Primerjava tehnik vpenjanja za preoblikovanje pločevine

08.01.2021

Če je treba orodja za oblikovanje na stiskalnicah pogosto menjavati zaradi majhnih serij, imajo uporabljene vpenjalne sredstva velik vpliv na donosnost proizvodnje. Vsestranski elementi za hitro vpenjanje in izpenjanje so na voljo v najrazličnejših izvedbah

Natančnost, zanesljivost, kratki časi nastavitve, čim bolj univerzalna, prilagodljiva uporaba in hitra amortizacija - to so zahteve serijske proizvodnje na sodobnih vpenjalnih napravah. Ker se vedno več podjetij sooča s hitro spreminjajočimi se zaporedji modelov in številnimi različicami, se zaradi stroškov pogosto priporoča uvajanje novosti. Pogosto uporabljeni mehanski vpenjalni elementi, kot so stremena in vijaki, so sicer stroškovno ugodni, vendar njihova uporaba vključuje sorazmerno dolge nastavne čase. Enkratno privijanje posamičnega vijaka traja med 15 in 35 sekundami, za stremena in delo nad glavo pa približno 50% več. Če je treba orodja pogosto menjati, se vpenjalni čas opazno poveča, produktivnost se pa zmanjša.

Nadaljnje omejitve mehanskih elementov: Sile nad 80 kN na vpenjalno mesto je mogoče doseči le z velikim naporom, postopka vpenjanja pa ni mogoče natančno reproducirati ali avtomatizirati.

Skrajšanje nastavnih časov

Če želite skrajšati nastavne čase v lastni proizvodnji in dati velik pomen varnosti, raje izberite hidravlične, elektromehanske ali magnetne vpenjalne naprave. Poleg velikih vpenjalnih sil in hitrega in zanesljivega postopka namestitve ponujajo še druge prednosti: enostavne so za uporabo in imajo različne nadzorne funkcije, zlasti za pritisk in položaj, ki olajšajo vpenjanje in menjavo orodij. Možna je tudi popolna avtomatizacija vpenjalnega postopka. Orodja so pritrjena enakomerno in z majhnimi odstopke, kar pozitivno vpliva na življenjsko dobo in kakovost izdelka. Kako hitro se nova vpenjalna rešitev povrne in kateri elementi so primerni za vaše stiskalnice, je odvisno od številnih dejavnikov. Enkratne naložbe v večinoma enostavne vgradne vpenjalne elemente se običajno povrnejo v nekaj mesecih.

Hidravlično vpenjanje

Črpalna enota oskrbuje hidravlične vpenjalne enote s tlakom do nekaj sto barov. Za mizo in pah je običajno nastavljen ločen vpenjalni krog; vpenjanje in sproščanje traja od ene do trideset sekund, odvisno od transportne zmogljivosti in števila elementov. Tlačna stikala, vgrajena v vsako vpenjalno vezje, prispevajo k obratovalni varnosti. Če tlak pade pod 15% nastavljene vrednosti, se naprava samodejno ustavi. Povratni ventili lahko zagotovijo ohranjanje tlaka v primeru odpovedi hidravlike.

Miza stiskalnice s hidravličnimi zasučnimi vpenjali z poteznimi drogovi (Slika: Roemheld)

Pritrdilne vpenjalne letve

Če so vsa orodja enake velikosti, so fiksne vpenjalne letve preprosta hidravlična rešitev. Pritrjene stransko na mizo in pah stiskalnice. Z vgradno dolžino 270 mm z do šest batov na letev ustvari vpenjalno silo do največ 116 kN. Čas napenjanja in sproščanja je približno ena sekunda po strani.

Cilinder z votlo batnico

Cilindri z votlo batnico se uporabljajo za orodja z vpenjalnimi utori. Elemente je mogoče posebej enostavno namestiti, ker jih je mogoče namestiti v kateri koli položaj s vstavljenjem, privijanjem ali prirobnicami. Z vijaki za T-utore so nastavljeni na ustrezno dimenzijo vpenjalnega roba in potisnjeni v T-utore orodja za vpenjanje. V mizo in pah stiskalnice se lahko integrirajo zasučna vpenjala, ki jih po potrebi lahko popolnoma potopimo in tako ne ovirajo menjave orodja. Na vpenjalni element je mogoče doseči do 216 kN, čas vpenjanja in sproščanja za mizo je od 5 do 25 sekund.

Cilindri z votlo batnico se uporabljajo za orodja z vpenjalnimi utori. Elemente je mogoče enostavno namestiti, ker jih je mogoče namestiti v kateri koli položaj tako, da jih vstavite, privijete ali prirobite. (Slika: Roemheld)

Zagozdna vpenjala

Zagozdna vpenjala so zelo primerna tak kjer je na voljo malo prostora in so potrebe po velikih silah. Hidravlični blok cilindri z zatiči, vodenimi v ohišje, se lahko uporabljajo z ravnimi in poševnimi vpenjalnimi robovi. Glede na velikost cilindra in moč črpalke se elementi vpenjajo ali sproščajo v 5 do 25 sekundah. Na zahtevo podjetje ROEMHELD ponuja elemente, ki dosežejo zadrževalne sile do 1250 kN.

