Ștanțarea clemelor matriței: alegeți greșit și matrița dvs. se schimbă la mijlocul cursei-

Ce fac clemele de ștanțare și de ce contează

Imaginează-ți presa rulând la 60 de mișcări pe minut. Matrița superioară se lovește de material, generează mii de kilograme de sarcină inversă, iar vibrațiile se unduiesc prin suport. Ce menține ambele jumătăți de matriță blocate în poziție prin toate acestea? Răspunsul este sistemul dvs. de prindere, iar dacă eșuează, totul eșuează în aval.

Definiția și funcția de bază a clemelor matrițelor de ștanțare

Clemele matriței de ștanțare sunt dispozitive mecanice sau -acționate de putere care fixează jumătățile superioare și inferioare ale unei scule de presare (matrice) pe picior (glisier) și placa de sprijin, rezistând tuturor forțelor statice și dinamice generate în timpul ciclului de ștanțare.

Într-o presă de ștanțare, jumătatea superioară a matriței se atașează la glisier, în timp ce jumătatea inferioară este prinsă sau prinsă cu șuruburi de pat sau suport. Clema matriței este interfața critică între aceste componente de scule și structura presei în sine. Sarcina sa depășește simpla ținere a unui bloc greu de oțel pe loc. Fiecare cursă de presă produce forțe de formare, deplasare-prin șoc, forțe de decuplare și vibrații. O clemă a matriței trebuie să reziste la toate aceste sarcini în mod repetat, adesea milioane de cicluri de-a lungul unui ciclu de producție, fără a permite mișcarea măcar fracționată a sabotului matriței în raport cu presa.

De ce integritatea prindere afectează calitatea pieselor și siguranța presei

Când te gândești la problemele legate de calitatea pieselor, prinderea rareori primește vina. Dar ar trebui. O matriță care se deplasează chiar și cu câteva miimi de inch la mijlocul cursei-introduce variații dimensionale în fiecare parte ștanțată care urmează. Se modifică permisele de lovire-pentru a-moare. Piloții nu se mai aliniază cu găurile pre-perforate. Stațiile de matrițe progresive pierd înregistrarea. Rezultatul este resturi, deteriorarea sculei și timp neplanificat.

Dimensiunea siguranței este la fel de serioasă.Elementele de fixare-motrice sunt supuse încărcării ciclicede la vibrațiile presei și de la restrângerea care vine cu utilizarea repetată. O singură clemă eșuată sub sarcină dinamică poate elibera o secțiune a matriței cântărind sute sau mii de lire sterline. Acesta este motivul pentru care fixarea redundantă, verificarea adecvată a cuplului și selectarea corectă a clemelor nu sunt cele mai bune practici opționale. Sunt cerințe fundamentale de siguranță pentru fiecare configurație a presei.

Acest ghid acoperă întregul ciclu de viață al clemelor de matriță: tipuri și principii de funcționare, calcule ale forței de strângere, proceduri de instalare, programe de întreținere și un cadru de decizie structurat pentru selectarea sistemului potrivit. Fie că sunteți un tehnician de presă care setează matrițe zilnic, un inginer de scule care specifică strângerea pentru o nouă matriță progresivă sau un manager de operațiuni care evaluează actualizările de schimbare rapidă a matriței, secțiunile următoare vă vor oferi profunzimea tehnică pentru a lua decizii sigure.

Taxonomie completă a tipurilor de cleme de matriță

Nu toate dispozitivele de prindere fac aceeași muncă în același mod. O clemă care susține o matriță compusă mică într-o presă OBI de 60 de tone nu are aproape nimic în comun cu o plată magnetică care fixează sculele progresive într-o presă de transfer de 1.000 de tone. Cu toate acestea, ambele cad sub umbrela de prindere a matriței. Pentru a alege corect, aveți nevoie de o imagine clară a fiecărei categorii disponibile, modul în care fiecare păstrează zarul și unde se potrivește cel mai bine fiecare.

Tipuri de cleme manuale și configurațiile acestora

Clemele manuale se bazează pe un operator uman pentru a poziționa, strânge și verifica fiecare punct de fixare. Sunt cea mai comună și mai puțin costisitoare categorie, dar necesită disciplină în aplicarea cuplului și consistența în plasare.

Cleme pentru degeteprindeți marginea unui sabot de matriță cu un deget scurt,{0}}de profil mic, care se fixează peste flanșa matriței. AT-șurubul cu fantă trece în sus prin fanta suportului, iar o piuliță trage vârful în jos pe suprafața matriței. Ele funcționează bine în spații înguste, unde spațiul liber deasupra capului este limitat și le veți vedea adesea la prese mai mici OBI și gap-cadru care execută lucrări cu un tonaj redus-.

Cleme de curele(denumite uneori cleme de bară sau cleme D în prescurtarea magazinului) utilizați o bară plată de oțel care face punte între marginea sabotului matriței și un punct de sprijin, cum ar fi un bloc de trepte. Un capăt intră în contact cu matrița, celălalt se sprijină pe blocul de trepte, iar un șurub T-în centru trage bara în jos pentru a genera forță de strângere printr-o pârghie-ca un avantaj mecanic. Clemele cu curele sunt versatile și ieftine, făcându-le alegerea implicită pentru atelierele de lucru care manipulează diferite dimensiuni de matriță.

Blocuri de trepte și seturi de clemeîmperecheați cu cleme de curele pentru a acoperi diferența de înălțime dintre suprafața pantofului matriței și suport. Blocurile trepte vin în dimensiuni gradate, permițând operatorului să se potrivească înălțimea suportului la aproape orice grosime a sabotului matriței. Un-bloc de trepte și un set de cleme bine potrivite mențin cureaua la nivel, care distribuie forța de prindere în mod uniform. Când cureaua se înclină, deoarece înălțimea treptei este greșită, cea mai mare parte a încărcăturii se concentrează mai degrabă pe șurub decât pe marginea matriței, reducând dramatic puterea efectivă de reținere.

