Stempeln 101: Wie funktioniert eine hydraulische Presse?

Eine Untersuchung der hydraulischen Pressentechnologie und der Anatomie der Presse sowie ihrer Vorteile, Einschränkungen, Struktur, Rahmentypen, Begriffe, Auswahltipps, Automatisierungsoptionen und besten Anwendungen kann den besten Nutzen aus einer Presse ziehen. Bilder: Greenerd

Pressen aller Art – mechanisch, pneumatisch, servo- und hydraulisch – haben ihren Platz und bieten einzigartige Vorteile. Allerdings hat sich in den letzten 50 Jahren der Trend zu hydraulischen Pressen hin zu immer größeren Nutzen entwickelt. Heutige hydraulische Pressen sind schneller und zuverlässiger als je zuvor, und die Technologie hat erhebliche Änderungen und Verfeinerungen erfahren. Verbesserungen bei Dichtungen, Pumpen, Schläuchen und Kupplungen haben Lecks nahezu beseitigt und den Wartungsaufwand minimiert.

Eine Untersuchung der hydraulischen Pressentechnologie und der Anatomie der Presse sowie ihrer Vorteile, Einschränkungen, Tipps zur Auswahl und Automatisierungsoptionen kann den besten Nutzen aus einer Presse ziehen.

Pressestruktur.Dies sind die Hauptkomponenten und Merkmale der Struktur der hydraulischen Presse:

1.Zylinder. Die Zylinderbaugruppe besteht aus Zylinder, Kolben, Stößel, Packung und Dichtungen. Kolbendurchmesser und Öldruck bestimmen die Kraft (Tonnage), die eine Presse liefern kann.

2.Rahmen.Der Rahmen ist die Hauptstruktur der Presse und enthält die Zylinder und die Arbeitsflächen.

3.Schlaganfallkontrolle. Die Hublänge kann innerhalb der Hubgrenzen des Zylinders in der Hubsteuerung beliebig eingestellt werden. Zu den Anpassungen gehören die Oberkante des Hubs, der Punkt vor der Verlangsamung und die Unterkante des Hubs.

5.Tageslicht. Dabei handelt es sich um den vertikalen Abstand von der Oberkante des Untergestells bis zur Unterseite des Stößels in seiner maximal angehobenen Position. Dieser Begriff wird manchmal mit dem Begriff „Schließhöhe“ der mechanischen Presse verwechselt. Die Schließhöhe ist der Abstand über dem Bett bei vollständig abgesenktem Stößel. Daylight beschreibt die maximale vertikale Matrizenkapazität der Presse.

Eine Untersuchung der Anatomie einer hydraulischen Presse – 1) Zylinder, 2) Rahmen, 3) Hubsteuerung, 4) Halsfreiheit, 5) Tageslicht, 6) Bett, 7) Polster, 8) Doppelhandtastensteuerung und 9) Arbeitshöhe – ermöglicht ein Verständnis seiner Form und Funktion. Dies ist eine C-Rahmenpresse.

6.Bett.Das Bett ist die flache, stationäre bearbeitete Oberfläche, die das Polster und die Matrizen trägt.

7.Nackenrolle. Hierbei handelt es sich um eine auf dem Bett montierte Platte oder Struktur, auf der die Werkzeuge montiert und befestigt werden. Die meisten hydraulischen Pressen sind so konstruiert, dass die Pressplatte abnehmbar ist.

8.Doppelte Handflächentastensteuerung. Dies ist eine gängige Methode zur Betätigung hydraulischer Pressen. Zum Absenken des Stößels müssen beide Tasten gleichzeitig gedrückt werden, sodass der Bediener beide Hände benutzen muss. Zu den Steuerkreisen gehören Wiederholsperre und Anti-Tiedown-Funktionen.

9.Arbeitshöhe.Der Abstand vom Boden bis zur Oberseite des Polsters ist die Arbeitshöhe.

Art der Rahmen.Viele dieser hydraulischen Rahmentypen sind bei mechanischen Pressenrahmen üblich:

Vierpfosten. Diese Hochleistungs-Produktionspresse ist für den Dauerbetrieb ausgelegt. Zur Befestigung des Rahmens werden vier hochbelastbare Schultersäulen mit großem Durchmesser verwendet. Diese Säulen mit großem Durchmesser führen die bewegliche Platte oder den Pressenschlitten präzise. Dies sorgt für eine außergewöhnlich gleichmäßige Ausrichtung der Ober- und Unterform, minimiert die Durchbiegung und verhindert ein Zurücklehnen. Bei dieser Art der Presse kommt es zu einer Auslenkung, die gerade nach oben und unten erfolgt. Darüber hinaus ist die Beladung der Presse von allen vier Seiten möglich, was eine einfache Integration in Produktionslinien und Fertigungszellen ermöglicht.

