Estampación 101: ¿Cómo funciona una prensa hidráulica?

Un examen de la tecnología de la prensa hidráulica y la anatomía de la prensa, así como sus beneficios, limitaciones, estructura, tipos de marcos, términos, consejos para la selección, opciones de automatización y las mejores aplicaciones pueden generar la mejor utilidad de una prensa. Imágenes: Greenerd

Las prensas de todo tipo (mecánicas, neumáticas, servo e hidráulicas) tienen su lugar y ofrecen ventajas únicas. Sin embargo, durante los últimos 50 años, las prensas hidráulicas han tendido hacia una mayor utilidad. Las prensas hidráulicas de hoy son más rápidas y confiables que nunca, y la tecnología ha pasado por cambios y refinamientos significativos. Las mejoras en sellos, bombas, mangueras y acoplamientos casi han eliminado las fugas y minimizado el mantenimiento.

Un examen de la tecnología de prensas hidráulicas y la anatomía de la prensa, así como sus beneficios, limitaciones, consejos para la selección y opciones de automatización, puede obtener la mejor utilidad de una prensa.

Estructura de prensa.Estos son los principales componentes y características de la estructura de la prensa hidráulica:

1.Cilindro. El conjunto del cilindro consta de un cilindro, un pistón, un ariete, una empaquetadura y sellos. El diámetro del pistón y la presión del aceite determinan la fuerza (tonelaje) que puede generar una prensa.

2.Marco.El marco es la estructura principal de la prensa que contiene los cilindros y las superficies de trabajo.

3.Control de trazo. La longitud de carrera se puede configurar para cualquier distancia dentro de los límites de carrera del cilindro en el control de carrera. Los ajustes incluyen la parte superior del trazo, el punto previo a la desaceleración y la parte inferior del trazo.

5.Luz. Este es el espacio libre vertical desde la parte superior del cabezal hasta la parte inferior del ariete en su posición máxima hacia arriba. Este término a veces se confunde con el término altura de cierre de la prensa mecánica. La altura de cierre es el espacio libre sobre la cama con el ariete completamente hacia abajo. La luz diurna describe la capacidad máxima de matriz vertical de la prensa.

Un examen de la anatomía de una prensa hidráulica: 1) cilindro, 2) marco, 3) control de carrera, 4) espacio libre para la garganta, 5) luz natural, 6) cama, 7) cabezal, 8) controles de botón de palma doble y 9) Altura de trabajo: permite comprender su forma y función. Esta es una prensa de marco C.

6.Cama.La cama es la superficie mecanizada plana y estacionaria que soporta el cabezal y las matrices.

7.Reforzar. Esta es una placa o estructura montada en la cama a la que se monta y se une el utillaje. La mayoría de las prensas hidráulicas están construidas de modo que el cabezal sea desmontable.

8.Controles de botón de palma dual. Este es un método común de accionamiento de prensas hidráulicas. Ambos botones deben presionarse al mismo tiempo para bajar el ariete, lo que requiere que el operador use ambas manos. Los circuitos de control incluyen características de no repetición y anti-amarre.

9.Altura de trabajo.La distancia desde el piso hasta la parte superior del cabezal es la altura de trabajo.

Tipo de Marcos.Muchos de estos tipos de marcos hidráulicos son comunes con los marcos de prensas mecánicas:

Cuatro postes. Esta prensa de producción de servicio pesado está diseñada para un funcionamiento continuo. Utiliza cuatro columnas con hombros de gran diámetro y servicio pesado para unir el marco. Estas columnas de gran diámetro guían con precisión la placa móvil o la corredera de la prensa. Esto asegura una alineación del troquel superior e inferior excepcionalmente uniforme, minimiza la deflexión y elimina la "inclinación hacia atrás". Cualquier desviación que ocurra en este estilo de prensa es hacia arriba y hacia abajo. También permite cargar la prensa desde cualquiera de los cuatro lados, lo que permite una fácil integración en líneas de producción y celdas de fabricación.

Las prensas hidráulicas se pueden construir con áreas de mesa y camas más grandes o camas más pequeñas que las estándar. Esta prensa hidráulica de doble acción y cuatro postes de 900 toneladas está equipada con un pistón principal con amortiguador de 700 toneladas y un pistón de 60 pulgadas. por 60 pulgadas. cama.

Estar familiarizado con estos términos mejorará su comprensión de una prensa hidráulica:

Esta prensa de lado recto está guiada por cuñas para contrarrestar los efectos de la carga descentrada.

Además, los controladores lógicos programables (PLC) y otros controles electrónicos han mejorado la velocidad y flexibilidad de una prensa hidráulica. Con nuevas interfaces de computadora y monitoreo, las prensas hidráulicas se pueden usar en sistemas avanzados de fabricación integrados por computadora.

La protección de sobrecarga incorporada también se aplica a las herramientas. Si están construidos para soportar una determinada carga, no hay peligro de dañarlos por sobrecarga. Las herramientas se pueden dimensionar para soportar la carga de un trabajo en particular, no de una prensa en particular. La presión de la prensa se puede ajustar para adaptarse al trabajo. La ausencia de impactos, impactos y vibraciones promueve una vida útil más larga de la herramienta.

Esta línea de transferencia con tres estaciones para estirar, redibujar y perforar fue construida para una empresa automotriz.

Las prensas de espacio abierto brindan fácil acceso desde tres lados. Las prensas de cuatro columnas garantizan una distribución uniforme de la presión. Las prensas de lado recto ofrecen la rigidez necesaria para la carga descentrada en aplicaciones de troqueles progresivos. Una cosa importante a tener en cuenta es que cuanto más crítico sea el trabajo y más exigentes sean las tolerancias, mayor debe ser la capacidad de tonelaje de reserva.