Cleme basculantepivotați în poziție peste flanșa matriței și blocați-l cu un șurub în T-. Principalul lor avantaj este viteza: operatorul balansează corpul clemei în timpul încărcării matriței, apoi îl rotește înapoi și îl strânge. Acest lucru elimină necesitatea de a scoate complet și reintroduce clema pentru fiecare schimbare. Clemele basculante se potrivesc preselor cu schimbări frecvente ale matrițelor în care sistemele hidraulice complete nu sunt justificate.

Cleme glisantedeplasați-vă lateral de-a lungul fantei T-pentru a găzdui diferite lățimi ale matriței fără a repoziționa șurubul. Acestea reduc variabilitatea configurației prin menținerea clemei într-o locație pre-indexată care are nevoie doar de o ajustare laterală. Le veți găsi pe prese care rulează familii de matrițe cu amprente similare, dar nu identice.

Tehnologii de prindere-acționate cu putere

Când doriți să eliminați variabilitatea operatorului și să comprimați timpul de schimbare, sistemele-acționate de putere preiau controlul. Ei aplică forță constantă, repetabilă la apăsarea unui buton.

Cleme hidraulice pentru matrițăutilizați fluid sub presiune care acționează asupra unui piston pentru a genera forța de strângere. Au fost folosite la formarea metalelorde mai bine de 50 de aniși rămân puternic adoptate datorită flexibilității și fiabilității lor. Clemele hidraulice pot fi exterioare (glisante în fantele T-și prinzând marginile matriței), fixate-(suruburi direct pe suport sau glisier) sau interne (integrate în patul de presare). Configurațiile interne includ cleme basculante care furnizează 7 până la 19 tone de forță pe unitate, cleme pentru chiuvetă basculante care oferă până la 25 de tone și cleme de tracțiune interne care prind barele de prindere T- atașate la plăci auxiliare. Caracteristicile de siguranță, cum ar fi supapele de control direcționale cu scurgeri zero-și supapele de reținere-pilotate, asigură ca matrița să rămână fixată chiar și în timpul unei pierderi de putere sau a unei defecțiuni a conductei hidraulice.

Sisteme magnetice și hidromecanice

Sisteme de prindere magneticeutilizați magneți electropermanenți încorporați în plăci personalizate fixate cu șuruburi pe patul presei și glisați. Activarea sistemului necesită doar aproximativ 0,5 până la 3 secunde de putere electrică pentru a trece de la deblocat la blocat. Odată alimentați, magneții țin matrița fără consum de energie continuă, menținând forța maximă chiar și în timpul unei pene de curent. Câmpul magnetic concentrat pătrunde cu aproximativ 0,625 inchi în baza matriței, oferind o retenție uniformă, fără distorsiuni-pe întreaga suprafață de contact. Platanele magnetice nu necesită standardizarea matrițelor, așa cum o fac adesea sistemele hidraulice, deși necesită suprafețe plate și curate, fabricate din oțel compatibil-magnetic, pentru o forță de prindere maximă.

Cleme hidromecanicereduceți decalajul dintre abordările complet manuale și complet automatizate. Acestea folosesc un șurub T-și piuliță de strângere, la fel ca o configurație convențională, dar integrează un piston intern care presurizează atunci când operatorul aplică cuplul corect. Un știft indicator de preîncărcare se extinde pentru a oferi o confirmare vizuală imediată că șurubul este încărcat corect. Beneficiul este substanțial: o clemă hidromecanică cu șurub în T de 1-inch generează 22.000 de lire sterline de forță de strângere cu doar 22 ft-lbs de cuplu. Acest lucru oferă stamperilor feedback-ul și consistența unui sistem de alimentare, păstrând în același timp simplitatea unui flux de lucru manual.

Fiecare categorie ocupă o poziție distinctă de-a lungul spectrului de cost, viteză și automatizare. Dar să știi ce este un tip de clemă te duce doar la jumătate. Înțelegerea principiilor mecanice din spatele fiecărei metode de reținere și recunoașterea modului în care aceste principii se deteriorează în condiții reale de funcționare este ceea ce separă setările fiabile de cele care schimbă la jumătatea cursei-.

Cum funcționează fiecare tehnologie de prindere la nivel mecanic

O clemă fie ține, fie nu. Dar când cineva eșuează în timpul unei rulări de producție, diagnosticarea de ce necesită mai mult decât o inspecție vizuală. Necesită înțelegerea fizicii care a generat forța de reținere în primul rând. Fiecare tehnologie de prindere se bazează pe un mecanism fundamental diferit și fiecare se degradează diferit în condițiile-lumii reale. Cunoașterea a ceea ce se întâmplă în interiorul clemei vă oferă posibilitatea de a identifica cu exactitate depanarea pierderii forței de strângere a matriței înainte ca o problemă minoră să devină o schimbare catastrofală a matriței.

Frecare și avantaj mecanic în clemele manuale

Fiecare clemă manuală, fie că este o clemă cu bandă, o clemă pentru vârf sau un dispozitiv de clemă dimidă, reține matrița prin același principiu de bază: un șurub sub tensiune creează o forță normală între fața clemei și suprafața sabotului matriței, iar frecarea dintre aceste suprafețe rezistă mișcării laterale. Avantajul mecanic vine din geometria pârghiei. Într-o clemă cu bandă, șurubul se află între marginea matriței și blocul de trepte. Cu cât șurubul este poziționat mai aproape de matriță (mai degrabă decât centrat), cu atât este mai mare proporția de forță de strângere transferată pe suprafața matriței.

