Größere Biegeanwendungen für die Abkantpresse
Lichtmasten formen und biegen
Biegeanwendungen für Straßenmasten aus Metall
8M, 10M, 12M Lichtmasten Umformen und Biegen
Mit einem Faserlaser wird ein langer Rohling geschnitten und in ein automatisiertes System geladen, das die Orientierungselemente transportiert und in die Seite einer Tandem-Abkantpresse einführt, wobei die vorderen und hinteren Werkstückpositionierer (die als Vorder- und Hinteranschlag dienen) die Führung übernehmen Teil durch Umformen. Von dort entlädt ein im Bremstisch integrierter Drücker das Teil zu einem Fördersystem, das das Stück zu einer Vorrichtung zum Nahtschweißen bringt.
Dies ist eine Anwendung für Lichtmasten, die extrem kurze Lieferzeiten erfordert. Das Unternehmen beschloss, die Rohlinge nicht nur aus Geschwindigkeitsgründen mit einem Faserlaser zu schneiden, sondern auch, um die Anforderungen an die Kantenqualität zu erfüllen. Das Werkstück wurde von der Tandembremse direkt zum Nahtschweißen geformt, ohne entgratet oder geschweißt zu werden.
Obwohl eine solche Automatisierung für ein Geschäft mit hohem Produktmix und geringem Volumen nicht wirtschaftlich sinnvoll ist, ist dies jedoch ein Punkt: Beim Biegen in großem Maßstab, sei es bei einer großen Abkantpresse oder bei einer Tandemmaschine, ist das tatsächliche Biegen nicht der Fall dauert nicht lange Stattdessen verbringen die Bediener die meiste Zeit damit, alles andere zu tun: das massive Werkstück zur Bremse zu bringen und von der Bremse zu nehmen, das Werkstück zwischen den Kurven zu positionieren, auf Kräne zu warten und Werkzeuge zu wechseln.
Das Eintauchen in die Biegezone großer Werkstücke kann eine verlockende Idee sein; Vielleicht hilft es, einen hervorragenden Shop von Mitbewerbern abzuheben. Wenn ein Geschäft jedoch in solche Prozesse investiert, nennt die Quelle mehrere Faktoren, die die Geschwindigkeit der Arbeitsabläufe in der Einrichtung beeinflussen können.
Tandem oder eine große Bremse?
Angenommen, Sie haben eine große Bremse. Sie bilden einen massiven Teil, gefolgt von mehreren anderen Teilen, die für Ihre anderen Abkantpressen zu groß sind, für das lange Bett der großen Bremse jedoch relativ klein. Inzwischen stehen andere größere Teile in der Warteschlange und warten, bis sie an der Reihe sind.
Mit einer Tandem-Abkantpresse, bei der zwei kleinere Bremsen miteinander verbunden sind, hätten die Bediener diese Kleinserien an den einzelnen Bremsen gebildet und könnten dann in den Tandem-Modus zurückkehren, um den nächsten großen Teil in der Warteschlange zu bearbeiten. Dann kommt noch ein anderer Auftrag, der die Bildung eines extrem großen Teils erfordert. Ihre Tandembremse hat die erforderliche Tonnage pro Fuß, und Sie haben sogar die richtigen Werkzeuge. Mehrere Biegungen im Teil erfordern jedoch einen erheblichen Freiraum hinter dem Werkzeug. Das ist der Freiraum, den Ihre Tandemmaschine nicht hat, dank der Kehle in der Mitte des Bettes - Platz hinter den Werkzeugen in der Mitte des Bettes, wo die beiden Bremsen miteinander verbunden sind. Versuchen Sie es mit dieser speziellen Aufgabe, und das Werkstück würde mit dem Maschinenrahmen kollidieren.
Wenn Sie eine große Maschine mit offenem Raum hinter dem Werkzeug und keinen Hals in der Mitte des Bettes hätten, hätten Sie diese und andere extreme Aufgaben übernehmen können. Und vielleicht wären diese Jobs lukrativ genug, um die zusätzlichen Kosten für die Installation einer großen Abkantpresse einschließlich des erforderlichen zusätzlichen Fundaments auszugleichen.
Laut Quellen hängt die Wahl der Abkantpresse vom aktuellen und potenziellen Produktmix eines Fabenshops ab. Eine große Abkantpresse könnte Arbeiten bewältigen, die hinter dem Werkzeug viele Freiräume erfordern. Sie geben aber auch die Flexibilität und den Durchsatz der Tandemmaschine auf.