Esta prensa hidráulica de embutición profunda, compleja y personalizada con plato móvil doble se integró con dos robots de 6 ejes que no solo cargan y descargan, sino que también hacen que la prensa realice múltiples operaciones: embutición, varias reembuticiones y una operación de planchado. --Requerido para producir un tanque cilíndrico de alta presión y servicio pesado. Para recuperar la pieza recién extraída de la prensa, un robot FANUC se mueve entre las placas dobles y, cuando está en posición, indica a la prensa cuándo y a qué velocidad extraer la pieza.

Una vez que se determinan los conceptos básicos, la siguiente consideración es seleccionar las opciones. La mayoría de los fabricantes de prensas hidráulicas ofrecen una variedad de accesorios como:

Tenga en cuenta que el circuito hidráulico de una prensa está determinado principalmente por la aplicación. En aplicaciones de carrera larga, como la embutición profunda, es típico un circuito de bomba doble con regeneración. Esto permite que el ariete de la prensa se mueva rápidamente hacia el trabajo y fuera del trabajo mientras permite una velocidad de extracción uniforme.

Sin embargo, cuando está estampando en una prensa hidráulica, es mejor minimizar la cantidad de válvulas que utiliza durante lo que suele ser una carrera muy corta. La mayoría de las prensas que se usan para estampar emplean una sola bomba hidráulica debido al corto recorrido requerido. Esta configuración permite menos "cambios de válvula", lo que reduce el tiempo de ciclo para una carrera completa y permite muchas más carreras por minuto.

La calidad puede variar mucho de una prensa a otra. Algunas prensas de trabajo liviano son capaces de "golpear" el trabajo momentáneamente y retroceder, y hay máquinas de trabajo pesado diseñadas para aplicaciones de metalurgia de propósito general.

Se pueden usar algunos puntos constructivos para comparar una máquina con otra:

Marco: Mire la construcción del marco: rigidez, grosor del refuerzo, capacidad dimensional y otros factores. Cilindro: ¿Qué diámetro tiene? ¿Cómo está construido? ¿Quién lo hace? ¿Qué tan útil es? Presión máxima del sistema: ¿A qué PSI desarrolla la prensa el tonelaje completo? El rango más común para prensas industriales es de 1000 a 3000 PSI. Caballos de fuerza: La duración, la longitud y la velocidad del golpe de prensado determinan los caballos de fuerza requeridos. Compare las clasificaciones de caballos de fuerza.

Velocidad:Determine la velocidad que ofrece cada prensa hidráulica.

Pulse Tonelaje. El tonelaje requerido para realizar un trabajo y las fórmulas para determinarlo es el mismo para prensas hidráulicas y prensas mecánicas. El utillaje suele ser intercambiable. Puede haber ciertas aplicaciones, como la embutición profunda, en las que la carrera de máxima potencia característica de una prensa hidráulica reduce el tonelaje, pero no se conocen casos en los que una prensa hidráulica requiera más tonelaje.

Una prensa de aire sobre aceite es adecuada para aplicaciones que requieren una fuerza sobre la pieza durante largos períodos de tiempo.

Seleccionar el tonelaje de la prensa en la típica sala de impresión a menudo es poco más que conjeturas.

Por ejemplo, si un trabajo tiene éxito en una prensa mecánica de 100 toneladas, el tonelaje tiende a permanecer igual durante la vida de ese trabajo. Es posible que el trabajo nunca se haya intentado a 75 o 50 toneladas. Sin embargo, con una prensa hidráulica, puede ajustar el tonelaje de forma rápida y sencilla, ajustando la prensa con precisión al tonelaje correcto para cada trabajo específico.

Cómo la prensa afecta el trabajo. En la mayoría de los casos, el efecto de carrera es el mismo tanto en prensas hidráulicas como mecánicas. Sin embargo, los martillos de caída y algunas prensas mecánicas parecen hacer un mejor trabajo en piezas de joyería suave y trabajos de impacto. La acción de acuñar parece más aguda si el impacto está ahí.

Sin embargo, en la embutición profunda, la carrera de máxima potencia de una prensa hidráulica produce resultados significativamente mejores.

Hay muchas formas y razones para automatizar una prensa hidráulica, desde las más sencillas hasta las más complejas. Debido a que la funcionalidad de la prensa es el núcleo de la automatización, es ventajoso asociarse con un fabricante de prensas que también sea un integrador de sistemas autorizado y tenga una larga trayectoria en el suministro de sistemas integrados de automatización de prensas para una variedad de aplicaciones.

La automatización se puede integrar durante la instalación de una prensa inicial o se puede agregar a una configuración de prensa existente. Para este último, la mayoría de las veces se agrega automatización no porque la prensa funcione lentamente, sino como resultado de muchos otros factores, algunos de ellos sorprendentes:

El desafío es identificar el "tamaño correcto" para que el sistema de automatización aborde las necesidades de producción actuales y futuras, mientras se mantiene dentro del presupuesto del proyecto. Como tal, es importante adaptar las ofertas de automatización para que se ajusten a una gama de aplicaciones. Esto incluye todo, desde la automatización básica de la prensa (como la integración eléctrica de un alimentador de material a la prensa) hasta grandes celdas de trabajo autónomas multirrobot y multiprensa.

Las prensas hidráulicas varían en tamaño, desde pequeñas, como esta relativamente pequeña prensa de banco, hasta muy grandes, como esta de 500 toneladas.