• T-șurubul cu fantă care asigură tensiune axială
• Corpul curelei sau al degetului de la picior acționând ca un braț de pârghie
• Bloc de trepte care oferă punctul de reacție al fulcrului
• Piulița sau elementul de fixare care transformă cuplul în preîncărcare liniară

Ce cauzează pierderea forței aici? Uleiul sau lubrifiantul de ștanțare pe suprafața sabotului matriței reduce coeficientul de frecare, uneori cu 30 până la 50 la sută. Ciclul termic în timpul perioadelor lungi de producție determină relaxarea șuruburilor pe măsură ce elementul de fixare se extinde și se contractă. Vibrația slăbește treptat angajarea firului. Dacă observați că o clemă manuală își pierde aderența la mijlocul-funcționării, verificați mai întâi suprafețele de contact pentru contaminare, apoi verificați menținerea cuplului pe șurub.

Multiplicarea presiunii hidraulice și proiectarea pistonului

Clemele hidraulice exploatează legea lui Pascal: presiunea aplicată unui fluid închis se transmite egal în toate direcțiile. Un piston de pompă cu diametru mic-presurizează fluidul hidraulic, care acționează asupra unui piston de prindere cu diametru-mai mare. Raportul suprafeței dintre cele două pistoane multiplică forța de intrare, generând tone de sarcină de strângere dintr-o alimentare hidraulică modestă.

• Unitatea de putere hidraulică care generează presiunea sistemului (de obicei 3.000-5.000 PSI)
• Supapele de control direcțional direcționează fluidul pentru a prinde sau elibera
• Pistonul de prindere transformă presiunea în forță liniară
• Supapele de reținere acționate cu pilot-blochează presiunea dacă alimentarea se întrerupe
• Senzori de presiune care monitorizează-staturea clemei în timp real

Modurile de defecțiune de aici sunt diferite de sistemele manuale. Degradarea etanșării permite scurgerile interne, reducând treptat forța pe care o poate suporta pistonul. Contaminarea uleiului cu particule de metal accelerează uzura garniturii. Temperaturile extreme modifică vâscozitatea fluidului, afectând timpul de răspuns și presiunea de vârf. O clemă hidraulică care se ține perfect la pornire, dar care se deplasează după patru ore de producție indică adesea o scurgere internă lentă dincolo de o etanșare uzată a pistonului, mai degrabă decât o problemă externă.

Principii de prindere a câmpului electromagnetic

Un sistem de prindere a matriței magnetice funcționează pe o bază fizică complet diferită. Magneții electropermanenți combină două materiale: aluminiu-nichel-cobalt (AlNiCo), care se magnetizează și se demagnetizează cu ușurință și neodimul, care își menține starea magnetică cu tenacitate extremă. Un scurt impuls electric aliniază polii AlNiCo pentru a lucra cu neodimul, proiectând un câmp magnetic concentrat la câțiva centimetri dincolo de suprafața plăcii. Un impuls invers răstoarnă polii AlNiCo pentru a se opune neodimului, prăbușind câmpul înapoicomplet în interiorul plăcii în sine.

• Magneți de neodim care asigură puterea câmpului de bază (coercivitate ridicată)
• Elemente AlNiCo care acționează ca porți de flux comutabile (coercivitate scăzută)
• Carcasă cu plăci magnetice cu model de grilă de pol nord-sud
• Bobina electrică care furnizează impulsuri scurte de activare și dezactivare
• Senzori de proximitate care verifică contactul matriței (detectarea spațiilor mai mari de 0,007 inchi)

Sistemele actuale furnizează până la 14 tone de forță de reținere pe metru pătrat, dar acest număr depinde în mare măsură de condițiile de suprafață. Orice spațiu de aer, sol de rugină, melc de ștanțare sau material ne-magnetic între placă și matriță reduce transferul de flux și slăbește reținerea. Temperatura contează și ea: plăcile magnetice standard suportă până la 250 de grade Fahrenheit, cu unități de specialitate evaluate la 450 de grade la un cost semnificativ mai mare. Spre deosebire de sistemele hidraulice, nu există nicio scurgere sau uzură mecanic. Dar o suprafață murdară a suportului este cauza numărul unu a forței de reținere reduse în sistemele magnetice.

Funcționarea cu cleme hidromecanice combină elemente ale abordării atât manuale, cât și hidraulice. Operatorul strânge manual un șurub T-, dar corpul clemei conține o cameră etanșă a pistonului. Pe măsură ce cuplul atinge valoarea țintă, pistonul intern se presurizează, blocând mecanic preîncărcarea în timp ce extinde un știft indicator vizual. Această amplificare hidraulică autonomă înseamnă că un șurub T-de 1-inch produce 22.000 de livre de forță de strângere de la doar 22 ft-lbs de cuplu. Nu este necesară alimentarea hidraulică externă. Dacă acel știft indicator se retrage în timpul unei rulări, aveți dovada imediată că preîncărcarea șurubului a scăzut, făcând pierderea de forță vizibilă mai degrabă decât ascunsă.

Fiecare tehnologie are o vulnerabilitate distinctă de mediu: uleiul distruge clemele manuale bazate pe frecare-, uzura etanșării subminează sistemele hidraulice, iar contaminarea suprafeței degradează plăcile magnetice. Recunoașterea modului de defecțiune care se aplică sistemului dumneavoastră este primul pas către prevenirea acestuia. Următoarea întrebare practică este cât de multă forță totală trebuie să genereze clemele dvs., în primul rând, care depinde de capacitatea dvs. de presare, viteza de cursă și forțele specifice pe care matrița dvs. le produce în timpul formării.

Calculul forței de prindere și regulile de dimensionare

A ști ce tip de clemă să folosești este doar jumătate din problemă. Cealaltă jumătate este să știi cât de multă forță totală trebuie să furnizeze sistemul tău de prindere. Înțelegeți greșit și veți fi supra-inginer (risipă de bani și timp de configurare) sau sub-inginer (risc schimbarea matriței, oboseala elementelor de fixare și sculele deteriorate). În mod surprinzător, majoritatea ghidurilor de calcul al forței de strângere a matrițelor pur și simplu nu există în referințele standard de scule. Iată cum să o rezolvați în mod sistematic.

