Пробивной пресс — это тип пресс-машины, используемой для вырезания отверстий в материале. Он может быть небольшим и управляться вручную и содержать один простой набор штампов , или быть очень большим, работать на ЧПУ , с многопозиционной револьверной головкой и содержать гораздо более крупный и сложный набор штампов.
Штамповочные прессы — это большие машины с рамой типа «С» или рамой типа «портал» (мост). У типа С гидравлический поршень находится в верхней передней части, тогда как портальная рама больше похожа на полный круг, при этом поршень центрирован внутри рамы, чтобы предотвратить прогиб или деформацию рамы.
Прессы типа C имеют опорную плиту, которая используется для фиксации нижней опоры штампа. Для фиксации штампа используются Т-образные болты, поэтому эта плита содержит Т-образные пазы, в которые вставляются Т-образные болты. Эти пазы располагаются по диагонали, а паз — горизонтально по отношению к более длинной стороне плиты, что является общей практикой. Эти пазы доходят до центрального отверстия, сделанного в плите, причем отверстие должно быть достаточно большим, чтобы вместить еще одну втулку с отверстием, отверстие используется для сброса пробитой детали в нижнюю часть пресса. Верхняя часть инструмента упирается в вертикальный скользящий плунжер с зажимной системой, которая вмещает только определенный диаметр резьбового цилиндрического элемента, называемого «хвостовиком» инструмента. Нижняя часть инструмента закреплена на нижней опорной плите, а верхняя часть инструмента закреплена на скользящем плунжере. Верхняя и нижняя части инструмента обычно направляются подходящими узлами столба и втулки, что обеспечивает безопасность пробивных элементов инструмента.
Обычно инструмент размещается немного выше нижней опорной плиты, обеспечивая два параллельных блока, точно отшлифованных до одинакового размера. Это необходимое действие, поскольку многие инструменты, обрезки (отрезанные части, которые являются отходами) выгружаются через нижний элемент инструмента, не обязательно в центре инструмента. Обрезки или заготовка (необходимая часть) выходят из матрицы в разных местах. Их необходимо вынимать горизонтально из промежутков между параллелями. В противном случае они скапливаются внутри самого инструмента и вызывают серьезные повреждения инструмента.
В очень тяжелых прессах с большим тоннажем ползун также имеет толстую пластину с Т-образными пазами для фиксации верхней пластины инструмента (называемой верхней балкой). В таких случаях резьбовой цилиндр, называемый хвостовиком, не крепится к инструменту. Зажимы бывают механическими (управляемыми вручную с помощью гаечных ключей) или пневматическими.
Машины для пробивки отверстий револьверного типа имеют стол или станину со щетками или роликами, позволяющими листовой металлической заготовке перемещаться с низким трением. Щетки используются там, где необходимо минимизировать царапины на заготовке, как в случае с матовым алюминием или полированными материалами.
Пробивной пресс характеризуется такими параметрами, как:
Пробивные прессы обычно называют по их тоннажу и размеру стола. В производственной среде сегодня в основном используется 30-тонный пресс. Тоннаж, необходимый для резки и формовки материала, хорошо известен, поэтому подбор инструмента для конкретной работы — довольно простая задача. В зависимости от требований тоннаж может даже доходить до 2000–2500-тонных прессов.
Комплект штампов состоит из набора пуансонов ( мужчин ) и матриц ( женщин ), которые при нажатии друг на друга образуют отверстие в заготовке (и могут также деформировать заготовку некоторым желаемым образом). Пуансоны и матрицы являются съемными, при этом пуансон крепится к пуансону во время процесса пробивки. Пуансон движется вверх и вниз в вертикальном линейном движении, заставляя пуансон проходить через материал в матрицу.
Основная станина большинства станков называется осью «X», а ось «Y» расположена под прямым углом к ней и может перемещаться под управлением ЧПУ. В зависимости от размера станка, станин и веса заготовки из листового металла, двигатели, необходимые для перемещения этих столов осей, будут различаться по размеру и мощности. В более старых типах станков использовались двигатели постоянного тока; однако, с развитием технологий, в современных станках в качестве приводов в основном используются бесщеточные двигатели переменного тока.