Hydraulische Pressen können mit größeren Tischflächen und Betten oder kleineren Betten als standardmäßig gebaut werden. Diese 900-Tonnen-Vier-Säulen-Doppelt-Hydraulikpresse ist mit einem Hauptstempel mit 700-Tonnen-Polsterstempel und einem 60-Zoll-Presskolben ausgestattet. mal 60 Zoll. Bett.

Die Kenntnis dieser Begriffe wird Ihr Verständnis einer hydraulischen Presse verbessern:

Diese Presse mit gerader Seite ist keilgeführt, um den Auswirkungen einer außermittigen Belastung entgegenzuwirken.

Außerdem haben speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS) und andere elektronische Steuerungen die Geschwindigkeit und Flexibilität einer hydraulischen Presse verbessert. Mit neuen Computerschnittstellen und Überwachung können hydraulische Pressen in fortschrittlichen computerintegrierten Fertigungssystemen eingesetzt werden.

Der eingebaute Überlastschutz gilt auch für die Werkzeuge. Wenn sie für eine bestimmte Belastung ausgelegt sind, besteht keine Gefahr, dass sie durch Überlastung beschädigt werden. Werkzeuge können so dimensioniert werden, dass sie der Belastung eines bestimmten Auftrags und nicht einer bestimmten Presse standhalten. Der Druck der Presse kann je nach Auftrag eingestellt werden. Das Fehlen von Stößen, Stößen und Vibrationen fördert eine längere Lebensdauer des Werkzeugs.

Diese Transferstraße mit drei Stationen zum Ziehen, Nachziehen und Stanzen wurde für ein Automobilunternehmen gebaut.

Offenspaltpressen ermöglichen einen einfachen Zugang von drei Seiten. Viersäulenpressen sorgen für eine gleichmäßige Druckverteilung. Geradseitenpressen bieten die erforderliche Steifigkeit für eine außermittige Belastung in Folgeverbundwerkzeuganwendungen. Es ist wichtig zu bedenken, dass die Reservetonnagekapazität umso größer sein sollte, je kritischer die Arbeit und je anspruchsvoller die Toleranzen sind.

Diese kundenspezifische, komplexe hydraulische Tiefziehpresse mit doppelt beweglicher Platte wurde mit zwei 6-Achsen-Robotern integriert, die nicht nur laden und entladen, sondern die Presse auch dazu veranlassen, mehrere Vorgänge auszuführen – Ziehen, mehrere Nachziehen und einen Abstreckvorgang --erforderlich für die Herstellung eines Hochleistungs-Hochdruckzylindertanks. Um das neu gezogene Teil aus der Presse zu entnehmen, bewegt sich ein FANUC-Roboter zwischen den Doppelplatten und weist die Presse in der richtigen Position an, wann und mit welcher Geschwindigkeit das Teil entnommen werden soll.

Sobald die Grundlagen festgelegt sind, besteht die nächste Überlegung darin, Optionen auszuwählen. Die meisten Hersteller hydraulischer Pressen bieten eine Reihe von Zubehör an, wie zum Beispiel:

Beachten Sie, dass der Hydraulikkreislauf einer Presse hauptsächlich von der Anwendung abhängt. Bei Langhubanwendungen wie dem Tiefziehen ist eine Doppelpumpenschaltung mit Regeneration üblich. Dadurch kann sich der Pressenstößel schnell auf das Werkstück zu und aus dem Werkstück bewegen und gleichzeitig eine gleichmäßige Zuggeschwindigkeit gewährleisten.

Wenn Sie jedoch auf einer hydraulischen Presse stanzen, ist es am besten, die Anzahl der Ventile, die Sie während des normalerweise sehr kurzen Hubs verwenden, zu minimieren. Die meisten zum Stanzen verwendeten Pressen verwenden aufgrund des erforderlichen kurzen Hubs nur eine einzige Hydraulikpumpe. Dieser Aufbau ermöglicht weniger „Ventilverschiebungen“, was die Zykluszeit für einen vollständigen Hub verkürzt und viel mehr Hübe pro Minute ermöglicht.

Die Qualität kann von Presse zu Presse stark variieren. Einige leichte Pressen sind in der Lage, die Arbeit kurzzeitig zu „verlangsamen“ und rückwärts zu drehen, und es gibt schwere Maschinen, die für allgemeine Metallbearbeitungsanwendungen konzipiert sind.

