Gran flexión freno de la prensa, de alto rendimiento

Superar los retos de productividad en flexión a gran pieza de trabajo

Una larga en blanco es del corte en un láser de fibra y offloads en un sistema automatizado que transporta, orienta, y la alimenta en el lado de una prensa plegadora en tándem, con posicionadores de piezas de trabajo frontal y posterior (que doble como frontal y topes traseros) que guía la parte a través de la formación. A partir de ahí un empujador integrado en las offloads mesa freno de la pieza a un sistema de transporte que se lleva a la pieza a un aparato para la soldadura de la costura.

Steve Claude, describió la operación anterior, una aplicación poste de luz que exigía tiempos extremadamente rápida de plomo. La empresa eligió para cortar los espacios en blanco con un láser de fibra no sólo para la velocidad, sino también para alcanzar los requisitos de-la calidad del borde pieza pasó de forma en el freno tándem directamente al cordón de soldadura, sin desbarbar o prep soldadura.

Aunque dicha automatización no tendría sentido para un negocio de alta mezcla de productos, tienda de bajo volumen, lo hace probar un punto: En gran escala de flexión, ya sea en un gran freno de la prensa o una máquina tándem, el doesn flexión real 't toma mucho tiempo. Operadores vez pasan la mayor parte de sus días haciendo todo lo demás: conseguir la pieza de trabajo masiva hacia y desde el freno, el posicionamiento de la pieza entre las curvas, a la espera de grúas, y el cambio de herramientas.

Sumergirse en el gran escenario de la pieza de flexión puede ser una idea tentadora; tal vez ayudará a establecer un taller de fabricación, aparte de los competidores. Pero cuando una tienda está invirtiendo en este tipo de procesos, fuentes nombró a varios factores que pueden afectar la rapidez con flujos de trabajo a través de la instalación.

Tándem o un freno grande?

Digamos que tiene un freno grande. Se forma una parte masiva seguida por varias otras partes son demasiado grandes para sus otras prensas plegadoras, pero relativamente pequeñas para la cama larga de la gran freno. Mientras tanto, otras piezas más grandes se sientan en la cola, esperando su turno.

Con una prensa plegadora en tándem, siendo dos frenos más pequeños atados juntos, los operadores podrían haber formado los lotes a pequeña parte, de la frenos individuales, a continuación, volver al modo de tándem para procesar el siguiente gran parte en la cola. Pero luego viene otro trabajo para la oferta, que requiere la formación de una parte muy grande. Su freno tándem tiene el tonelaje requerido por pie, e incluso tener la herramienta correcta. Sin embargo, varias curvas en la parte requieren separación significativa detrás del utillaje. Ese espacio libre de su máquina tándem no tiene gracias a la garganta en el centro de la cama en el espacio detrás de las herramientas en el centro de la cama, donde los dos frenos se unen entre sí. Tratar de formar este trabajo en particular, y la pieza de trabajo podría chocar con la estructura de la máquina.

Tener una máquina de gran tamaño, con un espacio abierto detrás de la herramienta y no la garganta en el centro de la cama, que habría sido capaz de asumir este y otros trabajos extremos. Y tal vez esos trabajos serían lo suficientemente lucrativo para compensar el gasto adicional de la instalación de una gran freno de la prensa, incluyendo la base extra que se requiere.

Según las fuentes, las cuales freno de la prensa a elegir depende de la combinación de productos actual y potencial de un taller de fabricación. Una gran freno de la prensa podría abordar el trabajo que requiere muchos pies de espacio libre detrás del utillaje. Pero también renunciar a la flexibilidad y el rendimiento ofrecido por la máquina tándem.

“Una gran freno de la prensa por lo general tiene más costes de transporte, más los costos de cimentación, y la productividad será menor [que con una máquina tándem]”, dijo Lieven Vanhoenacker, un gerente de ventas de LVD. “Sin embargo, lo que realmente depende de los requisitos del producto de la operación.” Vanhoenacker añadió que muchas operaciones elegir un freno más pequeño y luego, a medida que surgen oportunidades para doblar piezas más largas en el camino, conectar otro freno para tener un sistema tándem.

Aplicaciones como la fabricación del poste de luz pueden no necesitar la flexibilidad: es decir, la formación de partes más pequeñas en los dos frenos más pequeños y luego la formación de una gran parte con el sistema en el modo tándem. Pero necesitan las velocidades más altas a las ofertas del sistema tándem. Y los fabricantes de polos por lo general no necesitan preocuparse de tener un gran espacio abierto detrás de la herramienta, aunque los fabricantes de freno tándem continúan ofreciendo gargantas profundas para dar cabida a una variedad mayor de puestos de trabajo (vea la figura 1).

