Specjalistyczne prasy i pozostałe urządzenia do obróbki plastycznej metali

Automatyzacja obróbki

Mechaniczne mechanizmy transportowe wypierane są przez roboty oraz manipulatory o większej adaptacyjności. Wraz z rozwojem napędów hydraulicznych, pneumatycznych i serwonapędów dochodzi
do optymalizacji przestrzeni roboczej maszyn oraz zmniejszania ich materiałochłonności. Do najważniejszych systemów obrabiarek sterowanych numerycznie stosowanych w procesach kształtowania blach należy zaliczyć:

• automatyczne systemy kontrolne sprzężone zwrotnie z komputerem sterującym,
• systemy automatycznej wymiany narzędzi oraz zastosowanie 3-osiowych urządzeń transferowych z modułowymi systemami transportu,
• automatyczne systemy diagnozowania kolizji oraz błędów programu sterującego.

Napędy pras

Sterowanie numeryczne w hydraulicznych prasach do tłoczenia umożliwia regulację siły i prędkości suwaka w całym zakresie jego ruchów. Wyposażenie pras korbowych w serwonapęd pozwala na wybór charakterystyki roboczej wytłaczania przy jednoczesnej mniejszej energochłonności maszyny. Obserwuje się tendencję do zastępowania pras mechanicznych prasami hydraulicznymi. W prasach mechanicznych do tłoczenia stosuje się rozwiązania napędów kolanowo-korbowych. Cechują się one korzystniejszym przebiegiem zmian siły i prędkości suwaka w porównaniu z napędami korbowymi lub mimośrodowymi. Wprowadzenie serwocylindrów sprzężonych z programowalnymi sterownikami PLC do napędu tłocznika pras korbowych pozwala na ustawienie niskiej prędkości obrotowej wału korbowego. Pozwala także na zmianę charakterystyki procesu wytłaczania. Obniża niemal o połowę koszt operacji tłoczenia w porównaniu z konwencjonalnymi prasami korbowymi.

Sztywność prasy

Wzrost wytrzymałości tłoczonych blach, który dotyczy głównie przemysłu motoryzacyjnego, powoduje podwyższenie wymagań dotyczących sztywności układu prasa – suwak. Specjalne konstrukcje maszyn (m.in. pasywne systemy hydrauliczne) pozwalają na minimalizację przesunięć kątowych i liniowych suwaka w stosunku do korpusu prasy.

Prasy krawędziowe

Standardem w produkcji pras krawędziowych stają się systemy umożliwiające szybki przesuw ruchomej belki ze zmniejszonym jej ugięciem. Również układy kompensujące zmiany wymiarów wywołane temperaturą, gwarantując wysoką dokładność gięcia. Rozwój obrabiarek sterowanych numerycznie do gięcia ukierunkowany jest na zwiększenie elastyczności obróbki, poprawę dokładności geometrycznej wyrobu, zwiększenie wydajności przy jednoczesnym zachowaniu aspektów ekonomicznych i spełnieniu norm ochrony środowiska naturalnego. W przypadku produkcji wielkoseryjnej lub pracy pras w liniach elastycznej produkcji wykorzystuje się roboty do przenoszenia i manipulacji elementów w trakcie gięcia.

Niekonwencjonalne metody kształtowania blach

Postęp w wielu dziedzinach przemysłu i związane z tym zapotrzebowanie na elementy o złożonych kształtach, których wytworzenie za pomocą konwencjonalnych metod jest ograniczone lub wręcz niemożliwe, sprawiły, że wzrosło zapotrzebowanie na maszyny do realizacji poniższych procesów obróbki plastycznej. Stosowane są one w produkcji małoseryjnej lub w przypadku specjalnych wymagań technologicznych:

• zgniatania obrotowego,
• tłoczenia przyrostowego,
• elektromagnetycznego,
• tłoczenia wewnętrznym ciśnieniem cieczy, w tym z zastosowaniem elastycznego narzędzia.

Tłoczenie wewnętrznym ciśnieniem cieczy

Rozwój innowacyjnych technologii kształtowania blach determinuje w ostatnich latach wzmocnienie postępu w zakresie sterowania i budowy m.in. pras do tłoczenia wewnętrznym ciśnieniem cieczy (hydroforming), pras do tłoczenia elastycznym narzędziem, a także expanderów. Zaletą hydroformingu jest kształtowanie wyrobu podczas jednej operacji, co przyspiesza cykl produkcyjny i eliminuje potrzebę magazynowania międzyoperacyjnego. Zwiększone zapotrzebowanie przemysłu motoryzacyjnego na łączniki rurowe wiąże się głównie z tendencją do obniżenia masy pojazdów oraz zastępowaniem elementów kutych i odlewanych elementami rurowymi. Powoduje to szybki rozwój specjalnych pras hydraulicznych o dużym nacisku suwaka zamykającego narzędzia, a także wyposażonych w wysokociśnieniowy zasilacz sterujący wewnętrznym ciśnieniem cieczy.

Systemy docisku blachy

Unowocześnienie pras do tłoczenia blach jest związane nie tylko z rozwojem tradycyjnych metod kształtowania blach. Rozwijane są również nowe maszyny wykorzystujące wielosegmentowe dociskacze płaskie i stożkowe, dociskacze pulsacyjne i elastyczne, a także inteligentne systemy multi wejścia multi wyjścia MIMO z komputerowym systemem kontroli siły docisku. Zwiększenie amplitudy pulsacji dociskacza prowadzi do zmniejszenia oporów tarcia i ma decydujący wpływ na jakość wytłoczek. Zastosowanie tłoczników wielostemplowych, których powierzchnia robocza stanowi odwzorowanie kształtu wytłaczanego elementu, prowadzi do uzyskania wytłoczki o zwiększonej dokładności kształtu przy zmniejszonej sile tłoczenia w porównaniu do kształtowania narzędziami tradycyjnymi.

Galeria