Regulile generale ale forței de strângere și baza lor de inginerie

Punctele de pornire acceptate-industriei pentru cerințele privind forța de strângere a presei de ștanțare provin din două reguli-de degetul mare bine stabilite, la care se face referire de producători precumPascalși consolidat în literatura tehnică PMA:

• Prese cu manivela:Forța totală de strângere trebuie să fie egală cu cel puțin 10% din tonajul nominal al mașinii.
• Presă-de mare viteză:Forța totală de strângere trebuie să fie egală cu cel puțin 20% din tonajul nominal al mașinii.
• Prese hidraulice:Forța de prindere trebuie să depășească forța de deschidere a matriței.

De ce diferența? Se reduce la dinamică. O presă cu manivela care funcționează la viteză moderată generează un tonaj invers (șoc-snap) atunci când poansonul se rupe prin material. Acest șoc produce accelerații de alunecare în jos care potse apropie de 10 ori accelerația gravitației, înmulțind efectiv greutatea aparentă a matriței superioare de multe ori timp de câteva milisecunde. Sistemul de prindere trebuie să reziste la această forță de separare momentană fără a permite sabotului matriței să se ridice de pe suprafața berbecului.

Presele de mare-viteză agravează problema. Rate mai rapide ale cursei înseamnă evenimente de șocuri mai frecvente, cu mai puțin timp pentru atenuarea vibrațiilor între cicluri. Forțele de decuplare cresc, de asemenea, odată cu viteza, deoarece materialul are mai puțin timp să se relaxeze de pumnii. Regula 20% ține cont de acest mediu dinamic amplificat. Metoda 20% supraestimează în general cerințele reale, deoarece presupune greutatea maximă specificată a matriței și curse maxime pe minut. Marja-încorporată oferă redundanța pe care o necesită fixarea-critică de siguranță.

Metodologia de dimensionare pas-cu-pentru aplicația dvs

Dimensionarea clemei matriței urmează o secvență logică. Parcurgeți acești pași pentru fiecare nouă configurare a matriței sau atunci când evaluați dacă configurația dvs. actuală are o marjă adecvată:

1. Identificați capacitatea nominală și tipul presei.O presă cu manivela de 600-tone vă oferă o linie de bază. O presă de mare viteză de 600 de tone necesită dublul procentului de prindere.
2. Aplicați regula corespunzătoare.Pentru presa cu manivelă de 600-tone: forță totală de strângere minimă de 600 x 0.10=60 tone. Pentru o presa de mare viteză de 600 de tone: 600 x 0.20=120 tone minim total.
3. Împărțiți forța între matrița superioară și cea inferioară.Împărțiți totalul în mod egal: 30 de tone care țin matrița superioară de glisier și 30 de tone care fixează matrița inferioară de suport (pentru exemplul presei cu manivela).
4. Luați în considerare geometria clemei de punte.Atunci când utilizați cleme cu curele cu blocuri de trepte, numai aproximativ jumătate din tensiunea șuruburilor acționează asupra matriței. Cealaltă jumătate împinge în blocul de sprijin. Dacă aveți nevoie de 30 de tone pe matriță, trebuie să generați 60 de tone de preîncărcare totală a șuruburilor în toate clemele de curele de pe acea jumătate a matriței.
5. Selectați cantitatea și dimensiunea șuruburilor sau clemelor.Împărțiți forța necesară pe jumătate de matriță la forța nominală de strângere a fiecărei unități individuale. De exemplu, dacă fiecare ansamblu de șuruburi T-furnizează 5 tone de forță efectivă pe matriță, aveți nevoie de cel puțin 6 cleme pe latură (30 / 5=6).
6. Verificați dacă locațiile clemelor asigură o încărcare echilibrată.Distribuiți clemele simetric în jurul perimetrului matriței astfel încât nicio margine să nu poarte o parte disproporționată a sarcinii de reținere.

Catalogul lui Pascal notează aici un principiu important: este mai bine să folosiți mai multe cleme la o forță individuală mai mică decât mai puține cleme la o forță mai mare. Acest lucru distribuie încărcarea mai uniform pe sabotul matriței, reduce concentrațiile de stres localizate și asigură o retenție continuă în cazul în care un dispozitiv de fixare se defectează.

Când regulile standard nu se aplică

Ghidurile de 10% și 20% funcționează bine pentru operațiuni simple de decupare și formare. Dar anumite aplicații generează forțe care împing mult dincolo de aceste presupuneri:

• Matrice progresive cu flux greu de material:Tragerea materialului prin mai multe stații de tragere sau formare creează forțe laterale care acționează asupra matriței în direcții pentru care clemele verticale nu au fost proiectate să le reziste. Cu cât reducerea tragerii este mai mare, cu atât forța laterală se transferă mai mult în saboții matriței.
• Încărcarea-centrată:Când centrul forței aplicate nu se aliniază cu centrul setului matriței (și, prin urmare, centrul de strângere), se dezvoltă un moment de înclinare. Clemele de pe o parte a matriței preiau o parte disproporționată a sarcinii. Acest lucru este obișnuit la matrițele progresive unde tăierea, tragerea și formarea nu produc forțe rezultante simetrice.
• Forțe de ridicare agresive:Arcuri cu azot-sau ridicătorii mecanici care împing împotriva matriței superioare în timpul cursei de întoarcere se adaugă direct la forța de separare. Dacă o matriță utilizează 8 tone de forță de ridicare și ați calculat doar 10 tone de strângere a matriței superioare, marja de siguranță efectivă a scăzut la 20% în loc de 100% planificat.
• Materiale cu randament ridicat-la-la tracțiune-:Raportul dintre limita de curgere și rezistența la tracțiune afectează direct mărimea tonajului invers. Oțelurile cu rezistență mai mare-și aliajele de aluminiu cu raporturi YS/UTS ridicate generează șoc-proporțional mai mare, necesitând o forță de strângere mai mare decât aplicațiile din oțel moale pe aceeași presă.