Figura 1

La garganta de un freno tándem de prensa puede ser muy profunda. Pero si un trabajo requiere una cantidad extremadamente grande de espacio abierto detrás de las herramientas, una gran freno de la prensa puede ser el camino a seguir.

La decisión sobre qué camino tomar implica algo más que mirar a geometrías de piezas, o incluso en cuántos puestos de trabajo necesario producir más de un día o un mes. Como Shane Reynolds, dijo, “A menudo, los gerentes deben mirar en donde el negocio es hoy en día, donde ha estado, y el crecimiento futuro. ¿Cómo ha cambiado o ampliado en los últimos 20 años el negocio? Y donde va su negocio?”

Añadió que esto a veces conduce a algunas conversaciones difíciles, pero antes de dar el paso en una inversión masiva freno de la prensa, las respuestas a estas preguntas pueden ser extremadamente valiosa.

Manejo de materiales

¿Cómo automatizado puede ser una operación de prensa de freno? Para responder a esta pregunta, tiendas pueden ser capaces de identificar a las familias de productos o piezas, incluidas las piezas que pueden ser diferentes para los clientes o incluso industrias y sin embargo comparten atributos similares, tales como el tamaño, forma o material. A continuación, la tienda puede ser capaz de moverse hacia adelante con algún tipo de automatización de manejo de materiales, si la inversión tiene sentido para el volumen y la demanda consistencia de la familia de productos (ver Figura 2). Polo de flexión es un ejemplo común.

“Por ejemplo, algunos sistemas automatizados en realidad puede levantar una hoja y colocarlo sobre una mesa de transporte que lo introduce en el freno de prensa”, dijo Claude, añadiendo que tales hojas a menudo se mueven delante de las herramientas, en cuyo punto empujadores individuales se mueven la placa en su posición entre las herramientas y en contra de los posicionadores por delante y por detrás de las herramientas.

Esos posicionadores, de nuevo, también pueden actuar como una escuadra frontal y tope trasero. Estos dispositivos de empuje posicionan grandes piezas de trabajo durante todo el ciclo de formación. “Cuando se inicie la formación de arriba, ya no tiene una arista de la pieza paralela al suelo”, dijo Claude. “Así medición y parte manipulación se hace típicamente con los dispositivos con grandes superficies verticales en ellos, por lo que todavía puede manipular la pieza después de que se formó.” Piense en un tope trasero típico, con los dedos que pueden ser sólo una media pulgada o menos de altura. En estas aplicaciones, Claude dijo, que puede ser un pie de altura.

Luego hay que conseguir estas grandes piezas formadas fuera del freno. fabricantes poste de luz tienen sistemas de eyector que empujan el polo hacia fuera el lado a otro sistema de manipulación de material, como un transportador de rodillos. Estos empujadores pueden montarse por debajo o por encima del lecho, o pueden estar montados en la tabla de manejo de materiales (ver las figuras 3 y 4).

“Entonces usted tiene el problema de raspado de estas piezas de trabajo a través de la matriz [durante la expulsión de la pieza]”, dijo Claude, añadiendo que los sistemas se pueden integrar en el que los rodillos emergen desde abajo para levantar la pieza de trabajo fuera de la superficie de los hombros morir, lo que permite la pieza a rollo sin problemas fuera de la envolvente de trabajo.

Aunque no necesariamente se utiliza para el doblado de polos, los seguidores de hojas también pueden ayudar a hacer más fácil el proceso de formación y eliminar la necesidad de una grúa para sostener la pieza de trabajo en su lugar. Estos seguidores, diseñados para el plegado a gran pieza de trabajo, son un eje CNC. A medida que los empujes de RAM en la matriz y de metal, los seguidores saben a qué velocidad y el ángulo de la hoja está siendo doblada, y ayudan a apoyar el trabajo a medida que sube y libera a la baja.

“Imagínese que usted tiene una bandeja que es de 20 pies de largo con una brida de 4 pulgadas y 40 pulgadas colgando por la parte frontal,” dijo Claude. “Si tiene seguidores, se puede doblar esa parte con un operador”.

Según las fuentes, el tipo más común de la ayuda de manejo de materiales en operaciones de alto producto de mezcla sigue siendo una grúa dedicada (ver Figura 5). Algunos se montan directamente en el bastidor de la máquina. Ya no hace la necesidad del operador del freno que esperar a que una grúa que estén disponibles, y tampoco lo hacen otras personas tienen que esperar a la grúa, ya que está atado en el freno. Todo lo que espera puede poner una tensión seria en el rendimiento general de la tienda.

