Затискачі для штампування: вибирайте неправильно, і ваш штамп зміщується посередині-ходу

Що роблять затискачі для штампування та чому вони важливі

Уявіть, що ваш прес працює зі швидкістю 60 ударів на хвилину. Верхня матриця врізається в матеріал, генерує тисячі фунтів зворотного навантаження, і вібрації поширюються на балку. Що утримує обидві половини матриці зафіксованими в положенні протягом усього цього? Відповідь полягає у вашій затискній системі, і якщо вона вийде з ладу, разом з нею вийде з ладу все, що йде далі.

Визначення та основна функція штампувальних затискачів

Затискачі матриці для штампування – це механічні або силові -пристрої, які кріплять верхню та нижню половини прес-інструмента (матриці) до полозка (повзуна) і опорної пластини, протистоячи всім статичним і динамічним силам, що виникають під час циклу штампування.

У пресі для штампування верхня половина матриці кріпиться до ковзання, тоді як нижня половина затискається або прикручується болтами до станини або балки. Затискач матриці є критично важливим інтерфейсом між цими компонентами інструменту та самою структурою преса. Його робота виходить за рамки простого утримання важкого сталевого блоку на місці. Кожен хід преса створює сили формування, удар-наскрізного удару, зусилля зняття та вібрацію. Затискач матриці повинен витримувати всі ці навантаження неодноразово, часто мільйони циклів протягом виробничого циклу, не допускаючи навіть часткового переміщення башмака матриці відносно преса.

Чому цілісність затискача впливає на якість деталей і безпеку преса

Коли ви думаєте про проблеми з якістю деталей, рідко звинувачують затиск. Але треба. Штамп, який зміщується навіть на кілька тисячних дюйма посередині-ходу, вносить зміну розмірів у кожну наступну штамповану частину. Змінюються зазори від удару-до-мира. Пілоти більше не вирівнюються з попередньо-проколотими отворами. Станції прогресивної матриці втрачають реєстрацію. Результатом є брак, пошкодження інструменту та незаплановані простої.

Не менш серйозним є аспект безпеки.Кріпильні-фіксатори підлягають циклічному навантаженнювід вібрації преса та повторного затягування, яке виникає при багаторазовому використанні. Один невдалий затиск під динамічним навантаженням може звільнити секцію матриці вагою в сотні чи тисячі фунтів. Ось чому резервне кріплення, належна перевірка крутного моменту та правильний вибір затискача не є необов’язковими найкращими методами. Це основні вимоги безпеки для кожної установки преса.

Цей посібник охоплює повний життєвий цикл затискачів для матриць: типи та принципи роботи, обчислення сили затиску, процедури встановлення, графіки технічного обслуговування та структуровану схему прийняття рішень для вибору правильної системи. Незалежно від того, чи є ви фахівцем із пресування, який щодня налаштовує матриці, інженером-інструменталом, який визначає затиск для нової прогресивної матриці, чи керівником операцій, який оцінює оновлення швидкої заміни матриці, наступні розділи дадуть вам технічну глибину, щоб приймати впевнені рішення.

Повна таксономія типів затискачів

Не всі затискні пристрої виконують однакову роботу однаково. Ножковий зажим, що тримає невелику складну матрицю в 60-тонному пресі OBI, не має майже нічого спільного з магнітним валиком, що закріплює прогресивний інструмент у 1000-тонному транспортному пресі. Проте обидва підпадають під парасольку затискання матриці. Щоб правильно вибрати, вам потрібне чітке уявлення про кожну доступну категорію, про те, як кожна з них утримує кубик і де кожна підходить найкраще.

Типи ручних затискачів та їх конфігурації

Ручні затискачі покладаються на оператора, який розташовує, затягує та перевіряє кожну точку кріплення. Вони є найпоширенішою та найменш дорогою категорією, але вони вимагають дисципліни в застосуванні крутного моменту та послідовності розміщення.

Затискачі для пальців нігвізьміться за край башмака матриці коротким пальцем із низьким-профілем, щоб зачепити фланець матриці. AT-болт із шліцом проходить крізь паз валика, а гайка притягує носок до поверхні матриці. Вони добре працюють у вузьких місцях, де обмежений проміжок над головою, і ви часто побачите їх на невеликих OBI та пресах із-рамою з зазорами, які працюють із-малим тоннажем.

Затискачі для ремінців(іноді їх називають стрижневими затискачами або D-затискачами в магазині) використовують плоский сталевий стрижень, який перемикає край башмака матриці та точку опори, таку як сходинка. Один кінець торкається матриці, інший лежить на сходинковому блоці, а Т-болт у центрі тягне штангу вниз, створюючи затискну силу за допомогою важеля-подібного до механічної переваги. Стрічкові затискачі є універсальними та недорогими, що робить їх вибором за замовчуванням для майстерень, які працюють із матрицями різного розміру.

Набори сходинок і затискачіву поєднанні з затискачами для стрічки, щоб подолати різницю у висоті між поверхнею черевика матриці та опорою. Східчасті блоки випускаються градуйованих розмірів, що дозволяє оператору підібрати висоту опори практично до будь-якої товщини башмака. Добре-підібраний кроковий блок і набір затискачів утримують ремінь рівним, що рівномірно розподіляє силу затиску. Коли ремінь нахиляється через неправильну висоту сходинки, більша частина навантаження зосереджується на болті, а не на кромці матриці, що значно знижує ефективну силу утримання.

Поворотні затискачіповерніть у положення над фланцем матриці та зафіксуйте T-болтом. Їх головною перевагою є швидкість: під час завантаження матриці оператор відкидає корпус затискача, а потім повертає його назад і затягує. Це позбавляє від необхідності повністю знімати та повторно вставляти затискач для кожного перемикання. Поворотні затискачі підходять для пресів із частою зміною матриці, де повна гідравлічна система невиправдана.

Розсувні затискачіпереміщуйтесь убік уздовж T-прорізу, щоб адаптувати матрицю різної ширини, не змінюючи положення болта. Вони зменшують варіативність налаштувань, утримуючи затискач у попередньо-індексованому місці, яке потребує лише бічного регулювання ковзання. Ви знайдете їх на пресах, що працюють із сімействами матриць із подібними, але не ідентичними слідами.

Power-Actuated Clamping Technologies

Якщо ви хочете усунути варіабельність оператора та скоротити час перемикання, скористайтеся системами з електроприводом. Вони застосовують постійну, повторювану силу одним натисканням кнопки.

Гідравлічні затискачівикористовувати рідину під тиском, що діє на поршень, щоб створити силу затиску. Їх використовували при обробці металу тискомбільше 50 роківі залишаються широко прийнятими через свою гнучкість і надійність. Гідравлічні затискачі можуть бути зовнішніми (ковзають у T-прорізи та захоплюють краї матриці), фіксованим-кріпленням (прикріплені болтами безпосередньо до балки чи салазок) або внутрішніми (інтегровані в станину преса). Внутрішні конфігурації включають поворотні затискачі, що забезпечують зусилля від 7 до 19 тонн на одиницю, поворотні затискачі для раковини, що забезпечують до 25 тонн, і внутрішні тягові затискачі, які захоплюють T-затискні планки, прикріплені до підкладок. Функції безпеки, як-от клапани керування нульовим-витоком і контрольні-запобіжні клапани, гарантують, що матриця залишається затиснутою навіть під час втрати живлення або збою гідравлічної лінії.

Магнітні та гідромеханічні системи

Магнітні затискні системивикористовуйте електропостійні магніти, вбудовані в спеціальні пластини, прикріплені болтами до станини преса та ковзання. Активація системи вимагає лише приблизно від 0,5 до 3 секунд електричної енергії для переходу від незакріпленого до затиснутого. Після подання напруги магніти утримують матрицю без постійного споживання електроенергії, зберігаючи повну силу навіть під час відключення електроенергії. Концентроване магнітне поле проникає приблизно на 0,625 дюйма в основу матриці, забезпечуючи рівномірне утримання-без спотворень по всій контактній поверхні. Магнітні валики не вимагають стандартизації матриці, як це часто роблять гідравлічні системи, хоча вони вимагають плоских, чистих поверхонь матриці, виготовлених із -магнітно-сумісної сталі для максимальної сили утримання.