În aceste scenarii, tratați regulile procentuale ca pe un podea, nu ca pe un plafon. Adăugați forțe de ridicare direct la cerințele dvs. de prindere. Pentru încărcarea decentrată-, creșteți densitatea clemei pe partea încărcată, în loc să vă bazați pe o plasare simetrică. Și ori de câte ori șuruburile dvs. de matriță au o sarcină dublă, rezistând atât la separarea verticală, cât și la deplasarea laterală, luați în considerare adăugarea de blocuri de călcâi sau chei pentru a transporta componenta laterală în mod independent, astfel încât șuruburile să suporte doar sarcina de separare la tracțiune pentru care au fost proiectate.

Obținerea corectă a numerelor de forță contează, dar o forță de strângere perfect calculată eșuează în continuare dacă instalarea este greșită. Cuplul aplicat fiecărui șurub, secvența în care sunt strânși și opțiunile de selecție a feroneriei determină dacă forța dvs. calculată ajunge de fapt intactă la suprafața sabotului matriței.

Proceduri de instalare și specificații de cuplu

Un sistem de cleme bine ales-, dimensionat la forța corectă, eșuează în continuare dacă tehnicianul care îl instalează folosește șurubul greșit, omite o șaibă sau strânge într-un model aleatoriu. Instalarea este locul în care calculele devin realitate și este locul în care provin cele mai multe defecțiuni de prindere. Hardware-ul, secvența și pașii de verificare după pornire determină toate dacă forța pe care ați calculat-o pe hârtie ajunge de fapt la suprafața pantofului matriței în mod uniform.

T-Crinţe de selecţie a şuruburilor din fante şi de angajare a filetului

Două aranjamente de fixare domină instalarea matriței de ștanțare. Primul esteT-șurub și piulițăcombinație, în care un șurub cu un cap în formă de T-(de obicei, un diametru de 1-inch) scade în suportul sau în fanta în T și o piuliță se strânge deasupra clemei. Al doilea esteșurub și piuliță T-aranjament, în care o piuliță T-să în interiorul fantei și un șurub se filetează în ea de sus. Distincția contează deoarece piulițele T-trebuie să se încadreze în dimensiunile fantei, ceea ce limitează de obicei orificiul filetat la diametrul de 3/4-inchi. Acel filet mai mic oferă doar aproximativ 60% din rezistența la tracțiune a unui șurub de 1-inch de aceeași calitate. Pentru a obține o forță de strângere echivalentă, veți avea nevoie de aproape de două ori mai multe cleme cu șuruburi-și-piulițe în T, comparativ cu șuruburile în T de 1 inch.

Lungimea de angajare a firului este critică. Regula minimă: șurubul trebuie să cupleze filete egale cu cel puțin un diametru de șurub. Pentru un șurub de 3/4-inch filetat într-o piuliță T-, asta înseamnă cel puțin 3/4 inch de cuplare a filetului. Angajarea preferată este de 1,5 ori diametrul șurubului, sau aproximativ 1-1/8 inci pentru același element de fixare. Un șurub de dimensiuni adecvate necesită nu mai mult de două șaibe pentru a obține această geometrie, iar filetele nu trebuie să se extindă dincolo de partea inferioară a piuliței în T.

Calitatea materialului contează la fel de mult ca și diametrul. Utilizați cel puțin elemente de fixare SAE de grad 5 pentru orice aplicație de prindere a matriței. Acestea sunt oțel aliat, tratate termic și călite conform specificațiilor stabilite. Toate șuruburile de gradul 5 fabricate în S.U.A. poartă un semn de producător pe cap în plus față de trei linii radiale care indică gradul. Un șurub fără desemnarea producătorului poate fi importat și ar putea să nu îndeplinească cerințele de rezistență mecanică. Nu folosiți niciodată șuruburi simple-din carbon sau tije filetate din comerț pentru setarea matriței. Elementele de fixare din carbon simplu oferă aproximativ jumătate din rezistența de gradul 5, iar tija filetată comercială nu oferă nicio specificație mecanică trasabilă.

Secvența de strângere și verificarea cuplului

Chiar și cu feroneria selectată corespunzător, ordinea în care strângeți clemele afectează în mod direct cât de uniform se așează matrița pe suport. Un model de strângere aleatoriu concentrează presiunea de strângere pe o parte, lăsând marginea opusă sub-încărcată. Acest dezechilibru permite matriței să se balanseze sau să se deplaseze sub sarcinile de formare, creând variații dimensionale parțial-la-.

Urmați această secvență de strângere a clemei matriței pentru a obține o distribuție uniformă a presiunii:

1. Poziționați toate clemele liber în jurul perimetrului matriței. Confirmați că matrița este centrată pe suport și se sprijină plat.
2. Strângeți prima clemă în centrul celei mai lungi margini a matriței (sau cel mai apropiat de centrul forței de formare aplicate) pentru un contact strâns cu degetul-.
3. Deplasați-vă la clema direct opusă (de-a lungul matriței) și fixați-o la același contact ușor.
4. Treceți la următoarea pereche de cleme opuse, lucrând spre exterior din centru într-un model transversal-, similar cu modul în care ați strânge o chiulasă sau un ureche de roată.
5. Odată ce toate clemele sunt strânse, reveniți la prima clemă și aplicați 50% din cuplul final în aceeași secvență-încrucișată.
6. Efectuați o trecere finală la cuplul țintă maxim, din nou urmând aceeași secvență.
7. Verificați valoarea finală a cuplului pe fiecare clemă cu o cheie dinamometrică calibrată.

De ce abordarea cu mai multe-pasi? Când un dispozitiv de fixare este strâns, acesta se întinde ușor în intervalul său elastic, funcționând ca un arc tensionat. Această întindere creează forța de strângere care ține îmbinarea împreună. Elementele de fixare pentru fixarea matrițelor funcționează cel mai bine atunci când sunt strânse la aproximativ 75 la sută din tensiunea de curgere. O secvență de trecere cu mai multe-permite elemente de fixare adiacente să se aseze împreună, mai degrabă decât primul șurub să absoarbă toată sarcina inițială și să se relaxeze atunci când al doilea șurub trage matrița într-o direcție diferită.

