Обычно управляющие механизмы настраивают два параметра: мощность хода и длину хода плунжера. Передача мощности может быть отключена с помощью муфты, предлагаемой с приводными механизмами в соответствии с требованиями. Во многих силовых прессах управляющие механизмы являются неотъемлемой частью приводных механизмов. В настоящее время используются управляемые компьютером прессы, где управление осуществляется микропроцессором. Эти силовые прессы обеспечивают точное и надежное управление с автоматизацией.

Подкладная пластина

Это толстая пластина, закрепленная на основании или станине пресса. Она используется для жесткого зажима сборки штампа для поддержки заготовки. Штамп, используемый в работе пресса, может иметь более одного компонента, поэтому вместо штампа используется название «сборка штампа».

Прессы с ручной подачей приводятся в действие либо ногой, либо двумя ручными органами управления или переключателями. С ножным управлением пресс запускается нажатием на педаль или переключатель.

Он оставляет руки свободными во время работы пресса. Это свободное движение рук подвергает операторов, использующих ножное управление, более высокому риску получения травм во время работы. Примерно в два раза больше травм при работе с прессами происходит из-за ножного управления. При двухручном управлении или отключениях, когда заготовка располагается на прессе, обе руки следует убрать с рабочей точки, чтобы нажать кнопки.

Выберите правильный силовой пресс

Выбор правильного пресса имеет решающее значение для эффективной работы и избежания напрасной траты инвестиций в оборудование. Вот основные соображения:

Понимание методов обработки и эксплуатации:

Чтобы определить подходящий тип пуансона, необходимо знать различные методы штамповки и резки.

Объем производства:

Для партий, превышающих 3000-5000 штук, автоматическая подача более выгодна. Непрерывная и трансферная обработка должна рассматриваться для больших объемов производства.

Форма и размер материала:

Важно понимать характеристики материалов, нормы их использования и методы обработки.

Обработка материалов:

Эффективная обработка материалов, включая поставку материалов, вывоз продукции и утилизацию отходов, имеет решающее значение для общей производительности.

Частота использования буфера кристалла:

Для упрощения сложных процессов вытяжки, особенно в штампах одинарного действия, следует рассмотреть возможность использования буферов штампов при операциях расширения.

Мощность обработки пробивки:

Рассчитайте необходимое давление обработки и кривую хода, учитывая многотехнологическую обработку и эксцентричные нагрузки.

Точность размеров:

Выбирайте пресс с электроприводом, исходя из требуемой точности и допуска, а сервопрессы обеспечивают превосходную точность управления.

Понимание функции перфоратора:

Тщательно изучите технические характеристики пуансонов и выберите подходящие принадлежности для повышения производительности.

Надежность и обслуживание:

Выбирайте пресс с электроприводом, оснащенный функциями безопасности, учитывая риск, связанный с операциями прессования, а также учитывайте проблемы с шумом и вибрацией, чтобы соответствовать нормативным требованиям.

Измените свое производство с помощью технологии KRRASS Power Press

Узнайте, как передовая технология штамповочных прессов KRRASS может кардинально изменить ваши производственные процессы. Стремясь к повышению производительности и эффективности, мы предлагаем инновационные станки для обработки листового металла, индивидуальные решения и удобные наборы опций, разработанные с учётом ваших конкретных требований.

В KRRASS мы выходим за рамки обычных продуктовых предложений, стремясь к совершенству в каждом аспекте нашего обслуживания. Мы стремимся предоставлять авангардные решения, которые не только соответствуют, но и превосходят ожидания наших уважаемых клиентов. Узнайте, как наша технология штамповочных прессов может преобразовать ваши производственные операции, оптимизировать рабочие процессы и вывести ваш успех на беспрецедентный уровень.

KRRASS — ведущий производитель оборудования для обработки листового металла, известный своей приверженностью инновациям, качеству и удовлетворенности клиентов. Наш широкий ассортимент решений для штамповочных прессов разработан для оптимизации эффективности производства, минимизации простоев и обеспечения исключительной производительности в различных отраслях промышленности.

Почувствуйте разницу с KRRASS и раскройте весь потенциал ваших производственных операций.