Чтобы начать цикл, контроллер ЧПУ подает команду приводам на перемещение стола по осям X и Y в требуемое положение. После установки в положение управление инициирует последовательность пробивки и толкает ползун из верхней мертвой точки (ВМТ) в нижнюю мертвую точку (НМТ) через плоскость материала. (Термины НМТ и ВМТ восходят к старым прессам с пневматическими или гидравлическими муфтами. На современных машинах НМТ/ВМТ фактически не существуют, но по-прежнему используются для нижней и верхней точки хода.)
На своем ходе от ВМТ до НМТ пуансон входит в материал, проталкивая его через матрицу, получая форму, определяемую конструкцией пуансона и матрицы. Кусок материала (заготовка), отрезанный от заготовки, выбрасывается через матрицу и опорную плиту и собирается в контейнере для отходов. [1] Возврат в ВМТ сигнализирует системе управления о начале следующего цикла.
Пробивной пресс используется для крупносерийного производства. Время цикла часто измеряется в миллисекундах. Выход материала измеряется как процент от отходов деталей на обработанный лист. Программы CAD/CAM увеличивают выход путем вложения деталей в макет листа. [ необходима цитата ]
Большинство штамповочных прессов сегодня имеют гидравлический привод. Однако старые машины имеют механические приводы плунжеров, то есть мощность плунжера обеспечивается тяжелым, постоянно вращающимся маховиком . Маховик приводит в движение плунжер с помощью рычага Pitman . В 19 веке маховики приводились в действие кожаными приводными ремнями, прикрепленными к линейному валу, который, в свою очередь, шел к паровой установке. На современном рабочем месте маховик приводится в действие электродвигателем. [ необходима цитата ]
Механические прессы для пробивки отверстий делятся на два различных типа в зависимости от типа сцепления или тормозной системы, которыми они оснащены. Как правило, старые прессы являются прессами «полного оборота», которым для остановки требуется полный оборот коленчатого вала. Прессы с полным оборотом сцепления известны своей опасностью и запрещены во многих странах, если только точка защемления не полностью защищена. Это связано с тем, что тормозной механизм зависит от набора поднятых шпонок или «собачек», которые попадают в соответствующие пазы, чтобы остановить плунжер. Сцепление полного оборота может остановить плунжер только в одном и том же месте — верхней мертвой точке. Более новые прессы часто являются прессами «частичного оборота», оснащенными тормозными системами, идентичными тормозам коммерческих грузовиков. При подаче воздуха ленточный тормоз расширяется и позволяет коленчатому валу вращаться. При подаче стопорного механизма воздух стравливается, в результате чего сцепление размыкается, а тормозная система закрывается, останавливая плунжер в любой части его вращения. Современные узлы частичного вращения сцепления и тормоза обычно представляют собой комбинированные узлы, которые работают в отказоустойчивом режиме, двойной воздушный предохранительный клапан включает сцепление и начинает движение скольжения, а тормоз включается пружинами. [ необходима ссылка ]
Гидравлические штамповочные прессы приводят в действие ползун с помощью гидравлического цилиндра, а не маховика, и управляются либо клапаном, либо клапаном и обратной связью. Машины с клапанным управлением обычно допускают работу в один ход, позволяя ползуну совершать ход вверх и вниз по команде. Управляемые системы обратной связи позволяют пропорционально управлять ползунком в пределах фиксированных точек по команде. Это обеспечивает больший контроль над ходом ползуна и увеличивает скорость пробивки, поскольку ползун больше не должен завершать традиционный полный ход вверх и вниз, а может работать в течение очень короткого окна хода. [ необходима цитата ]
Пресс -нож с сервоприводом револьверного типа использует два сервопривода переменного тока, напрямую соединенных с приводным валом. Эта система привода сочетает простоту оригинальной технологии сцепления и тормоза со скоростью системы с гидравлическим приводом плунжера. Это обеспечивает высокую производительность, надежность и снижение эксплуатационных расходов. Пресс-система с сервоприводом не имеет сложной гидравлики или масляных охладителей, что снижает расходы на техническое обслуживание и ремонт. Пресс-нож может быть оснащен передовой технологией, которая сохраняет и повторно использует энергию, вырабатываемую во время замедления плунжера, обеспечивая расширенную экономию электроэнергии. [ необходима цитата ]