L'evoluzione della piegatura di precisione

L'evoluzione della piegatura di precisione

Precisione con una pressa meccanica

  Negli ultimi tre decenni, con l'evolversi della tecnologia delle presse piegatrici, si è evoluta la curvatura di precisione. Nei primi anni '70, il raggiungimento della curva con una pressa piegatrice meccanica era l'unico modo per ottenere una piega di ± 1 grado. Questi freni erano le macchine più semplici e a prova di proiettile sul mercato. Era vero che erano emerse presse idrauliche, ma i loro montoni potevano essere ripetuti a solo ± 0,004 pollici o più, troppo imprecisi per la curvatura di precisione.

  Pensa al movimento del freno meccanico della pressa in quanto si riferisce al braccio di un pugile che lancia un pugno. Se il braccio si estende solo parzialmente, piegato al gomito, qualcuno può spostarlo facilmente. Ma se il braccio si estende completamente, con il gomito bloccato, è incredibilmente difficile per qualcuno spingere indietro quel pugno e sbloccare quel gomito - questo è l'effetto leva. Quando è completamente esteso, quel pugno può arare in avanti con una forza tremenda.

  Lo stesso vale per una pressa piegatrice meccanica. Si consideri una macchina da 90 tonnellate che sta toccando il fondo con la penetrazione. Produce 90 tonnellate vicino al fondo della corsa, e mentre si estende completamente, il punzone penetra nel metallo di pochi millesimi di pollice, costruendo il tonnellaggio e producendo spesso il 50% di energia in più; così, una pressa piegatrice da 90 tonnellate è in grado di esercitare 135 tonnellate.

  Per questo motivo, i progettisti hanno costruito i telai e i cuscinetti di queste macchine per sopportare il tonnellaggio in più. La precisione venne con la ram completamente estesa, producendo una "pila rigida"; di elementi, dall'albero motore all'eccentrico, alla vite, alla ram, al punzone, al materiale, al dado - rigido come il braccio di un pugile esteso.

  Le presse meccaniche richiedevano un'enorme abilità. Senza l'ausilio di idraulica o CNC, un operatore ha imparato a far scivolare la frizione della macchina con precisione. Era quasi un'arte. Se avesse slacciato la frizione in modo scorretto, avrebbe potuto abbassare troppo la RAM, il che avrebbe creato per lui una condizione pericolosa, oltre a una brutta parte. Se avesse lasciato che il ram scendesse troppo lontano, avrebbe potuto infliggere un grave danno alla macchina, rovinare i cuscinetti e le viti e forse anche rompere una piastra laterale. Allo stesso tempo, questi freni erano dotati di utensili planari, il che significava che l'altezza da punta a spalla su un'estremità dello strumento poteva essere più lunga di qualche millesimo di pollice rispetto all'altra estremità. Gli operatori dovevano regolare il livello del ram giusto per ottenere una curva precisa e spesso dovevano fare delle sezioni dello stampo.

L'idraulica prende il centro del palco

Le presse idromeccaniche erano il prossimo passo verso l'accuratezza. Introdotti tra la fine degli anni '70 e l'inizio degli anni '80, rappresentavano i primi sistemi che utilizzavano l'idraulica e che potevano raggiungere una ripetibilità del pistone di ± 0,001 pollici. Un modello introdotto negli anni '70 sostituì la frizione e il freno con cilindri idraulici. Questo design ha eliminato la necessità di avere un operatore esperto perché non c'era bisogno di inserire una frizione. Aveva l'eccellente capacità di coniatura, con l'effetto leva che genera fino al 50 percento in più di stazza nella parte inferiore. Ma ancora non ha migliorato la ripetibilità della ram.

  Un altro progetto impiegava un bilanciere, molto simile a un altalena, con il cilindro idraulico su un'estremità e l'ariete sull'altra. Posizionando il cilindro tre volte più lontano dal punto di rotazione, la ram produce un effetto moltiplicatore. Per produrre 90 tonnellate di forza di flessione, il cilindro doveva produrre solo 30 tonnellate di forza. Ancora più importante, se il cilindro potesse fermarsi entro 0,003 pollici, allora il pistone poteva fermarsi entro 0,001 pollici. Questo design fu il primo vero passo avanti nell'incremento della precisione di una pressa piegatrice idraulica. I motori idraulici davano un maggiore controllo sulla ram, mentre i collegamenti meccanici fornivano la precisione. Seguirono altri design idromeccanici, e il design è ancora oggi molto popolare grazie alla sua semplicità e al suo prezzo.