Гідромеханічні затискачіподолати розрив між повністю ручним і повністю автоматизованим підходами. Вони використовують T-болт і затискну гайку, схоже на звичайну установку, але містять внутрішній поршень, який створює тиск, коли оператор застосовує правильний крутний момент. Штифт індикатора попереднього натягу висувається, щоб забезпечити негайне візуальне підтвердження того, що болт правильно завантажено. Вигода є суттєвою: гідромеханічний затискач T-болта товщиною 1-дюйма генерує 22 000 фунтів затискної сили з лише 22 фут-фунтами крутного моменту. Це надає штампувальникам зворотний зв’язок і послідовність системи живлення, зберігаючи при цьому простоту ручного робочого процесу.

Кожна категорія займає окрему позицію в спектрі вартості, швидкості та автоматизації. Але знання типу затискача допоможе вам лише наполовину. Розуміння механічних принципів, що лежать в основі кожного методу утримання, і усвідомлення того, як ці принципи порушуються в реальних умовах експлуатації, — це те, що відрізняє надійні налаштування від тих, які зміщуються-на середині ходу.

Як кожна технологія затискання працює на механічному рівні

Затискач або тримає, або ні. Але якщо під час виробничого циклу виходить з ладу, діагностика причини потребує не лише візуального огляду. Це вимагає розуміння фізики, яка в першу чергу породила утримуючу силу. Кожна технологія затискання базується на принципово іншому механізмі, і кожна з них по-різному погіршується в реальних-умовах. Знання того, що відбувається всередині затискача, дає вам можливість точно визначити несправність втрати сили затиску матриці до того, як незначна проблема стане катастрофічним зсувом матриці.

Тертя та механічні переваги ручних затискачів

Будь-який ручний затискач, будь то ремінний затискач, затискач для пальців ніг або пристрій у стилі затискача dimide, утримує матрицю за тим самим основним принципом: болт під натягом створює нормальну силу між поверхнею затискача та поверхнею башмака матриці, а тертя між цими поверхнями перешкоджає бічному руху. Механічна перевага полягає в геометрії важеля. У стрічковому затиску болт знаходиться між кромкою матриці та ступінчастим блоком. Чим ближче болт розташований до матриці (а не по центру), тим більша частка затискної сили передається на поверхню матриці.

• Т-шліцевий болт, що забезпечує осьовий натяг
• Ремінець або носок, що виконує роль важеля
• Східчастий блок, що забезпечує точку реакції точки опори
• Гайка або кріпильний елемент перетворюють крутний момент у лінійне попереднє натяг

Що спричиняє тут втрату сили? Масло або мастило для штампування на поверхні башмака матриці знижує коефіцієнт тертя, іноді на 30-50 відсотків. Термічний цикл під час тривалих виробничих циклів спричиняє розслаблення болта, коли кріплення розширюється та стискається. Вібрація поступово послаблює зачеплення нитки. Якщо ви помітили, що ручний затиск втрачає зчеплення під час-запуску, спочатку перевірте контактні поверхні на забруднення, а потім перевірте утримання крутного моменту на болті.

Збільшення гідравлічного тиску та конструкція поршня

Гідравлічні затискачі використовують закон Паскаля: тиск, прикладений до обмеженої рідини, передається однаково в усіх напрямках. Поршень насоса малого-діаметра створює тиск у гідравлічній рідині, яка діє на затискний поршень більшого{2}}діаметра. Співвідношення площі між двома поршнями в рази збільшує вхідну силу, створюючи тонни затискного навантаження від скромного гідравлічного джерела.

• Гідравлічний силовий агрегат створює тиск у системі (зазвичай 3000-5000 PSI)
• Напрямні регулюючі клапани направляють рідину для затискання або відпускання
• Затискний поршень перетворює тиск в лінійну силу
• Зворотні-клапани з пілотним керуванням, що блокують тиск у разі припинення подачі
• Датчики тиску контролюють-стан затискача в реальному часі

Режими відмови тут відрізняються від ручних систем. Деградація ущільнення призводить до внутрішнього витоку, поступово зменшуючи силу, яку може витримати поршень. Забруднення масла частинками металу прискорює знос ущільнень. Екстремальні температури змінюють в’язкість рідини, впливаючи на час реакції та максимальний тиск. Гідравлічний затискач, який ідеально тримається під час запуску, але дрейфує після чотирьох годин виробництва, часто вказує на повільний внутрішній витік через зношене ущільнення поршня, а не на зовнішню проблему.

Принципи фіксації електромагнітного поля

Магнітна система затиску матриці працює на зовсім іншій фізичній основі. Електропостійні магніти поєднують два матеріали: алюміній-нікель-кобальт (AlNiCo), який легко намагнічується та розмагнічується, і неодим, який утримує свій магнітний стан із надзвичайною міцністю. Короткий електричний імпульс вирівнює полюси AlNiCo для роботи з неодимом, створюючи концентроване магнітне поле на кілька дюймів за межі поверхні пластини. Зворотний імпульс перевертає полюси AlNiCo, щоб протистояти неодиму, згортаючи поле назадповністю в самій пластині.

• Неодимові магніти, що забезпечують напруженість базового поля (висока коерцитивна сила)
• Елементи AlNiCo, що діють як перемикаються феррозонди (низька коерцитивність)
• Корпус магнітної пластини з сіткою північного-південного полюса
• Електрична котушка подає короткі імпульси активації та дезактивації
• Датчики наближення, що перевіряють контакт матриці (виявляють зазори більше 0,007 дюйма)

Сучасні системи забезпечують до 14 тонн утримуючої сили на квадратний фут, але це число сильно залежить від стану поверхні. Будь-який повітряний проміжок, накип іржі, штампувальний шар або не-магнітний матеріал між пластиною та матрицею зменшує передачу потоку та послаблює утримання. Температура також має значення: стандартні магнітні пластини витримують температуру до 250 градусів за Фаренгейтом, а спеціальні прилади розраховані на 450 градусів за значно вищою ціною. На відміну від гідравлічних систем, немає нічого, що протікає або механічно зношується. Але брудна поверхня опори є основною причиною зниження утримуючої сили в магнітних системах.

Робота гідромеханічного затискача поєднує в собі елементи як ручного, так і гідравлічного підходів. Оператор вручну закручує T-болт, але корпус затиску містить герметичну камеру поршня. Коли крутний момент досягає цільового значення, внутрішній поршень створює тиск, механічно фіксуючи попередній натяг, водночас висуваючи штифт візуального індикатора. Це самостійне-гідравлічне підсилення означає, що 1-дюйм T-болт виробляє 22 000 фунтів сили затиску лише з 22 фут-фунтів крутного моменту. Зовнішнє гідравлічне живлення не потрібне. Якщо цей індикаторний штифт втягується під час пробігу, у вас є безпосередній доказ того, що попереднє натяг болта впало, що робить втрату сили видимою, а не прихованою.

Кожна технологія має певну вразливість до навколишнього середовища: масло вбиває фрикційні-ручні затискачі, знос ущільнень підриває гідравлічні системи, а поверхневе забруднення погіршує роботу магнітних пластин. Першим кроком до запобігання цьому є розпізнавання режиму збою вашої системи. Наступне практичне питання полягає в тому, яку загальну силу повинні створювати ваші затискачі, що залежить від потужності вашого преса, швидкості ходу та специфічних зусиль, які створює ваша матриця під час формування.

Правила розрахунку сили затиску та розмірів

Знати, який тип затиску використовувати, це лише половина проблеми. Інша половина — це знати, яку загальну силу повинна забезпечити ваша затискна система. Зробите це неправильно, і ви будете або над{2}}інженером (витрачаєте гроші та час на налаштування), або не-інженером (ризик зсуву матриці, втоми кріплення та пошкодження інструментів). Дивно, але більшість інструкцій з розрахунку сили затиску матриці просто не існують у стандартних довідниках щодо інструментів. Ось як це систематично працювати.