Anwendungen wie die Herstellung von Lichtmasten erfordern möglicherweise keine Flexibilität: Das heißt, kleinere Teile in den beiden kleineren Bremsen und dann ein großer Teil mit dem System im Tandemmodus. Sie benötigen jedoch die höheren Geschwindigkeiten, die ein Tandemsystem bietet. In der Regel müssen sich die Polhersteller nicht um einen großen offenen Raum hinter den Werkzeugen kümmern, obwohl die Hersteller von Tandembremsen nach wie vor tiefere Kehle bieten, um eine größere Vielfalt von Aufgaben zu ermöglichen (siehe Abbildung 1 ).
Materialhandhabung
Wie automatisiert kann eine Abkantpresse sein? Um diese Frage zu beantworten, können Läden möglicherweise Produkt- oder Teilefamilien identifizieren, einschließlich Teile, die für verschiedene Kunden oder sogar für verschiedene Branchen bestimmt sind und dennoch ähnliche Merkmale wie Größe, Form oder Material aufweisen. In diesem Fall kann der Shop möglicherweise mit einer bestimmten Art der Materialhandhabungsautomatisierung voranschreiten, wenn die Investition für das Volumen und die Konsistenz der Produktfamilie sinnvoll ist (siehe Abbildung 2 ). Das Biegen der Stangen ist ein bekanntes Beispiel.
„Beispielsweise können einige automatisierte Systeme tatsächlich ein Blatt anheben und auf einen Pendeltisch legen, der es in die Abkantpresse einführt. Fügen Sie hinzu, dass solche Blätter häufig vor den Werkzeugen bewegt werden, wobei einzelne Schieber die Platte zwischen den Werkzeugen und gegen Positionierer vor und hinter den Werkzeugen in Position bringen.
Diese Positionierer können auch als Front- und Hinteranschlag dienen. Diese Schiebevorrichtungen positionieren große Werkstücke während des Umformzyklus. „Wenn Sie anfangen zu formen, haben Sie keine Werkstückkante mehr parallel zum Boden.“
Das Messen und Manipulieren von Teilen erfolgt in der Regel mit Geräten mit großen vertikalen Oberflächen, so dass sie das Werkstück nach der Formung noch bearbeiten können. “Denken Sie an einen typischen Hinteranschlag mit Fingern, die nur einen halben Zoll groß sind.
Dann müssen Sie diese großen Formteile aus der Bremse nehmen. Hersteller von Lichtmasten verfügen über Auswerfersysteme, die den Mast seitlich zu einem anderen Materialtransportsystem wie einem Rollenförderer drücken. Diese Schieber können unter oder über dem Bett oder am Materialhandlingstisch montiert werden (siehe Abbildungen 3 und 4 ).
„Dann haben Sie das Problem, diese Werkstücke über die Matrize [während des Auswerfens] zu schaben“, fügte Claude hinzu und fügte hinzu, dass Systeme integriert werden können, in die Rollen von unten heraustreten, um das Werkstück von der Oberfläche der Matrizenschultern zu heben, wodurch das Werkstück ermöglicht wird reibungslos aus dem Arbeitsbereich rollen.
Obwohl es nicht unbedingt für das Stangenbiegen erforderlich ist, können Blechfolger auch dazu beitragen, den Umformprozess zu vereinfachen und die Notwendigkeit eines Krans zum Festhalten des Werkstücks zu beseitigen. Diese für das Biegen großer Werkstücke konzipierten Mitnehmer sind eine CNC-Achse. Wenn der Stößel in die Matrize und in das Metall drückt, wissen die Anhänger, in welcher Geschwindigkeit und in welchem Winkel das Blech gebogen wird, und sie unterstützen die Arbeit, wenn es nach oben geht und sich nach unten löst.
"Stellen Sie sich vor, Sie hätten eine Pfanne, die 20 Fuß lang ist und einen 4-Zoll-Flansch hat und 40 Zoll an der Vorderseite hängen." "Wenn Sie Anhänger haben, können Sie diesen Teil mit einem einzigen Bediener biegen."
Laut Quellen ist die am häufigsten verwendete Art der Materialtransporthilfe bei Operationen mit hohem Produktmix ein dedizierter Kran (siehe Abbildung 5 ). Einige werden direkt am Maschinenrahmen montiert. Der Bremsenbediener muss nicht länger warten, bis ein Brückenkran verfügbar ist, und andere Personen müssen nicht auf den Kran warten, da er an der Bremse festgebunden ist. Dieses Warten kann den gesamten Shop-Durchsatz erheblich beeinträchtigen.