Um eine Maschine mit einer anderen zu vergleichen, können einige konstruktive Punkte herangezogen werden:

Rahmen: Schauen Sie sich die Rahmenkonstruktion an – Steifigkeit, Polsterdicke, Dimensionskapazität und andere Faktoren. Zylinder: Welchen Durchmesser hat er? Wie ist es aufgebaut? Wer macht es? Wie brauchbar ist es? Maximaler Systemdruck: Bei welchem ​​PSI entwickelt die Presse die volle Tonnage? Der gängigste Bereich für Industriepressen liegt zwischen 1.000 und 3.000 PSI. Pferdestärken: Dauer, Länge und Geschwindigkeit des Presshubs bestimmen die erforderliche Pferdestärke. Vergleichen Sie die PS-Werte.

Geschwindigkeit:Bestimmen Sie die Geschwindigkeit, die jede hydraulische Presse bietet.

Drücken Sie Tonnage. Die für die Ausführung einer Arbeit erforderliche Tonnage und die Formeln zu ihrer Bestimmung sind für hydraulische Pressen und mechanische Pressen gleich. Die Werkzeuge sind in der Regel austauschbar. Es mag bestimmte Anwendungen wie das Tiefziehen geben, bei denen der volle Krafthub einer hydraulischen Presse die Tonnage reduziert, es sind jedoch keine Fälle bekannt, in denen eine hydraulische Presse mehr Tonnage erfordert.

Eine Luft-über-Öl-Presse eignet sich für Anwendungen, bei denen über einen längeren Zeitraum eine Kraft auf das Werkstück ausgeübt werden muss.

Die Auswahl der Presstonnage im typischen Drucksaal ist oft kaum mehr als eine Vermutung.

Wenn beispielsweise ein Auftrag auf einer mechanischen 100-Tonnen-Presse erfolgreich ausgeführt wird, bleibt die Tonnage in der Regel während der gesamten Lebensdauer des Auftrags gleich. Der Job wurde möglicherweise nie mit 75 oder 50 Tonnen versucht. Mit einer hydraulischen Presse können Sie die Tonnage jedoch schnell und einfach anpassen und die Presse genau auf die richtige Tonnage für jede spezifische Aufgabe einstellen.

Wie sich die Presse auf den Job auswirkt. In den meisten Fällen ist die Auswirkung des Hubs bei hydraulischen und mechanischen Pressen gleich. Allerdings scheinen Fallhämmer und einige mechanische Pressen bei weichen Schmuckstücken und Schlagarbeiten besser zu funktionieren. Die Prägewirkung scheint schärfer zu sein, wenn der Aufprall vorhanden ist.

Beim Tiefziehen hingegen führt der volle Krafthub einer hydraulischen Presse zu deutlich besseren Ergebnissen.

Es gibt viele Möglichkeiten und Gründe, eine hydraulische Presse zu automatisieren, von einfach bis sehr komplex. Da die Funktionalität der Druckmaschine den Kern der Automatisierung ausmacht, ist es von Vorteil, mit einem Druckmaschinenhersteller zusammenzuarbeiten, der auch ein autorisierter Systemintegrator ist und über eine lange Erfahrung in der Bereitstellung integrierter Druckautomatisierungssysteme für eine Reihe von Anwendungen verfügt.

Die Automatisierung kann bei der Erstinstallation einer Druckmaschine integriert oder zu einer bestehenden Druckmaschineneinrichtung hinzugefügt werden. Bei Letzterem erfolgt die Automatisierung meist nicht, weil die Druckmaschine langsam läuft, sondern aufgrund vieler anderer, zum Teil überraschender Faktoren:

Die Herausforderung besteht darin, die „richtige Größe“ für das Automatisierungssystem zu ermitteln, um den heutigen und zukünftigen Produktionsanforderungen gerecht zu werden und gleichzeitig das Projektbudget einzuhalten. Daher ist es wichtig, Automatisierungsangebote an eine Reihe von Anwendungen anzupassen. Dies umfasst alles von der einfachen Pressenautomatisierung (z. B. die elektrische Integration einer Materialzuführung in die Presse) bis hin zu großen autonomen Arbeitszellen mit mehreren Pressen und mehreren Robotern.

Die Größe hydraulischer Pressen reicht von klein wie dieser relativ kleinen Bankpresse bis zu sehr groß wie dieser 500-Tonnen-Presse.