Емблема затискної сили та їх інженерна основа

Прийняті в промисловості-відправні точки для вимог до сили затиску штампування походять із двох добре-встановлених емпіричних правил, на які посилаються такі виробники, якПаскальі посилено в технічній літературі PMA:

• Кривошипні преси:Загальна сила затиску повинна становити не менше 10% номінальної вантажопідйомності машини.
• Високошвидкісні преси:-Загальна сила затиску повинна становити не менше 20% номінальної вантажопідйомності машини.
• Гідравлічні преси:Сила затиску повинна перевищувати силу відкриття матриці.

Чому різниця? Це зводиться до динаміки. Кривошипно-шатунний прес, який працює на помірній швидкості, створює зворотний тоннаж (-наскрізний удар), коли пуансон розламує матеріал. Цей удар викликає прискорення ковзання вниз, які можутьнаближатися до 10-кратного прискорення земного тяжіння, фактично збільшуючи видиму вагу верхньої матриці багаторазово протягом кількох мілісекунд. Затискна система повинна протистояти цій миттєвій силі відокремлення, не дозволяючи башмаку матриці піднятися з поверхні штока.

Високо{0}}швидкісні преси ускладнюють проблему. Швидша частота ударів означає більш часті удари з меншим часом для гасіння вібрацій між циклами. Зусилля зачистки також зростають зі швидкістю, тому що матеріал має менше часу, щоб розслабитися від ударів. Правило 20% враховує це посилене динамічне середовище. Метод 20% зазвичай переоцінює фактичні вимоги, оскільки передбачає максимальну вказану вагу матриці та максимальну кількість ходів за хвилину. Цей вбудований-запас забезпечує резервування, яке вимагає-критичне кріплення безпеки.

Покрокова--методологія визначення розміру для вашої програми

Визначення розміру затискача матриці відбувається в логічній послідовності. Виконайте ці кроки для кожного нового налаштування матриці або під час оцінки, чи ваша поточна конфігурація має достатній запас:

1. Визначте номінальну продуктивність і тип преса.Кривошипний прес вагою 600-тонн дає вам базову лінію. 600-тонний високошвидкісний прес вимагає подвійного відсотка затиску.
2. Застосуйте відповідне емпіричне правило.Для кривошипного преса вагою 600-тонн: мінімальна загальна сила затиску 600 x 0.10=60 тонн. Для 600-тонного високошвидкісного преса: мінімум 600 x 0.20=120 тонн.
3. Розподіліть силу між верхньою та нижньою матрицею.Розділіть вашу загальну суму рівномірно: 30 тонн, що тримають верхню матрицю на ковзані, і 30 тонн, закріплюючи нижню матрицю на балці (для прикладу кривошипного преса).
4. Врахувати геометрію мостового затискача.При використанні стрічкових затискачів зі східчастими блоками на матрицю діє лише приблизно половина натягу болта. Інша половина штовхає в блок точки опори. Якщо вам потрібно 30 тонн на матриці, ви повинні створити 60 тонн загального попереднього натягу болта на всіх затискачах стрічки на цій половині матриці.
5. Виберіть кількість і розмір болтів або затискачів.Поділіть необхідну силу на половину матриці на номінальну силу затиску кожної окремої одиниці. Наприклад, якщо кожен T-болт у зборі створює 5 тонн ефективної сили на матриці, вам знадобиться принаймні 6 затискачів на кожну сторону (30 / 5=6).
6. Переконайтеся, що розташування затискачів забезпечує збалансоване навантаження.Розподіліть затискачі симетрично по периметру матриці, щоб жоден край не ніс непропорційну частку утримуючого навантаження.

У каталозі Паскаля тут зазначено важливий принцип: краще використовувати більше затискачів при меншій індивідуальній силі, ніж менше затискачів при більшій силі. Це більш рівномірно розподіляє навантаження по башмаку матриці, зменшує локалізовану концентрацію напруги та забезпечує постійне утримання, якщо один кріпильний елемент виходить з ладу.

Коли стандартні правила не застосовуються

Рекомендації 10% і 20% добре працюють для простих операцій заготовки та формування. Але певні програми створюють сили, які виходять далеко за межі цих припущень:

• Прогресивні матриці з великим потоком матеріалу:Протягування матеріалу через кілька станцій витягування або формування створює бічні сили, які діють на матрицю в напрямках, протистояти яким вертикальні затискачі не були розроблені. Чим сильніше зменшення тяги, тим більша бічна сила передається на черевики матриці.
• Завантаження-не по центру:Коли центр прикладеної сили не збігається з центром набору матриць (і, отже, з центром затиску), виникає момент нахилу. Затискачі з одного боку матриці сприймають непропорційну частку навантаження. Це часто зустрічається в прогресивних штампах, де різання, витягування та формування не створюють симетричних результуючих сил.
• Агресивні сили атлета:Азотна-пружина або механічні підйомники, що штовхають верхню матрицю під час зворотного ходу, безпосередньо додають сили відриву. Якщо матриця використовує 8 тонн сили підйому, а ви розрахували лише 10 тонн верхнього затиску матриці, ваш ефективний запас міцності впав до 20% замість запланованих 100%.
• Матеріали з високою міцністю-на-розтягування-:Відношення межі текучості до міцності на розтяг безпосередньо впливає на величину зворотного тоннажу. Сталі й алюмінієві сплави з вищою -міцністю з високим співвідношенням YS/UTS створюють пропорційно більший удар-наскрізного удару, вимагаючи більшої сили затиску, ніж використання м’якої сталі на тому самому пресі.

У цих сценаріях ставтеся до правил відсотка як до мінімуму, а не до стелі. Додайте зусилля підйомника безпосередньо до ваших вимог до затиску. Для не-центрального завантаження збільште щільність затиску на стороні навантаження, а не покладайтеся на симетричне розміщення. І щоразу, коли ваші штампові болти виконують подвійну функцію, протистоячи як вертикальному відриву, так і боковому зсуву, подумайте про додавання п’яткових блоків або шпонок для незалежного перенесення бічного компонента, щоб болти витримували лише те навантаження на розтягування, для якого вони були розроблені.

Правильне значення сили має значення, але ідеально розраховане зусилля затиску все одно не вдасться, якщо встановлення неправильне. Крутний момент, прикладений до кожного болта, послідовність, у якій вони затягуються, і вибір кріплення — усе це визначає, чи справді ваша розрахована сила досягне непошкодженої поверхні башмака матриці.

Процедури встановлення та характеристики моменту затягування

Добре-вибрана система затискачів, розмір якої відповідає належній силі, все одно виходить з ладу, якщо технік, який її встановлює, використовує неправильний болт, пропускає шайбу або затягує у випадковому порядку. Встановлення – це місце, де розрахунки стають реальністю, і саме тут фактично виникає більшість несправностей затискачів. Апаратне забезпечення, послідовність і етапи перевірки після запуску визначають, чи сила, яку ви розрахували на папері, справді рівномірно досягає поверхні башмака.

T-Вибір болта з пазом і вимоги до різьбового зачеплення

Дві схеми кріплення домінують при установці штампу. Перший - цеT-болт і гайкакомбінація, коли болт із T--подібною головкою (зазвичай діаметром 1-дюйм) опускається в балку або Т-подібний паз, а гайка затягується на верхній частині затискача. Другий - цеболт і T-гайкаде T-гайка знаходиться всередині слота, а болт закручується в нього зверху. Розрізнення має значення, оскільки T-гайки повинні відповідати розмірам слота, що зазвичай обмежує різьбовий отвір діаметром 3/4-дюйма. Ця менша різьба забезпечує лише приблизно 60 відсотків міцності на розрив 1--дюймового болта того самого класу. Щоб досягти еквівалентної сили затиску, вам знадобиться майже вдвічі більше затискачів із болтом-і-Т-подібною гайкою порівняно з 1-дюймовими Т-подібними болтами.