Elektromehanska zagozdna vpenjala so posebej primerne za sisteme, v katerih je treba orodja in kalupe pritrditi v omejenem prostoru z velikimi vpenjalnimi silami. (Slika: Roemheld)

Elektromehansko vpenjanje

Če naj bo proizvodnja brez olja, so idealni elektromehanski vpenjalni elementi, kot so zatiči, kotna vpenjala, potezni vpenjalni elementi ali zagozdna vpenjala. Mehansko samozapornost elementov pomeni, da se orodje varno drži tudi v primeru izpada električne energije. Induktivna senzorji nadzirajo silo vpenjanja, položaj vpenjanja in izpenjanja in tako omogočajo avtomatizirane postopke vpenjanja.

Hod in hitrost vpenjanja programabilna

Elektromagnetna zagozdna vpenjala imajo tudi programabilne pogone, pri katerih je mogoče hitrost zatiča ter položaj vpenjanja in izpenjanja prosto določiti do največje možne vrednosti hoda 25 mm. Izbrane vrednosti se ohranijo tudi v primeru izpada električne energije. Z novo 24 Voltno varianto so se vpenjalne sile znatno povečale na 240 kN. Zaradi tega so vpenjalni elementi še posebej primerni za sisteme, v katerih je treba orodja in kalupe pritrditi z velikimi vpenjalnimi silami v majhnem prostoru.

Magnetno vpenjanje

Standardizacija orodij glede velikosti, višine in širine vpenjalnih robov, kar je pogosto potrebno v hidravličnih in elektromehanskih sistemih, je popolnoma odpravljena s tehnologijo magnetnega vpenjanja. To pomeni, da je mogoče nestandarizirane oblike in orodja uporabiti tudi hitro in enostavno. Feritne vpenjalne plošče vpenjajo vse magnetne materiale po celotni površini in imajo visoko upogibno togost. Enakomerna porazdelitev sile zmanjša obrabo orodja, polovice kalupa pa so popolnoma vzporedne. Ker plošče temeljijo na principu elektro-trajnega magneta, je potreben trenutni pretok le eno do dve sekundi, da se vpne in izpne. Sistem med delovanjem popolnoma izklopi napetost in je zato varen tudi v primeru izpada električne energije. Posebnost magnetnih vpenjalnih plošč M-TECS je kombinirana uporaba dolgih in kvadratnih polov, ki vedno omogoča najboljšo možno konfiguracijo vpenjalnega sistema za potrebe kupca. Ustvarjeno magnetno polje ima efektivno magnetno silo od 5 do 12 kg / cm2; dosežena vpenjalna sila se poveča z velikostjo nosilne površine. To pomeni, da je po potrebi mogoče doseči sile velikosti več tisoč kN.

Še ena prednost magnetne tehnologije: čas vpenjanja se lahko zmanjša za ure, zlasti pri prisotnosti visokih temperatur. Ker se orodja ni treba več dotikati ročno, ga je mogoče v nekaj minutah zamenjati, tudi ko je vroče. Neobvezno vgradljivi grelniki neprekinjeno zagotavljajo zahtevano delovno temperaturo do 240 ° C. Sistem se lahko uporablja tudi pri močni umazaniji, uporabi razredčil in v vakuumu. Geometrija in velikost magnetnih vpenjal je prilagojena posameznim specifikacijam. Dodatne skoznje izvrtine, kot so izvrtine za prebijanje ali vdolbine za izmetala in centrirne obroče, je mogoče enostavno integrirati. Sistem lahko običajno namestimo na stiskalnico v nekaj urah in je načeloma brez vzdrževanja ker nima gibljivih delov.

Odvisno od podjetja in uporabe so lahko odločilni kratki časi vpenjalnja in izpenjanja, visoka stopnja avtomatizacije, velike vpenjalne sile ali prilagodljivost elementov. Tabelarična primerjava hitro razkrije razlike med posameznimi tehnikami.

Uporaba tehnologije magnetnega vpenjanja kot sistema za hitro menjavo je prva izbira, kadar se orodja močno razlikujejo po geometriji in velikosti in jih je treba pogosto menjati. (Slika: Roemheld)

Tabela: Primerjava vpenjalnih tehnologij: Odvisno od podjetja in uporabe so lahko odločilni kratki vpenjalni in izpenjalni časi, visoka stopnja avtomatizacije, velike vpenjalne sile ali prilagodljivost elementov. Tabelarična primerjava hitro razkrije razlike med posameznimi tehnikami. (Slika: Roemheld)

Avtor: Andreas Reich
www.halder.si