Figura 2

En esta configuración automática, un sistema de manejo de materiales dedicados eleva el blanco y lo coloca sobre la mesa de alimentación delante del freno tándem de prensa.

Prensa funcionamiento de los frenos

Tal automatización de manejo de materiales tiene un efecto directo y evidente en el rendimiento y la formación de tiempo de ciclo. Pero para aquellas tiendas en las que el rango de trabajo es demasiado diversa, las fuentes dijeron que deben mirar a menos factores obvios en la ecuación del tiempo de ciclo.

Por un lado, asegurarse de que la máquina funciona como debería y está correctamente calibrado. Manipulación de piezas grandes, topes traseros (y algunas veces frontgauges) necesidad de mover distancias significativas, y la distancia entre el centro de la matriz V y la superficie de las necesidades de calibre para ser exactos. Si las posiciones reales de los topes traseros no coinciden con las posiciones dadas en el controlador, sobrevienen problemas, y plegado de los tiempos de ciclo se hacen cada vez más tiempo ya que los operadores se esfuerzan por hacer que funcione.

“Calibración adecuada es especialmente importante cuando se está haciendo una parte que se extiende la diferencia entre dos máquinas”, dijo Reynolds de JMT. Añadió que backgauging compleja, coordinada entre los dos frenos tiene que estar funcionando correctamente. Y cuando los operadores están trabajando con sistemas de alimentación automática manejar el material de delante y detrás (de nuevo, actuando tanto como un indicador y el posicionador), las cosas pueden ser especialmente complicado.

Las camas de los dos frenos también deben estar alineados. La mayoría de las máquinas en tándem tienen métodos de alineación sólidos que implican uniones atornilladas seguras y nivelación de precisión. Si esa alineación no es lo que debería ser es, las herramientas estarán en la posición incorrecta, y, de nuevo, los problemas sobrevienen.

“La alineación aquí tiene que ser el lugar,” dijo Reynolds. “[Las camas] pueden mantenerse juntas con pernos entre paréntesis, de empuje y de tracción, y la fijación de tornillos para mantenerlos en su lugar perfectamente. Una vez que están alineados, todo debería funcionar bien. Pero esa primera vez es fundamental para asegurarse de que todo coincide “.

Luego vienen las consideraciones de tonelaje. Aplicaciones como poste de luz de flexión por lo general no empujan un freno de prensa tándem típica a sus límites. Pero muchas otras aplicaciones hacen, especialmente teniendo en cuenta la creciente popularidad de materiales de alta resistencia.

A menudo, una máquina de tándem es simplemente dos idénticos lado frenos de la prensa al lado del otro, cada uno con el mismo tonelaje y cama de longitud. Pero a veces, debido a diversos factores, uno de freno en una disposición en tándem puede tener una longitud de la cama corta o más larga y una capacidad de flexión inferior o superior. Independientemente de la configuración, el tonelaje por pie debe ser idéntico en ambas máquinas.

Las mismas reglas de carga lateral que se aplican a un solo freno también se aplican a una configuración tándem. Si una pieza de trabajo se coloca de tal manera que uno de freno se ha conformado a presión en un solo lado, en repetidas ocasiones, los componentes hidráulicos de ese cilindro pueden desgastarse antes.

“Por ejemplo, si se carga continuamente la máquina tándem en el lado derecho, donde la parte se está extendiendo a la segunda máquina sólo varios pies, obtendrá un desgaste prematuro del sello en su cilindro Y2 en la máquina de izquierda”, dijo Reynolds. “Se calentará y prematuramente desgaste, debido a que el cilindro está siendo exceso de trabajo en comparación con el otro cilindro.”

Lo más importante, dicen las fuentes, es que nunca exceda el tonelaje; Esto incluye tanto la prensa plegadora y utillaje. Una tienda debe invertir en un buffer tonelaje saludable para evitar empujar el tonelaje sobre el límite. Y con el uso actual de material de alta resistencia, herramientas endurecidas diseñadas para manejar este tipo de material (con radios grandes, de 10 a 12 veces el espesor de materiales) son una necesidad.

figura 3

Un empujador expulsa una pieza de trabajo por el lado de un freno de prensa tándem

“Asegúrese de que está dentro de la zona de confort de lo que estamos tratando de lograr”, dijo Reynolds. “Si necesita 30 toneladas por pie, y sus herramientas puede manejar hasta 32 toneladas por pie, que probablemente no es una buena idea. Si el material es sólo un poco más difícil [de lo que se haya especificado], que no estará en una situación buena. Se necesita una buena memoria intermedia para tener en cuenta que la variación “.