Довжина зачеплення нитки є критичною. Мінімальне правило: болт повинен входити в різьбу, що дорівнює принаймні одному діаметру болта. Для болта розміром 3/4-дюйма, закрученого в T-гайку, це означає принаймні 3/4 дюйма різьби. Бажано, щоб зачеплення було в 1,5 рази більше діаметра болта, або приблизно 1-1/8 дюйма для того самого кріплення. Гвинт правильного розміру потребує не більше двох шайб, щоб досягти такої геометрії, і різьби не повинні виходити за нижню частину Т-образної гайки.

Сорт матеріалу має таке ж значення, як і діаметр. Використовуйте принаймні кріпильні елементи SAE Grade 5 для будь-якого затиску матриці. Це легована сталь, термічно оброблена та загартована відповідно до встановлених специфікацій. Усі-вироблені в США болти класу 5 мають позначку виробника на голівці на додаток до трьох радіальних ліній, що вказують клас. Болт без позначення виробника може бути імпортований і може не відповідати вимогам щодо механічної міцності. Ніколи не використовуйте звичайні-вугільні болти або комерційні різьбові стрижні для встановлення матриці. Звичайні вугільні кріплення забезпечують приблизно половину міцності, ніж Grade 5, а комерційний різьбовий стержень не забезпечує жодних механічних характеристик.

Перевірка послідовності затягування та моменту затягування

Навіть із правильно підібраною фурнітурою порядок, у якому ви затягуєте затискачі, безпосередньо впливає на те, наскільки рівномірно прилягає матриця до балки. Довільна схема затягування зосереджує тиск затиску з одного боку, залишаючи протилежний край під-навантаженням. Цей дисбаланс дозволяє матриці хитатися або зміщуватися під впливом формувальних навантажень, створюючи-від-варіацію розмірів частини.

Щоб досягти рівномірного розподілу тиску, дотримуйтеся цієї послідовності затягування затискачів:

1. Розташуйте всі затискачі вільно по периметру матриці. Переконайтеся, що матриця розташована в центрі опори та лежить рівно.
2. Щільно закріпіть перший затискач у центрі найдовшого краю матриці (або найближче до центру прикладеної сили формування) до -щільного контакту.
3. Перейдіть до затискача прямо навпроти (поперек матриці) і притисніть його до того ж світлового контакту.
4. Перейдіть до наступної пари протилежних затискачів, працюючи назовні від центру в поперечному -шаблоні, подібно до того, як ви затягуєте головку циліндра або колесо.
5. Коли всі затискачі затиснуті, поверніться до першого затискача та прикладіть 50 відсотків остаточного крутного моменту в тій же перехресній -послідовності.
6. Зробіть останній прохід із повним цільовим крутним моментом, знову дотримуючись тієї ж послідовності.
7. Перевірте остаточне значення крутного моменту на кожному затиску за допомогою відкаліброваного динамометричного ключа.

Чому багато{0}}підхід? Коли застібка затягується, вона злегка розтягується в межах пружності, функціонуючи як натягнута пружина. Це розтягування створює силу затиску, яка утримує з’єднання разом. Кріпильні деталі для встановлення штампів працюють найкраще, коли їх затягують приблизно до 75 відсотків межі текучості. Багато-послідовність проходів дозволяє сусіднім кріпленням сісти разом, а не першому болту, який поглинає все початкове навантаження та розслаблюється, коли другий болт тягне матрицю в іншому напрямку.

Завжди використовуйте динамометричний ключ для останнього проходу. Надмірне-затягування, яке часто трапляється, коли налагоджувальний персонал додає трубні подовжувачі до тріскачок або гайкових ключів, напружує кріпильний елемент понад межу текучості. Це призводить до постійного подовження та значної втрати міцності затиску. Гвинт, який остаточно розтягнувся, слід негайно викинути та ніколи не використовувати повторно.

Поширені помилки встановлення та їх наслідки

Певні помилки повторюються в магазинах незалежно від рівня досвіду. Розпізнавання їх зберігає інструменти, деталі та, можливо, життя:

• Невідповідна висота блоку сходів:Коли опорний блок розташовується вище або нижче поверхні башмака матриці, затискач стрічки нахиляється. Похилий ремінь концентрує силу в місці розташування болта, а не розподіляє її по краю матриці, зменшуючи ефективне затискання на 40-60 відсотків.
• Болт розташований занадто далеко від матриці:Гвинт з T- прорізом для штампувальних затискачів матриці має розташовуватися трохи ближче до башмака матриці, ніж до блоку опори. Це забезпечує більший тиск на поверхню матриці, ніж на ступінчастий блок. Центрування болта або розміщення його ближче до ступінчастого блоку змінює це співвідношення.
• Неправильний тип пральної машини:Звичайні плоскі шайби не підходять для затискання матриці. Використовуйте великі, товсті навуглецьовані-сталеві шайби, розроблені спеціально для встановлення матриці. Для болта 3/4-дюйма це означає шайбу товщиною мінімум 1/4-дюйма. Для 1-дюймового Т-образного болта використовуйте товщину принаймні 9/32 дюйма. Тонкі шайби деформуються під навантаженням і дозволяють розслабити болт.
• Пошкоджене або повторно використане обладнання:Болти із заокругленими шестигранними головками, зношеною різьбою або видимим вигином необхідно замінити. Заокруглені кути призводять до ковзання ключа та недостатнього-закручування. Зношені нитки зменшують площу зачеплення та здатність до розтягування.
• Без надмірності:Кріплення- для встановлення матриці зазнають циклічного навантаження від вібрації преса. Одна поломка затискача під динамічним навантаженням може вивільнити половину матриці вагою в тисячі фунтів. Завжди встановлюйте додаткові точки кріплення, щоб система зберігала матрицю, навіть якщо одне з налаштувань вийшло з ладу.
• Пропуск динамометричного ключа:Людська рука не може достовірно відрізнити 75% від 95% урожаю. Без відкаліброваного інструменту ви вгадуєте, а вгадувати з безпечним-критичним кріпленням неприйнятно.

Окремої уваги заслуговують східчасті блоки. Їхня роль проста: подолати проміжок по висоті між верхньою поверхнею башмака матриці та рівнем головки болта з Т-пазом. Східчасті блоки та комплекти затискачів є кращими перед прямим болтовим з’єднанням, якщо башмак матриці тонший за доступну довжину болта з T- пазом, коли матриця різної висоти працює на одному пресі або коли поверхня опори знаходиться значно нижче краю башмака. Виберіть блок точки опори, який точно відповідає висоті башмака матриці. Перед початком будь-якого затягування регульовані крокові блоки слід встановити на одному рівні з черевиком. Невідповідність навіть на 1/8 дюйма створює нахилений-ремінець, описаний вище.

Після завершення повної послідовності затягування пропустіть прес на три-п’ять повільних ходів з відкритою матрицею (без матеріалу). Потім зупиніть прес, заблокуйте та повторно -перевірте кожен затискач динамометричним ключем. Початкове натискання спричиняє незначне осідання, оскільки контактні поверхні повністю сідають під навантаження. Болти, які були правильно закручені під час налаштування, часто демонструють втрату крутного моменту від 5 до 15 відсотків після перших кількох ходів. Знову-затягніть усі, що впали, потім проведіть ще кілька рухів і перевірте ще раз. Лише після двох послідовних перевірок стійкості можна починати подавати матеріал і запускати виробництво.

Ця дисципліна перевірки додає три-п’ять хвилин до набору кубиків. Те, що він запобігає, зміна матриці, яка пошкоджує прогресивну матрицю вартістю десятки тисяч доларів, робить ці хвилини найціннішим-часом за весь час переходу. А для магазинів, де ці додаткові хвилини все ще здаються занадто довгими, наступним питанням стає те, чи можна модернізувати саму технологію затискання, щоб скоротити загальний час переналаштування без шкоди для цілісності установки.