  Agli inizi degli anni '80, un freno meccanico che toccava il fondo con penetrazione e flessione dell'aria con una macchina idromeccanica, mentre produceva curve accurate per il tempo, poteva raggiungere solo ± 0,001 pollici. ram ripetibilità. Le valvole servo hanno rotto quella barriera di ripetibilità. Su una macchina idraulica, queste valvole possono misurare con precisione il flusso dell'olio al cilindro idraulico e autoregolarsi. Era come se i costruttori di macchine conferissero a queste valvole idrauliche un cervello. All'inizio queste valvole erano molto costose e sensibili allo sporco e all'olio. Tuttavia, finalmente, un sistema idraulico - una macchina più controllabile e più sicura - potrebbe eseguire quella che oggi è considerata la curvatura ad aria di precisione, con ± 0,0004-in. o migliore ripetibilità del ram.

  Ciò che è venuto dopo - e ciò che alla fine ha spinto la precisione a piegarsi dove si trova oggi - è il controllo numerico avanzato del computer. Con controlli migliori, i produttori hanno trasferito il cervello dalle valvole sul cilindro al controllo. Le valvole proporzionali hanno sostituito i servo valvole. Con il loro continuo aumento di sofisticazione e potenza di elaborazione, i CNC di fascia alta possono monitorare minuzie, misurando fino a micron.

  I freni di precisione di oggi offrono un monitoraggio intelligente per tenere conto delle variazioni di ritorno elastico, deflessione e materiale. Alcune tecniche si basano su database di piegatura che teoricamente prevedono ciò che accadrà e si adegueranno prima che la piegatura avvenga. La maggior parte offre dispositivi che consentono ai fabbricanti di formare, misurare e quindi regolare durante il processo di piegatura, interni alla pressa piegatrice (utilizzando sensori di pressione) o esterni (con dispositivi di tracciamento laser).

Sistemi servo-elettroidraulici e altri ibridi sono emersi per lavori di precisione. Alcuni produttori offrono freni integrali completamente elettrici che eliminano impianti idraulici costosi da gestire e complessi e, allo stesso tempo, ne mantengono il controllo e la precisione.

L'importanza della lavorazione

  Ma non importa quanto sia accurata la macchina, non farebbe nulla per migliorare la precisione senza utensili accurati. L'attrezzatura a terra, con tolleranze a ± 0,0008 in., Rimane un requisito per la curvatura ad aria di precisione su una pressa piegatrice. Gli utensili non solo producono un'elevata precisione, ma anche tecnologie come il serraggio idraulico con impostazione della facilità di posizionamento dei pulsanti, che è particolarmente utile per una forza lavoro poco qualificata.

Balancing Technology and Skill

  Storicamente, la piegatura di precisione ha richiesto tre elementi principali: abilità dell'operatore, ripetibilità della ram e un controllo in grado di misurare tale ripetibilità. Oggi gli ultimi due hanno permesso di portare un operatore relativamente poco qualificato fino alla velocità nella piegatura di precisione molto rapidamente.

  Ma non importa la tecnologia, i costruttori di metalli devono come sempre adattarsi alla tecnologia con le loro esigenze di business. Ad esempio, se un negozio colloca un dispositivo di misurazione dell'angolo su una pressa piegatrice, potrebbe migliorare la qualità prevedibile, ma a quale costo? A seconda della tecnologia, tali dispositivi di misurazione possono aumentare i tempi di sosta dei ram; l'operazione richiede più tempo e, quindi, costa di più.

  Prendi in considerazione l'applicazione di un apparecchio di illuminazione utilizzando una pressa piegatrice di alta gamma con misurazione in tempo reale e un freno di livello inferiore, entrambi in grado di produrre la curva entro le tolleranze. Una prova può rivelare che una parte può essere prodotta sul freno di fascia bassa in 45 secondi. A causa della sua ram di abitazione, il freno di fascia più alta impiega 60 secondi. È molto più lento. È vero, il freno di fascia bassa potrebbe richiedere più abilità per l'installazione e il funzionamento, il che potrebbe essere un ostacolo, soprattutto se un negozio ha difficoltà a trovare persone competenti, ma se i dipendenti delle officine hanno competenze di base, la fascia più bassa la tecnologia può essere una buona misura.

  In definitiva, si tratta di raggiungere una qualità prevedibile a un costo prevedibile che si adatta alle esigenze dei mercati di un negozio. Nel corso dei decenni, questo fatto non è mai cambiato.

Variabili che influenzano la curvatura ad aria di precisione

La precisione della curva d'aria di precisione finale su una pressa piegatrice idraulica è una funzione delle seguenti variabili:

Variabili della macchina:

●Ram ripetibilità della pressa piegatrice

● Flessione del letto e della ram

● Flessione degli alloggiamenti laterali

● Il tempo di risposta del sistema di riempimento e delle valvole

● Temperatura ambiente e olio

● Tempo in cui il materiale viene tenuto sotto carico

Variabili degli utensili:

●Tolleranza dimensionale del punzone, die e titolare dello stampo

● corretta posizione e allineamento degli utensili

● Usura del punzone e muori

Variabili materiali:

●Omogeneità del materiale, in particolare la resistenza allo snervamento

● Spessore del materiale

● Direzione del grano del materiale durante la formazione

● Rivestimenti protettivi di materiale

● Durezza superficiale

● ritorno elastico