Bremse betätigen
Eine solche Materialhandhabungsautomatisierung hat einen direkten und offensichtlichen Effekt auf den Durchsatz und die Umformzykluszeit. Aber für die Geschäfte, in denen das Arbeitsspektrum zu vielfältig ist, gaben sie an, weniger offensichtliche Faktoren in der Zykluszeitgleichung zu berücksichtigen.
Stellen Sie zum einen sicher, dass die Maschine ordnungsgemäß läuft und ordnungsgemäß kalibriert ist. Bei der Handhabung großer Teile müssen Hinteranschläge (und manchmal auch Frontanzeigen) beträchtliche Entfernungen zurückgelegt werden, und der Abstand zwischen der Mitte der V-Matrize und der Oberfläche der Lehre muss genau sein. Wenn die tatsächlichen Positionen der Hinteranschläge nicht mit den im Controller angegebenen Positionen übereinstimmen, treten Probleme auf, und die Biegezykluszeiten werden immer länger, da die Bediener Schwierigkeiten damit haben, dass dies funktioniert.
„Die korrekte Kalibrierung ist besonders wichtig, wenn Sie ein Teil herstellen, das den Unterschied zwischen zwei Maschinen ausmacht.“ Er fügte hinzu, dass eine komplexe, koordinierte Rückmessung zwischen den beiden Bremsen ordnungsgemäß funktionieren muss. Und wenn die Bediener mit automatischen Zuführsystemen arbeiten, die das Material von vorne und hinten handhaben (wiederum als Messgerät und Positionierer), kann dies besonders kompliziert werden.
Die Betten der beiden Bremsen sollten ebenfalls ausgerichtet sein. Die meisten Tandemmaschinen verfügen über solide Ausrichtmethoden, die sichere Schraubverbindungen und Präzisionsnivellierung umfassen. Wenn diese Ausrichtung nicht so ist, wie sie sein sollte, befinden sich die Werkzeuge in der falschen Position, und es treten erneut Probleme auf.
„Die Ausrichtung muss genauestens sein“, „Die Betten können mit Halterungen, Zug- und Druckschrauben und Befestigungsschrauben zusammengehalten werden, um sie perfekt zu fixieren. Sobald sie ausgerichtet sind, sollte alles gut funktionieren. Aber das erste Mal ist wichtig, um sicherzustellen, dass alles passt. “
Dann kommen die Überlegungen zur Tonnage. Anwendungen wie das Biegen von Lichtmasten bringen eine typische Tandem-Abkantpresse normalerweise nicht an ihre Grenzen. Aber viele andere Anwendungen tun dies, insbesondere angesichts der steigenden Beliebtheit von hochfesten Materialien.
Häufig besteht eine Tandemmaschine aus zwei identischen Abkantpressen nebeneinander mit jeweils derselben Tonnage und Bettlänge. Aber manchmal kann eine Bremse in einer Tandem-Anordnung aufgrund verschiedener Faktoren eine kürzere oder längere Bettlänge und eine niedrigere oder höhere Biegekapazität haben. Unabhängig vom Setup muss die Tonnage pro Fuß auf beiden Maschinen identisch sein.
Die gleichen Regeln für die Seitenbelastung, die für eine einzelne Bremse gelten, gelten auch für ein Tandem-Setup. Wenn ein Werkstück so platziert wird, dass eine Bremse wiederholt nur auf einer Seite den Umformdruck hat, können die hydraulischen Komponenten dieses Zylinders vorzeitig verschleißen.
"Wenn Sie beispielsweise die Tandemmaschine ständig auf der rechten Seite beladen, wenn sich das Teil nur wenige Meter bis zur zweiten Maschine erstreckt, wird der Y2-Zylinder der linken Maschine zu frühem Dichtungsverschleiß ausgesetzt." "Es wird heiß und verschleißt vorzeitig, weil dieser Zylinder im Vergleich zum anderen Zylinder überarbeitet ist."
Quellen sagen, die wichtigste ist, die Tonnage-Bewertung niemals zu überschreiten; Dazu gehören sowohl die Abkantpresse als auch die Werkzeuge. Ein Geschäft sollte in einen gesunden Tonnagepuffer investieren, um zu vermeiden, dass die Tonnage über das Limit hinausgeht. Bei der heutigen Verwendung von hochfestem Material sind gehärtete Werkzeuge, die für die Handhabung dieses Materials (mit großen Radien, 10- bis 12-fache Materialstärke) ausgelegt sind, ein Muss.