Інтеграція затискачів матриці з робочими процесами швидкої зміни матриці

Одна-хвилинна заміна штампів чудово звучить на семінарі з ощадливого виробництва. Але коли ви повертаєтеся до прес-центру й стикаєтеся з 400-тонною прямим боком із затискачами на кожній матриці, розрив між теорією та реальністю вимірюється хвилинами втрати виробництва. Істина проста: ваша технологія затиску є єдиною найбільшою змінною, яка визначає, чи швидка зміна матриці залишиться концепцією чи стане оперативним фактом. Затискачі матриці для швидкої заміни матриці повинні забезпечувати дві речі одночасно - надійну силу утримування та мінімальний час між останньою якісною деталлю з матриці A та першою якісною деталлю з матриці B.

Як технологія затискання визначає швидкість перемикання

Розглянемо, що відбувається під час звичайного ручного перемикання. Спеціаліст преса послаблює шість-дванадцять затискачів стрічки, висуває T-болти, видаляє ступінчасті блоки, викочує матрицю, розміщує нову матрицю, повторно встановлює все обладнання, послідовно затягує,-перевіряє крутний момент і виконує тестові ходи. Навіть досвідчений установщик, який працює без перерви, витрачає від 15 до 30 хвилин тільки на затискання і розтискання. Помножте це на три зміни матриці за зміну, і ви витратите годину або більше часу безвідмовної роботи преса лише на роботу з кріпленням.

Гідравлічні системи різко руйнують цей графік. З попередньо{1}}розташованими затискачами, що приводяться в дію одним керуючим клапаном, оператор натискає кнопку, і всі затискачі замикаються або відпускаються одночасно. Фактичний час затискання та розтискання падає до секунд, хоча загальна зміна все ще включає позиціонування матриці, перевірку вирівнювання та підключення допоміжних систем. Реалістичний загальний діапазон перемикання для гідравлічних систем швидкої зміни матриці становить від 1 до 5 хвилин залежно від розміру матриці та складності.

Магнітні валики штовхають далі. Оскільки для затискання та розтискання потрібен лише короткий електричний імпульс - приблизно дві секунди електроенергії для переходу від незатисненого до повністю затиснутого - етап кріплення фактично зникає з послідовності перемикання. Матриця котиться на місце, оператор активує магнітне поле, і прес готовий до роботи. Загальний час перемикання менше однієї хвилини стає досяжним у поєднанні з роликовими опорами або візками для матриць.

Різниця між верхньою та нижньою частинами цієї таблиці не є додатковою. Це різниця між магазином, який може економічно обслуговувати партії розміром 500, і магазином, обмеженим мінімальною партією в 5000 одиниць, щоб амортизувати час простою на заміну.

Стандартизація конструкції матриці для швидшого затискання

Сама по собі більш швидка затискна фурнітура не гарантує швидкої зміни матриці. Якщо кожна матриця у вашій стійці має різну висоту закривання, розмір і розташування затискного виступу, навіть гідравлічні затискачі потребують зміни положення та регулювання висоти під час кожної зміни. Цей час налаштування підриває перевагу швидкості, за яку ви заплатили.

Стандартизація усуває ці змінні. Стандартизація таких характеристик, як висота закриття, висота затиску, місце затиску, висота проходу та розташування матриці на прогресивних штампах є першим кроком до впровадження швидкої заміни штампів, і його можна здійснити у власному механічному цеху компанії. Коли затискачі завжди приземляються в одному положенні на однаковій висоті, ви усуваєте-прийняття рішень і налаштування, які забирають час на налаштування.

Для магазинів із сотнями застарілих штампів, де повна стандартизація є недоцільною, монтажні пластини пропонують реалістичну золоту середину. Підкладка однакових розмірів прикручується до нижньої частини кожної матриці, забезпечуючи кожному інструменту однакову висоту затиску, однакову поверхню контакту з роликом і однаковий малюнок позиційного штифта незалежно від фактичної геометрії башмака матриці, що знаходиться на ньому. Гідравлічні затискачі залишаються у фіксованому положенні на балці та кожного разу однаково зачіпають краї опорної плити. Деякі цехи віддають пріоритет лише 20 відсоткам матриць, які працюють 80 відсотків часу, а потім використовують попередньо-окремі підпластини для решти.

Паралелі також сприяють цьому. Вони стандартизують висоту закриття та висоту проходу, залишаючи зазор під матрицею для конвеєрів брухту, що робить матрицю сумісною як із швидким затисканням, так і з автоматичним видаленням брухту в одній установці.

Зауваження щодо модернізації існуючих пресів

Більшість штампувальників не купують нові преси лише для кращого затиску. Їм потрібні системи швидкої зміни матриці, які кріпляться до наявного обладнання. Те, чи працює модернізація, залежить від трьох факторів фізичної сумісності:

• Розміри гнізда -:Гідравлічні затискачі, які вставляються в гнізда T-, мають відповідати ширині та глибині гнізд, уже виготовлених у вашій балці та циліндрі. Стандартна ширина щілини (5/8", 3/4", 1", 1-1/4") залежить від виробника преса та вінтажу. Виміряйте свої фактичні прорізи, перш ніж визначати будь-яку систему ковзних затискачів.
• Товщина балки і площинність:Магнітні валики кріпляться безпосередньо до ліжка та поверхонь ковзання. Підкладка має бути достатньо товстою, щоб прийняти монтажні кріплення без шкоди для структурної цілісності, і достатньо плоскою (зазвичай у межах 0,002 дюйма на фут), щоб забезпечити повний магнітний контакт. Зношені або вигнуті підкладки можуть потребувати відновлення поверхні, перш ніж магнітна система зможе працювати з повною номінальною силою.
• Вимоги до гідравлічного живлення:Гідравлічні затискні системи потребують блоку живлення, що забезпечує тиск від 3000 до 5000 фунтів на квадратний дюйм з достатньою витратою для кількості затискачів. Деякі преси вже мають гідравлічні контури для захисту від перевантаження або подушки матриці, які можна нарізати. Для інших потрібен окремий насос, резервуар і контрольний клапан, встановлений зовні.
• Інтеграція управління:Сучасні системи швидкої зміни матриці з’єднані з контролем преса, щоб запобігти ходу, коли затискачі не підтверджені. Існуюче керування пресом має сприймати ці сигнали блокування, що може вимагати оновлення ПЛК на старіших механічних пресах із керуванням на основі реле-.

Практична оцінка починається з фізичного огляду: розміри щілин, стан балки, доступна гідравлічна потужність і архітектура керування пресом. Конструкції з болтами-на траках, які не потребують механічної обробки станини преса чи руйнування підлоги, значно розширили можливості модернізації, зробивши роликові опори та автоматизовані системи затиску доступними для пресів, які спочатку не розроблялися для них.

Також прийнято змішувати технології в одній пресі. Гідравлічні поворотні затискачі на ковзані -, де ручне затягування над головою є незручним і непослідовним - у поєднанні з гідромеханічними затискачами на роликовій балці, де шланги можуть заважати руху візка для матриці. Правильна конфігурація швидкої зміни матриці часто не є окремою системою, а комбінацією, адаптованою до фізичних обмежень кожного преса.

Стиснення часу переходу вирішує проблему планування виробництва. Але швидші цикли затискання також означають, що затискачі спрацьовують частіше, прискорюючи знос ущільнень, різьби та контактних поверхонь. Цей підвищений робочий цикл переміщує увагу до зовсім іншого виміру: як часто кожен тип затискачів потребує перевірки, як виглядає знос перед тим, як він стане несправністю, і які стандарти відповідності керують усім процесом.

Графіки технічного обслуговування та дотримання правил безпеки

Затискач, який ідеально тримався під час виробництва минулого місяця, не гарантує, що він витримає сьогодні. Знос ниток. Пломби деградують. На контактних поверхнях утворюються мікро-тріщини, невидимі випадковим поглядом. Проте більшість магазинів сприймають затискачі для матриць як обладнання для встановлення-і-забуття, перевіряючи їх лише після того, як щось уже пішло не так. Структурований графік технічного обслуговування затискачів штампів завчасно вловлює деградацію, до того, як зношене кріплення або протікання ущільнення призведе до зміщення штампів, пошкодження інструментів або травми оператора.