Utilizați întotdeauna o cheie dinamometrică pentru trecerea finală. Strângerea excesivă, care se întâmplă frecvent atunci când personalul de instalare adaugă prelungiri de țeavă la clichete sau chei cutie, solicită elementele de fixare dincolo de limita de curgere. Acest lucru determină o alungire permanentă și o pierdere substanțială a rezistenței de prindere. Un șurub care a fost întins permanent trebuie aruncat imediat și nu reutilizat niciodată.

Erorile obișnuite de instalare și consecințele lor

Anumite greșeli se repetă în magazine, indiferent de nivelul de experiență. Recunoașterea acestora salvează unelte, piese și posibil vieți:

• Înălțimea blocului de trepte nepotrivită:Când blocul de sprijin se află mai sus sau mai jos decât suprafața pantofului matriței, clema curelei se înclină. O curea înclinată concentrează forța la locul șurubului, mai degrabă decât să o distribuie pe marginea matriței, reducând prindere eficientă cu 40 până la 60 la sută.
• Șurubul poziționat prea departe de matriță:Șurubul cu fantă T-pentru ștanțarea clemelor matriței ar trebui să se așeze puțin mai aproape de sabotul matriței decât de blocul de sprijin. Acest lucru asigură o presiune mai mare pe suprafața matriței decât pe blocul de trepte. Centrarea șurubului sau plasarea lui mai aproape de blocul trepte inversează acest raport.
• Tip greșit de spălătorie:Șaibe plate obișnuite nu sunt potrivite pentru strângerea matriței. Folosiți șaibe mari, groase, din oțel carburat-, concepute special pentru setarea matrițelor. Pentru un șurub de 3/4-inchi, asta înseamnă o șaibă de minim 1/4-inch grosime. Pentru un șurub în T de 1 inch, utilizați o grosime de cel puțin 9/32 inch. Șaibe subțiri se deformează sub sarcină și permit relaxarea șuruburilor.
• Hardware deteriorat sau reutilizat:Șuruburile cu capete hexagonale rotunjite, filete uzate sau îndoite vizibile trebuie înlocuite. Colțurile rotunjite duc la alunecarea cheii și la -strângere insuficientă. Firele uzate reduc aria de angrenare și capacitatea de tracțiune.
• Fără redundanță:Elementele de fixare-motrice suferă o încărcare ciclică din cauza vibrațiilor presei. O singură defecțiune a clemei sub sarcină dinamică poate elibera o jumătate de matriță cântărind mii de lire sterline. Instalați întotdeauna puncte de fixare redundante, astfel încât sistemul să rețină matrița chiar dacă o configurare eșuează.
• Omiterea cheii dinamometrice:Mâna omului nu poate distinge în mod fiabil între 75% și 95% din randament. Fără o unealtă calibrată, ghiciți, iar ghicitul cu un dispozitiv de fixare-critic de siguranță este inacceptabil.

Blocurile de trepte merită o atenție specială. Rolul lor este simplu: să creeze o punte între suprafața superioară a sabotului matriței și nivelul capului șurubului cu fantă T-. Seturile de blocuri de trepte și de cleme sunt preferate în detrimentul șurubării directe atunci când sabotul matriței este mai subțire decât lungimea șurubului cu fantă T-disponibilă, când diferite înălțimi ale matriței rulează pe aceeași presă sau când suprafața suportului se află semnificativ sub marginea sabotului matriței. Selectați un bloc de sprijin care se potrivește exact cu înălțimea pantofului matriței. Blocurile de trepte reglabile trebuie setate la nivelul pantofului înainte de a începe orice strângere. O nepotrivire chiar și de 1/8 inch creează starea curelei înclinată-descrisă mai sus.

După finalizarea secvenței complete de strângere, rulați presa prin trei până la cinci curse lente cu matrița deschisă (fără material). Apoi opriți presa, blocați și re-verificați fiecare clemă cu cheia dinamometrică. Ciclul inițial al presării provoacă o așezare minoră, deoarece suprafețele de contact se așează complet sub sarcină. Șuruburile care s-au strâns corect în timpul instalării arată adesea o pierdere de cuplu de 5 până la 15% după primele câteva curse. Re-strângeți toate cele care au căzut, apoi executați alte câteva mișcări și verificați încă o dată. Doar după două verificări consecutive, trebuie să începeți să hrăniți materialul și să rulați producția.

Această disciplină de verificare adaugă trei până la cinci minute la un set de matrițe. Ceea ce previne, o schimbare a matriței care dăunează unei matrițe progresive care costă zeci de mii de dolari, face ca aceste minute să devină timpul cu cea mai mare valoare-din întreaga schimbare. Iar pentru magazinele în care acele minute suplimentare par încă prea lungi, următorul aspect este dacă tehnologia de prindere în sine poate fi actualizată pentru a comprima timpul total de schimbare fără a sacrifica integritatea instalării.

Integrarea clemelor matrițelor cu fluxurile de lucru cu schimbare rapidă a matrițelor

Schimbul de matrițe într-un singur-minut sună grozav într-un seminar de producție slabă. Dar când te întorci la masa presei și te confrunți cu o latură dreaptă de 400-tone cu cleme de curele pe fiecare matriță, diferența dintre teorie și realitate este măsurată în minute de producție pierdută. Adevărul este simplu: tehnologia dumneavoastră de prindere este cea mai mare variabilă care determină dacă schimbarea rapidă a matriței rămâne un concept sau devine un fapt operațional. Clemele matrițelor pentru schimbarea rapidă a matriței trebuie să ofere două lucruri simultan - forță de ținere fiabilă și timp minim între ultima parte bună din matrița A și prima parte bună din matrița B.