„Stellen Sie sicher, dass Sie sich innerhalb der Komfortzone des gewünschten Ziels befinden.“ „Wenn Sie 30 Tonnen pro Fuß benötigen und Ihre Werkzeuge bis zu 32 Tonnen pro Fuß bewältigen können, ist dies wahrscheinlich keine gute Idee. Wenn das Material etwas schwieriger ist (als angegeben), befinden Sie sich nicht in einer guten Situation. Sie brauchen einen guten Puffer, um diese Variation zu berücksichtigen. “
Ein weiterer Faktor, der fast selbstverständlich geworden ist: „Sie benötigen ein gutes, präzises automatisches Ballonsystem. Wenn die Steuerung die Informationen erhält, sollte sie berechnen, wie viel Balligkeit erforderlich ist, um die Durchbiegung auszugleichen. “
"Kronen ist wirklich das wichtigste Element", fügt hinzu, dass Krönungstechnologie vor allem in Tandemsystemen glänzt. "Moderne Systeme synchronisieren die Zylinder - zwei oder [bei Tandem-Systemen] vier oder [bei Tridem-Maschinen] sogar sechs" schüchtern "- alle fünf Millisekunden", sagte er. „Das System prüft ständig, ob Sie eine konstante Geradeausbewegung in der Maschine haben.“ (Eine Tridem-Abkantpresse besteht aus drei miteinander verbundenen Maschinen.)
Werkzeugeffekte
In einem Betrieb mit hohem Produktmix waren sich die Quellen einig, dass der Werkzeugwechsel eine der Hauptursachen für Ausfallzeiten bei starker Biegung ist. Das Umrüsten derart großer Werkzeuge kann Stunden dauern.
Es gibt zahlreiche Optionen, um diese Zeit zu verkürzen. Zu den weniger teuren Optionen zählen die Investition in oder die Herstellung von Werkzeugwagen, um das Entfernen und Installieren der massiven Stempel und Matrizen zu unterstützen. Der Vorgang dauert immer noch eine Weile, aber zumindest muss der Bediener nicht auf einen Gabelstapler warten.
Eine weitere Option besteht darin, in segmentierte Werkzeuge zu investieren, wodurch die Werkzeuge leichter ausgetauscht werden können. Eine weitere zu berücksichtigende Werkzeuginvestition sind Stempel, bei denen Sie die Spitzenradien ändern können. Die Bediener müssen die Tipps immer noch manuell auswechseln, aber es ist viel weniger anstrengend als das Auswechseln eines ganzen Schlages. Außerdem werden die Bediener dazu angehalten, den richtigen Stempelradius für die Anwendung zu verwenden - anstatt versehentlich eine Falte in die Biegung zu legen, indem ein Spitzenradius verwendet wird, der für den Job zu eng ist.
Die wahrscheinlich effektivste Option ist auch die teuerste: V-Matrizen mit variabler Breite. Beim Luftbiegen hängt der resultierende Radius von der Düsenöffnungsbreite ab. In einer großen Biegungssituation kann das Ändern einer Düse in eine andere mit einer anderen Breite Stunden dauern. Ein V-Stempel mit variabler Breite, der von der CNC gesteuert wird, kann die Breite in wenigen Minuten ändern und den Wechsel des V-Stempels überflüssig machen (siehe Abbildung 6 ).
Quellen wiesen darauf hin, dass V-Matrizen mit variabler Breite nicht für jede Anwendung sinnvoll sind. "Wenn Sie einen V-Würfel mit variabler Breite haben, wissen Sie, dass Sie sich oft nicht nach unten beugen können", sagte Vanhoenacker.
Er erklärte, dass, wenn ein Werkstück gedreht werden muss, um einen hohen negativen Flansch zu bilden, Spielprobleme mit einer V-Matrize mit variabler Breite auftreten können. Die Matrizenschultern sitzen auf einem breiten Block mit Spuren, die es ihnen ermöglichen, sich zu bewegen, um eine breitere oder engere Öffnung zu schaffen. Ein hoher negativer Flansch kann mit diesem Block kollidieren.
Insgesamt kann sich die Investition in die Werkzeugausstattung auszahlen, obwohl sie beträchtlich ist. Es geht wieder um den Gesamtformungszyklus und um herauszufinden, welche Aufgaben wirklich die meiste Zeit in Anspruch nehmen. Das Warten auf einen Kran braucht Zeit. Das Werkstück zu positionieren braucht Zeit. Das Entladen kann wie ein langsamer Prozess erscheinen - aber das Herausnehmen von Werkzeugen kann den ganzen Tag überfordern.