Перелік планових перевірок за типом затискача

Різні технології затискання погіршуються через різні механізми, тому єдиний загальний контрольний список не може охопити всі системи. Ваш контрольний список для перевірки затискачів матриці має бути впорядкований за категоріями затискачів із завданнями та інтервалами, відкаліброваними відповідно до того, як кожен тип фактично зношується під час циклічного навантаження преса.

Ручні затискачі (ремінні, носкові, поворотні, гідромеханічні):

• Перевіряйте різьбу Т-болта на предмет розтягування, задирання чи поперечної-різьби під час кожної зміни матриці
• Щотижня перевіряйте ремінець і носок на наявність волосяних тріщин біля отвору для болта та контактних країв
• Щотижня перевіряйте контактні поверхні ступінчастих блоків на наявність грибів, округлень або деформації поверхні
• Перед кожною установкою очищайте всі контактні поверхні від масла, мастила для штампування та металевого сміття
• Вимірюйте мікрометром діаметр T-болта в корені різьби щомісяця - будь-яке зменшення, що перевищує 0,005 дюйма, свідчить про втомний знос
• Перевірте гідромеханічні індикаторні штифти на повне висування за цільового крутного моменту - штифт, який не висувається повністю, сигналізує про знос внутрішнього ущільнення поршня
• Перевірте шестигранні головки та поверхні гайки на наявність заокруглень - замініть будь-який кріпильний елемент, який має пошкодження від ковзання ключа

Гідравлічні затискачі:

• Переконайтеся, що тиск у системі тримається на номінальному значенні протягом щонайменше 15 хвилин із вимкненим насосом - будь-яке падіння тиску вказує на внутрішній витік через ущільнення поршня
• Перевіряйте всі зовнішні з’єднання шлангів і фітинги на предмет сльозу або активних крапель на кожному початку зміни
• Щомісяця перевіряйте поверхні поршневих штоків на наявність подряпин, ямок або відшарування хрому
• Виконуйте щоквартальний аналіз гідравлічної рідини - на кількість часток, в’язкість і вміст води відповідно до стандартів чистоти ISO 4406
• Замінюйте фільтруючі елементи при запуску індикатора байпаса або через запланований інтервал, як правило, кожні 500-2000 годин роботи
• Щорічно перевіряйте напрямні регулюючі клапани та пілотні{0}}запобіжні клапани на час реагування та внутрішні витоки

Магнітні затискні системи:

• Щоквартально перевіряйте напруженість магнітного поля за допомогою відкаліброваного тягового-датчика - порівнюйте з базовим показником, записаним під час встановлення
• Огляньте поверхні валика на наявність подряпин, виїмок або забруднень, які можуть створити повітряні зазори перед кожною установкою матриці
• Очищайте валики та магнітні поверхні ковзанок не-абразивним очисником під час кожного переходу
• Щороку перевіряйте опір електричної котушки та імпульсний струм активації - відхилення понад 10% від специфікації вказують на погіршення якості котушки
• Перевірте функцію датчика наближення - датчики мають виявляти повітряні зазори більше 0,007 дюйма та запобігати активації преса

Індикатори зносу та критерії заміни

Огляд повідомляє поточний стан. Критерії заміни повідомляють вам, коли поточний стан перетнув межу від прийнятного до небезпечного. На відміну від багатьох компонентів інструменту, які поступово виробляють гірші деталі, перш ніж вийти з ладу, затискне кріплення часто працює бездоганно до моменту, коли це не відбувається. Цей бінарний режим відмови робить визначені тригери заміни необов’язковими, а не необов’язковими.

Для ручного обладнання замініть T-болт або гайку, на яких видно:

• Видима деформація різьби або сплющення гребеня різьби внаслідок повторних циклів затягування
• Постійне подовження -, яке можна виміряти як збільшення довжини за межі початкової специфікації, навіть якщо лише кілька тисячних дюйма
• Тріщини в радіусі переходу між головкою болта та хвостовиком
• Корозійна ямка, яка видаляє понад 5% початкової площі поперечного-перерізу в будь-якій точці вздовж різьби
• Заокруглені шестигранні пластини, які запобігають повній посадці динамометричного ключа

Для гідравлічних систем заміна ущільнення гідравлічного затискача є найпоширенішим профілактичним заходом. Плануйте набори ущільнювачів на основі годин роботи, а не календарного часу. Затискач, який перемикається 300 разів за зміну в три-зміни, накопичує знос набагато швидше, ніж один цикл 20 разів на день. Типовий термін служби ущільнення коливається від 500 000 до 2 000 000 циклів залежно від тиску в системі, чистоти рідини та робочої температури. Колищомісячний забір рідинипоказує збільшення кількості частинок або зливний потік корпусу збільшується на 25% або більше порівняно з базовою лінією, ці сигнали вказують на те, що внутрішній знос перейшов за межі вікна заміни ущільнення до потенційного пошкодження поршня або отвору.

Магнітні валики рідко потребують заміни компонентів, але потребують обслуговування поверхні. Валик із відхиленням площинності поверхні, що перевищує 0,004 дюйма на фут, слід повторно відшліфувати. Глибокі подряпини, які неможливо видалити за допомогою притирки, зменшують ефективну площу контакту та пропорційно послаблюють силу утримання.

Відповідність вимогам безпеки та документація

Затиск матриці — це не просто питання інструментів - це критично важлива система безпеки-, яка регулюється чинними стандартами. TheСтандарти серії ANSI B11(включаючи B11.1 для механічних пресів, B11.2 для гідравлічних пресів і B11.20 для інтегрованих виробничих систем) встановлюють основу для оцінки ризиків, захисту та документування небезпечного{3}}контролю енергії під час роботи пресів. Положення про загальні обов’язки OSHA (розділ 5(a)(1)) вимагає від роботодавців утримувати робочі місця вільними від визнаних небезпек -, а затиск матриці, який, як відомо, зношений, неправильно затягнутий або вичерпаний термін служби, кваліфікується як саме такий вид визнаної небезпеки.

Як комплаєнс виглядає на практиці? Це означає документацію, яка підтверджує, що ви виконали правильні перевірки через правильні проміжки часу та вжили заходів, коли результати цього виправдали. Для перевірок безпеки підтримувати:

• Датовані записи перевірок для кожного затискача та кріпильного елемента, прив’язані до конкретної установки преса та матриці
• Журнали перевірки крутного моменту, що показують значення, досягнуті під час встановлення та повторної-перевірки після початкових натискань
• Записи випробувань тиску гідравлічної системи з критеріями проходження/невідповідності та підписом техніка
• Результати випробувань на напруженість магнітного поля порівняно з базовою специфікацією
• Записи про заміну, що документують, які кріплення було знято з експлуатації, причину зняття з експлуатації та специфікацію обладнання для заміни
• Risk assessment documentation per ANSI B11.20 for any press where alternative methods of hazardous-energy control are used in lieu of full lockout during die setting tasks

Стандарт ANSI B11.20 конкретно стосується концепції спільного-простору в операціях преси -, коли персонал взаємодіє з обладнанням під час завдань налаштування, які не завжди можуть бути виконані в умовах повного блокування. Затиск матриці прямо входить у цю сферу. Стандарт вимагає задокументованої оцінки-ризику на основі завдань, перевірки ефективності системи керування безпекою та перевірки перевірки, щоб підтвердити, що блокування та альтернативні засоби керування забезпечують захист, еквівалентний блокуванню.

Практичний підхід полягає в структуруванні вашої документації з технічного обслуговування за активами. Кожен прес отримує файл технічного обслуговування затискачів, що містить усі записи перевірок, журнали заміни та документи оцінки ризику. Цифрові системи роблять пошук миттєвим під час аудиту. Паперові-системи працюють, якщо їх ретельно обслуговувати, але реальність у більшості прес-центрів полягає в тому, що паперові записи погіршуються, неправильно зберігаються або просто перестають завершуватися під тиском виробництва. Яку б систему ви не вибрали, ключовим принципом є відстежуваність: будь-який аудитор або дослідник повинен мати можливість відстежити історію технічного обслуговування кожного затискного компонента конкретного преса протягом усього терміну його служби.