Cum tehnologia de prindere determină viteza de schimbare

Luați în considerare ce se întâmplă în timpul unei schimbări manuale tipice. Tehnicianul de presă slăbește șase până la douăsprezece cleme de curele, scoate șuruburile T-, îndepărtează blocurile de trepte, înfășoară matrița, poziționează noua matriță, reinstalează toate feroneria, strânge în ordine, verifică cuplul-și execută curse de testare. Chiar și un setter calificat care lucrează fără întrerupere petrece între 15 și 30 de minute doar prin prinderea și deblocarea. Înmulțiți-l în trei schimbări de matriță pe schimb și ați ars o oră sau mai mult din timpul de funcționare a presei numai la lucrul cu elementele de fixare.

Sistemele hidraulice se prăbușesc dramatic. Cu clemele pre-poziționate acționate de o singură supapă de control, operatorul apasă un buton și toate clemele se cuplează sau se eliberează simultan. Timpul real de prindere și deblocare scade la secunde, deși schimbarea totală include încă poziționarea matriței, verificarea alinierii și conectarea sistemelor auxiliare. Intervalele realiste de schimbare totală pentru sistemele hidraulice de schimbare rapidă a matrițelor sunt cuprinse între 1 și 5 minute, în funcție de dimensiunea și complexitatea matriței.

Platanele magnetice împing mai departe. Deoarece strângerea și deblocarea necesită doar un scurt impuls electric - aproximativ două secunde de putere electrică pentru a trece de la deblocat la strâns complet -, etapa de fixare dispare în esență din secvența de schimbare. Matrița se rostogolește în poziție, operatorul activează câmpul magnetic, iar presa este gata de rulare. Timpii totale de schimbare sub un minut devin realizabili atunci când sunt combinați cu suporturi rulante sau cărucioare cu matriță.

Diferența dintre partea de sus și de jos a acestui tabel nu este incrementală. Este diferența dintre un magazin care poate rula în mod economic loturi de 500 și unul blocat în minimum de 5.000 de bucăți doar pentru a amortiza timpul de nefuncționare la schimbare.

Standardizarea designului matrițelor pentru o prindere mai rapidă

Numai hardware-ul de prindere mai rapid nu garantează schimbarea rapidă a matriței. Dacă fiecare matriță din raftul dumneavoastră are o înălțime de închidere, amprentă la sol și o locație diferită pentru marginea de prindere, chiar și clemele hidraulice necesită repoziționare și ajustare a înălțimii la fiecare schimbare. Acel timp de ajustare erodează avantajul de viteză pentru care ați plătit.

Standardizarea matrițelor elimină aceste variabile. Standardizarea caracteristicilor, cum ar fi înălțimea de închidere, înălțimea de prindere, locația de prindere, înălțimea trecerii și locația matrițelor pe matrițele progresive este primul pas pentru implementarea schimbării rapide a matriței și poate fi realizată în atelierul de mașini al unei companii. Când clemele aterizează întotdeauna în aceeași poziție la aceeași înălțime, eliminați-luarea deciziilor și reglarea care consumă timpul de configurare.

Pentru magazinele cu sute de matrițe moștenite, unde standardizarea completă nu este practică, plăcile auxiliare oferă o cale de mijloc realistă. O placă de dimensiuni uniforme se fixează pe partea inferioară a fiecărei matrițe, oferind fiecărei unelte aceeași înălțime de prindere, aceeași suprafață de contact cu role și același model de știfturi de localizare, indiferent de geometria reală a sabotului matriței care se află deasupra acesteia. Clemele hidraulice stau în poziții fixe pe suport și cuplează de fiecare dată marginile plăcii suport identic. Unele magazine acordă prioritate plăcilor secundare numai a celor 20 la sută din matrițe care rulează 80 la sută din timp, apoi folosesc plăci auxiliare separate pre-etape pentru restul.

Paralelele contribuie și ele. Ele standardizează înălțimea de închidere și înălțimea de trecere, lăsând în același timp spațiu liber sub matriță pentru transportoarele deșeurilor, făcând matrița compatibilă atât cu prinderea rapidă, cât și cu îndepărtarea automată a deșeurilor într-o singură configurație.

Considerații de modernizare pentru presele existente

Majoritatea matrițelor nu cumpără prese noi doar pentru a obține o prindere mai bună. Au nevoie de sisteme de schimbare rapidă a matrițelor care se fixează pe echipamentele existente. Dacă o modernizare funcționează depinde de trei factori de compatibilitate fizică:

• T-dimensiuni slot:Clemele hidraulice care alunecă în fantele T-trebuie să se potrivească cu lățimea și adâncimea slotului deja prelucrate în suport și pilon. Lățimile standard ale fantelor (5/8", 3/4", 1", 1-1/4") variază în funcție de producătorul presei și de epocă. Măsurați-vă sloturile reale înainte de a specifica orice sistem de cleme glisante.
• Grosimea și planeitatea suportului:Platanele magnetice se fixează direct pe pat și glisează suprafețele. Suportul trebuie să fie suficient de gros pentru a accepta elementele de fixare de montare fără a compromite integritatea structurală și suficient de plat (de obicei, la 0,002 inchi pe picior) pentru a asigura un contact magnetic complet. Stăpânii uzați sau acoperiți pot necesita refacerea suprafeței înainte ca un sistem magnetic să poată funcționa la forța nominală maximă.
• Cerințe de alimentare hidraulică:Sistemele hidraulice de prindere au nevoie de o unitate de putere care furnizează 3.000 până la 5.000 PSI cu debit adecvat pentru numărul de cleme. Unele prese au deja circuite hidraulice pentru protecție la suprasarcină sau perne de matriță care pot fi atingate. Altele necesită o pompă autonomă, un rezervor și un pachet de supapă de control montat în exterior.
• Integrarea controlului:Sistemele moderne de schimbare rapidă a matrițelor se interconectează cu controlul presei pentru a preveni mișcarea atunci când clemele nu sunt confirmate cuplate. Controlul presei dvs. existent trebuie să accepte aceste semnale de interblocare, ceea ce poate necesita o actualizare a PLC-ului la presele mecanice mai vechi cu comenzi bazate pe relee-.