Claude añadió otro factor que ha llegado a ser casi un hecho: “Se necesita una buena y preciso sistema de coronación automática. Cuando el control recibe la información, se debe calcular la cantidad de coronación se requiere para compensar la desviación “.

“Coronación es realmente el elemento más importante”, dijo Vanhoenacker, añadiendo que la tecnología que corona brilla especialmente en sistemas en tándem. “Los sistemas modernos sincronizar los cilindros de dos o [con sistemas tándem] cuatro o [con máquinas tridem] incluso seis cada 5 milisegundos,” dijo. “El sistema continuamente comprobaciones para asegurarse de que tiene movimiento de línea recta constante en la máquina.” (A freno tridem prensa es tres máquinas conectadas entre sí).

Efectos de herramientas

En una operación de alta mezcla de productos, fuentes coincidieron en que el cambio de herramienta es una de las mayores causas de tiempo de inactividad en flexión pesada. Cambiando sobre este tipo de herramientas de gran tamaño puede tardar horas.

Las opciones abundan para acortar este tiempo. Las opciones menos costosas incluyen la inversión en la fabricación de carros de troqueles o para ayudar en la extracción e instalación de los punzones y matrices masivas. El proceso todavía necesita bastante tiempo, pero al menos, no será necesario que el operador que esperar alrededor de un camión de tenedor.

Otra opción es invertir en herramientas segmentada, lo que hace que las herramientas más fáciles de reemplazar. Otra inversión en herramientas a tener en cuenta son golpes en los que puede modificarse a cabo los radios de punta. Los operadores aún tienen que cambiar las puntas de forma manual, pero es mucho menos arduo que cambiar a cabo un golpe entero. También alienta a los operadores a utilizar la radio del punzón adecuado para la aplicación, en lugar de poner inadvertidamente un pliegue en la curva del uso de un radio de punta que es demasiado estrecho para el trabajo.

Probablemente la opción más eficaz es también el más caro: matrices V de anchura variable. En flexión de aire, el radio resultante depende de la anchura-abertura de la matriz, y en una situación de flexión en gran escala, el cambio de un troquel a uno con una anchura diferente puede tomar horas. A V troquel de anchura variable, controlada por el CNC, se puede cambiar el ancho en unos pocos minutos y eliminar la necesidad de cambiar fuera de la matriz V (véase la Figura 6).

Las fuentes advirtieron que muere V de ancho variable no tienen sentido para cada aplicación. “Si usted tiene un V mueren [de anchura variable], sabe que a menudo no se puede doblar hacia abajo,” dijo Vanhoenacker.

Se explicó que si una pieza de trabajo tiene que ser volteado para formar una brida negativo alto, ediciones de la separación pueden surgir con una V troquel de anchura variable. Los hombros de troquel se sientan en un amplio bloque con pistas, que permiten que se muevan para crear una abertura más ancha o más estrecha. Una brida negativo de altura puede chocar con ese bloque.

En general, la inversión en herramientas, aunque significativa, puede valer la pena. De nuevo vuelve a mirar el ciclo general de la formación y el descubrimiento de las tareas que realmente toman la mayor parte del tiempo. A la espera de una grúa lleva tiempo. La colocación de la pieza de trabajo lleva tiempo. La descarga puede parecer un proceso, pero cambiando a cabo herramientas pueden comer hasta un día entero lento.

Figura 4

En esta configuración, las piezas de trabajo formadas se envían hacia fuera el lado del freno a un transportador de rodillos.

“Algunas empresas ponen espaciadores o placas para ajustar manualmente las matrices V”, dijo Reynolds, “pero la herramienta todavía puede tomar horas para ajustar. Sí, si gastan el dinero por adelantado, [CNC matrices V ajustable] puede parecer caro, a veces $ 100.000 o $ 200.000. Pero el ajuste morir ahora parte inferior lleva unos minutos frente a un par de horas. ¿Cuánto cuesta que ahorrar durante la producción?

“Si le preguntas a los propietarios y operadores por ahí [que han adquirido un gran freno de la prensa] lo que hubieran hecho de otra manera, a menudo dicen que les han ido con una boquilla ajustable V CNC,” continuó Reynolds. “No he topado con uno todavía que dijeron que desean que no hicieron la inversión.”