Технічне обслуговування забезпечує функціональність ваших затискачів. Але ефективність затиску також залежить від чогось, що було встановлено набагато раніше в процесі - як була розроблена сама матриця. Розташування затискачів, проміжок доступу та перешкоди для підйомників або шляхів брухту – все це рішення, які приймаються під час розробки штампу, задовго до того, як перший технік з налаштування потягнеться до T-болта.

Як затиск поєднується з конструкцією матриці та потоком матеріалу

Рішення про розміщення затискача рідко-приймається в останню хвилину й спрацьовує добре. Коли розробник штампа розглядає затискачі як запізнілу думку, технік з налагодження успадковує головоломку: затискачі, які стикаються з підйомними рейками, болти, які блокують жолоби для сміття, або точки доступу настільки тугі, що динамометричний ключ фізично не може дістатися до кріплення. Найкраще розміщення затискача матриці відбувається всередині моделі CAD, а не на прес-підлозі під час першої спроби.

Як розміщення затискача взаємодіє з компонентами матриці

Штампувальна матриця — це щільний набір взаємозалежних компонентів, і кожен з них конкурує за ту саму площу периметра, куди мають приземлитися затискачі. Уявіть, що затискач ремінця розміщено безпосередньо над кишенею азотного-пружинного підйомника. Точка контакту затиску розташована саме там, де штанга підйомника повинна рухатися вертикально. Під час зворотного ходу підйомники штампувальних штампів штовхають стрічку вгору, і будь-яка перешкода на їхньому шляху або обмежує рух підйомника, або сприймає ударне навантаження, яке підйомник був розроблений для передачі на стрічку.

Шляхи матеріальних потоків створюють схожі конфлікти. У прогресивних матрицях смуга проходить через матрицю збоку. Висота подачі, розташування керуючого елемента та обхідні виїмки займають певні позиції вздовж країв башмака матриці. Затискач, розташований над обхідним пазом, може деформувати рельєф виїмки, змінюючи поведінку подачі стрічки та створюючи умови неправильної подачі. Жолоби для брухту спрямовують стовбури та обрізають брухт вниз через отвори в нижньому башмаку та балці. Заблокуйте один із цих жолобів затискачем або сходинковим блоком, і брухт накопичуватиметься всередині матриці, зрештою заклинюючи інструмент або пошкоджуючи формувальні поверхні.

Датчики додають ще один рівень. По периметру матриці встановлюються детектори порушення подавання, датчики кінців смуги та безконтактні перемикачі частини-. Їхні джгути проводів спрямовуються назовні до роз’ємів. Затискач, розташований над кабелем датчика, піддає його пошкодженню від стиснення кожного разу, коли кріпильний елемент затягується.

Проектування затискного доступу до конструкції матриці

Рішення полягає не в уникненні затискачів поблизу цих елементів. Він із самого початку розробляє спеціальні зони затиску в макеті компонентів штампа. Інженери-інструменталісти, які враховують зазор для доступу до затискачів матриці під час початкового проектування, усувають проблеми перешкод, які виникають у ситуаціях модернізації.

Основні конструктивні міркування, які впливають на вибір і розміщення затискача:

• Розташуйте затискні виступи подалі від кишень підйомника - дотримуйтеся мінімального проміжку в 1,5 рази більше ходу підйомника між зоною контакту затискача та найближчою центральною лінією підйомника
• Проведіть жолоби для брухту до центру або до задньої частини матриці, зберігаючи краї башмака матриці вільними для доступу затискачів принаймні з трьох сторін
• Спроектуйте виступи башмаків (затискні вуха), які виходять за межі функціональної оболонки пуансонів, пілотів і датчиків
• Стандартизуйте висоту затискного виступу в сімействах матриць, щоб той самий кроковий блок і набір затискачів працювали без регулювання
• Укажіть плоскі, відшліфовані затискні поверхні на черевиках для штампів - незавершені або оскільки-литі поверхні зменшують тертя та ефективну силу затиску
• Уникайте розміщення дюбельних штифтів або пазів під шпонку в місці, де головка Т-болта має ковзати на місце
• Враховуйте поворотну дугу ключа -, якщо оператор не може повернути динамометричний ключ на 30 градусів у місці кріплення, ця точка затиску функціонально недоступна

Цей принцип узгоджується з тим, що експерт із штампування Томас Вакка називає проектуванням у процесі обслуговування. Якщо ви не плануєте, як матриця буде затискатися, розтискатися та обслуговуватися, ви не можете гарантувати, що ці завдання будуть виконуватися точно та постійно. Матриця, яка працює чудово, але займає 45 хвилин для затискання, оскільки кожна точка доступу конфліктує з внутрішнім компонентом, перешкоджає меті хорошого дизайну інструменту.

Для складних прогресивних штампів, де підйомники, кулачкові вузли, потік матеріалу та стратегія затиску повинні співіснувати в межах вузької площі, проблема інтеграції швидко посилюється. Інженери, які стикаються з цими конфліктами, отримують вигоду від співпраці з партнерами з інструментів, які цілісно координують рішення щодо структури штампу.Спеціальні рішення для штампування YICHENзвернути увагу саме на це перехрестя -, вирішуючи, як доступ до затискачів, розміщення підйомника, геометрія обходу та компонування компонентів працюють разом, а не один проти одного, починаючи з самого раннього етапу проектування.

Правильна конструкція матриці гарантує, що затискачі можуть фізично досягти потрібного місця. Але для того, щоб вирішити, яка технологія затискання належить певному пресу -, і обґрунтувати це рішення задокументованими критеріями, а не інтуїцією -, потрібна структурована система оцінювання, яка зважує разом тип преса, частоту заміни, виробничі цілі та бюджет.

Структурована система прийняття рішень для вибору правильної системи затиску матриці

Більшість магазинів обирають свою затискну систему так само, як і двадцять років тому: те, що вже було в пресі, коли вони купували, або те, що цитував останній постачальник. Цей підхід працював, коли частота переходів була низькою, а робоча сила дешевою. Це не працює, якщо ваше планування вимагає коротших циклів, більшого часу безвідмовної роботи та нульової толерантності до зсуву матриці. Належне керівництво з вибору затискача матриці замінює звичку задокументованими критеріями, роблячи рішення простежуваним, обґрунтованим і повторюваним для всього парку пресів.

Матриця критеріїв прийняття рішень для вибору затискної системи

Чотири змінні керують вибором. Тип і тоннаж преса визначають, яким зусиллям повинні протистояти затискачі. Частота зміни матриці визначає, скільки часу ви втрачаєте на затискання за зміну. Обсяг виробництва та цілі безвідмовної роботи встановлюють фінансовий поріг, коли швидкий перехід окупає себе. А капітальний бюджет визначає, які технології доступні сьогодні, а які потребують поетапних інвестицій. Наведена нижче матриця порівнює кожну змінну з технологіями затискання, щоб уточнити, де кожна система підходить найкраще.

Читайте цю таблицю як фільтр, а не як оцінку. Якщо ваш прес працює понад 800 тонн із шістьма змінами матриці за зміну та цільовим показником безвідмовної роботи 85%, ручні стрічкові затискачі виходять з ладу за трьома з чотирьох критеріїв. Матриця об’єктивно звужує ваші можливості ще до початку переговорів із постачальниками.

Відповідність технології робочим вимогам

Вибір системи затиску матриці – це не чисто фінансовий розрахунок. Операційні обмеження формують рішення так само сильно, як і бюджет. Високошвидкісний прогресивний штамп, який обробляє вдосконалену високоміцну-сталь зі швидкістю 300 ударів на хвилину, створює динамічні навантаження, які вимагають постійної сили затиску, яку забезпечують лише гідравлічні чи магнітні системи. Підприємство, що використовує 30 різних штампів на тиждень на 150-тонному пресі OBI, отримує більше переваг від поворотних затискачів і гідромеханічних вузлів, які покращують узгодженість, не вимагаючи змін інфраструктури.

Розглянемо ці операційні реалії, звужуючи параметри:

• Сумісність матеріалу матриці:Магнітні плити потребують феромагнітних башмаків. Алюмінієві тримачі матриць або не-магнітні пластини з нержавіючої сталі не працюватимуть. Перш ніж вказувати магнетику, перевірте матеріал башмака.
• Прес-орієнтація:Гідравлічні затискачі на циліндрі (верхній матриці) повинні триматися проти сили тяжіння під час завантаження матриці. Системи, розраховані на використання горизонтальних балок, можуть не мати достатньої сили утримування для вертикального монтажу слайдів без перерахунку.
• Умови навколишнього середовища:Преси, які працюють із інтенсивним змащенням або розбризкуванням охолоджуючої рідини, швидко погіршують тертя ручного затискача. Гідравлічні системи з зовнішніми шлангами в цьому середовищі зазнають прискореної корозії фітингів. Магнітні валики добре справляються з вологим середовищем, якщо поверхні витерті начисто під час переходу.
• Рівень кваліфікації оператора:Системи з ручним керуванням вимагають навчання та дисципліни щодо характеристик крутного моменту та послідовності затягування. Гідравлічні та магнітні системи зменшують залежність від оператора, але потребують технічного обслуговування, навченого цим технологіям.

З чого почати під час оновлення стратегії затискання

Модернізація затискача матриці для операцій штампувального преса не повинна відбуватися відразу. Модульна поетапна реалізація дає змогу перевірити рентабельність інвестицій одним натисканням, перш ніж почати роботу по підлозі. Дотримуйтеся цієї послідовності оцінювання:

1. Перевірте свій поточний стан.Час зміни журналу, інциденти, пов’язані-з затискачами, і помилки перевірки крутного моменту для всіх пресів протягом 30 днів. Ці базові дані визначають, які преси мають найбільший потенціал для вдосконалення.
2. Визначте свій обмежувальний прес.Прес із найчастішою зміною матриці та найвищою вартістю простою є вашою відправною точкою. Оновлення цього преса спочатку забезпечує найшвидшу окупність.
3. Оцініть фізичну сумісність.Виміряйте розміри T-слота, площинність балки, доступне гідравлічне живлення та архітектуру керування пресом на цільовому пресі. Ці вимірювання визначають, які технології можна-модернізувати без структурних змін.
4. Розрахувати термін окупності.Порівняйте вартість модернізації затискачів із виробничою вартістю відновленого часу безвідмовної роботи. Машина, яка виставляє 200 доларів за годину виробництва та відновлює 45 хвилин за зміну, окупає гідравлічну систему вартістю 25 000 доларів менш ніж за шість місяців.
5. Пілотуйте та перевіряйте.Встановити обрану систему на обмежувальний прес. Тривалість від 60 до 90 днів. Виміряйте фактичне скорочення часу переналаштування, перевірте постійність сили затиску та задокументуйте будь-які проблеми зі встановленням або обслуговуванням.
6. Стандартизуйте та розширюйте.Використовуйте результати пілотування, щоб обґрунтувати-розгортання всього парку. Розташуйте преси за частотою перемикання та вартістю виробництва, спочатку оновлюючи-стандартне обладнання.

Ця послідовність зберігає ризики, одночасно зміцнюючи довіру організації до нової технології. Кожен крок генерує дані, які інформують про наступне рішення, а не вимагають стрибка віри в усій операції.

Для операцій, де складність матриці додає ще одну змінну - прогресивні матриці з вузькими затискними проміжками, перешкодами підйомника або не-стандартною геометрією башмаків - оновлення затиску часто не можна відокремити від модифікації конструкції матриці. Може знадобитися додати затискні виступи, спроектувати підкладки або стандартизувати розміри башмаків для сімейства матриць. У таких ситуаціях робота з партнером по інструменту, який розуміє як структуру матриці, так і проблему інтеграції затиску з самого початку запобігає дорогій переробці.Спеціальні рішення для штампування YICHENслугувати інженерам, які керують саме цим переходом -, координуючи структуру матриці, компонування компонентів і доступ до затискачів, щоб оновлення працювало як система, а не набір невідповідних частин.

Поширені запитання щодо штампувальних затискачів

1. Яка сила затиску мені потрібна для мого штампувального преса?

Для кривошипних пресів загальна сила затиску повинна дорівнювати щонайменше 10% номінальної вантажопідйомності машини. Для високошвидкісних пресів використовуйте 20% від номінального тоннажу. Розподіліть цю силу рівномірно між верхньою та нижньою половинами матриці. Використовуючи стрічкові затискачі зі східчастими блоками, пам’ятайте, що на матрицю діє лише приблизно половина натягу болта, тому ви повинні подвоїти розраховану вимогу попереднього натягу. Додайте сили азоту-підіймача пружини безпосередньо до вимог затиску верхньої матриці, оскільки ці сили діють проти затискачів під час зворотного ходу.

2. Яка різниця між гідравлічними затискачами матриці та магнітними затискними системами?

Гідравлічні затискачі матриці використовують рідину під тиском, що діє на поршні, щоб створити силу затиску, що вимагає зовнішнього блоку живлення та забезпечує час затискання/розтискання від 5 до 30 секунд. У системах магнітного затискання використовуються електропостійні магніти, які активуються за 2–3 секунди за допомогою короткого електричного імпульсу та утримуються без постійного живлення. Гідравлічні системи працюють з будь-яким матеріалом матриці, але потребують постійного обслуговування ущільнення та аналізу рідини. Магнітні плити потребують феромагнітних башмаків матриці та плоских, чистих контактних поверхонь, але практично не мають компонентів механічного зносу. Магнітні системи зазвичай коштують дорожче, але пропонують найшвидший час переналаштування.

3. Як часто слід перевіряти та замінювати затискачі штампу?

Різьбу T- болта ручного затискача слід перевіряти при кожній зміні матриці на предмет розтягування або заїдання, щомісяця вимірюючи мікрометром для виявлення втомного зносу. Замініть будь-який болт, який має постійне подовження, тріщини в радіусі головки-до-хвостовика або деформацію різьби. Гідравлічні затискні ущільнення зазвичай витримують від 500 000 до 2 000 000 циклів залежно від тиску та чистоти рідини, із щоквартальним аналізом рідини, що визначає час заміни. Поверхню магнітних валиків потрібно перевіряти перед кожною установкою матриці та щоквартально перевіряти{11}}витягування на відповідність базовим показникам установки.

4. Чи можу я модернізувати затискачі для швидкої зміни матриці на існуючий прес для штампування?

Так, більшість затискних систем для швидкої зміни матриці призначені для модернізації. Сумісність залежить від трьох факторів: розміри гнізда T- мають відповідати специфікаціям ковзного затискача, товщина та площинність опори мають відповідати методу монтажу (площинність магнітних пластин повинна бути в межах 0,002 дюйма на фут), а гідравлічне джерело живлення має забезпечувати від 3000 до 5000 фунтів на квадратний дюйм із належним потоком. Конструкції траків із болтами, які не обробляють станину преса, значно розширили можливості модернізації. Старіші преси з релейним{10}}контролем також можуть потребувати оновлення ПЛК, щоб приймати сигнали блокування затискачів.

5. Чому мій штамп зміщується під час виробництва, навіть якщо затискачі затягнуті?

Зсув матриці під очевидно тугими затискачами зазвичай виникає через одну з кількох основних причин: масло або мастило для штампування на поверхні башмака матриці, що зменшує тертя на 30–50%, невідповідна висота блоку кроків, що призводить до нахилу затискача стрічки та концентрації сили на болті, а не на кромці матриці, розслаблення болта від термоциклування під час тривалих пробігів або недостатня загальна сила затиску для динамічні навантаження. Не{3}}навантаження в прогресивних штампах також створює моменти нахилу, які перевантажують затискачі з одного боку. Почніть із очищення контактних поверхонь, перевірки відповідності висоти ступінчастого блоку, повторного-затягування після початкових ходів преса та повторного розрахунку, чи враховує ваше загальне зусилля затиску сили зняття, навантаження на підйомник і -скрізний удар.