O evaluare practică începe cu un studiu fizic: dimensiunile fantului, starea suportului, capacitatea hidraulică disponibilă și arhitectura de control al presei. Modelele cu șuruburi-pe șenile care nu necesită prelucrarea patului de presare sau spargerea podelei au extins semnificativ opțiunile de modernizare, făcând sistemele de rulare și de prindere automate accesibile preselor care nu au fost concepute inițial pentru acestea.

De asemenea, este obișnuit să amesteci tehnologii într-o singură presă. Cleme hidraulice de balansare pe glisier - unde cuplul manual deasupra capului este incomodă și inconsecventă - asociate cu cleme hidromecanice pe suportul de rulare, unde furtunurile pot interfera cu deplasarea căruciorului cu matriță. Configurația corectă de schimbare rapidă a matriței nu este adesea un singur sistem, ci o combinație adaptată constrângerilor fizice ale fiecărei prese.

Comprimarea timpului de schimbare rezolvă problema de programare a producției. Dar ciclurile de strângere mai rapide înseamnă, de asemenea, că clemele se ciclează mai frecvent, accelerând uzura etanșărilor, fileturilor și suprafețelor de contact. Acest ciclu de funcționare crescut mută atenția către o altă dimensiune în întregime: cât de des trebuie inspectat fiecare tip de clemă, cum arată uzura înainte de a deveni defect și care standarde de conformitate guvernează întregul proces.

Programe de întreținere și conformitate cu siguranță

O clemă care a ținut perfect în timpul producției de luna trecută nu garantează că va ține astăzi. Uzura firelor. Garniturile se degradează. Suprafețele de contact dezvoltă micro-fisuri invizibile la o privire obișnuită. Cu toate acestea, majoritatea magazinelor tratează clemele de matriță ca fiind instalate-și-uită hardware-ul, inspectându-le numai după ce ceva a mers deja prost. Un program structurat de întreținere a clemei matriței detectează degradarea devreme, înainte ca un element de fixare uzat sau o etanșare cu scurgeri să se traducă într-o schimbare a matriței, scule deteriorate sau rănirea operatorului.

Lista de verificare a inspecției de rutină în funcție de tipul de clemă

Diferite tehnologii de prindere se degradează prin mecanisme diferite, astfel încât o singură listă de verificare generică nu reușește să acopere toate sistemele. Lista dvs. de verificare a inspecției clemei matriței ar trebui organizată pe categorii de cleme, cu sarcini și intervale calibrate în funcție de modul în care fiecare tip se uzează efectiv la încărcarea ciclică a presei.

Cleme manuale (tip curea, deget de la picior, leagăn și hidromecanic):

• Inspectați filetele șuruburilor T-pentru întindere, uzură sau filetare-încrucișată la fiecare schimbare a matriței
• Verificați săptămânal corpurile curelei și ale degetelor de la picioare pentru fisuri ale firului de păr la orificiul șurubului și marginile de contact
• Verificați săptămânal suprafețele de contact ale blocului de trepte pentru apariția în ciuperci, rotunjiri sau deformare a suprafeței
• Curățați toate suprafețele de contact de ulei, lubrifiant de ștanțare și resturi metalice înainte de fiecare instalare
• Măsurați lunar diametrul șurubului T-la rădăcina filetului cu un micrometru - orice reducere care depășește 0,005 inci indică uzura prin oboseală
• Testați știfturile indicatoare hidromecanice pentru extinderea completă la cuplul țintă - un știft care nu se extinde complet semnalează uzura etanșării pistonului intern
• Verificați capetele hexagonale și piulițele plate pentru rotunjire - înlocuiți orice element de fixare care prezintă deteriorarea alunecării cheii

Cleme hidraulice:

• Verificați ca presiunea sistemului să se mențină la valoarea nominală timp de minim 15 minute cu pompa oprită - orice scădere de presiune indică scurgeri interne dincolo de garniturile pistonului
• Verificați toate racordurile și fitingurile exterioare ale furtunurilor pentru a detecta plâns sau picături active la fiecare început de schimb
• Inspectați lunar suprafețele tijei pistonului pentru a depista urme, sâmburi sau descuamări de crom
• Efectuați o analiză trimestrială a fluidului hidraulic - numărul de particule, vâscozitatea și conținutul de apă conform standardelor de curățenie ISO 4406
• Înlocuiți elementele de filtrare la declanșarea indicatorului de bypass sau la intervalul programat, de obicei la fiecare 500 până la 2.000 de ore de funcționare
• Inspectați anual supapele de control direcțional și supapele de reținere-pilotate pentru timpul de răspuns și scurgerile interne

Sisteme de prindere magnetice:

• Verificați puterea câmpului magnetic utilizând un calibre de tragere-test calibrat trimestrial -, în comparație cu valoarea de referință înregistrată la instalare
• Inspectați suprafețele plăcilor pentru zgârieturi, crestături sau resturi încorporate care ar putea crea goluri de aer înainte de fiecare set de matriță
• Curăță suprafețele magnetice și glisează cu un produs de curățare ne-abraziv la fiecare schimbare
• Verificați anual rezistența bobinei electrice și curentul de impuls de activare - abateri peste 10% din specificație indică degradarea bobinei
• Verificați funcția senzorului de proximitate - Senzorii trebuie să detecteze goluri de aer mai mari de 0,007 inchi și să prevină activarea presei

Indicatori de uzură și criterii de înlocuire

Inspecția vă spune starea actuală. Criteriile de înlocuire vă spun când starea actuală a trecut linia de la acceptabil la nesigur. Spre deosebire de multe componente de scule care produc treptat piese mai proaste înainte de a se defecta, un dispozitiv de prindere funcționează adesea perfect până în momentul în care nu o face. Acest mod de eșec binar face ca declanșatoarele de înlocuire definite să fie esențiale mai degrabă decât opționale.

Pentru hardware manual, înlocuiți orice șurub sau piuliță T-care arată:

• Deformarea vizibilă a firului sau aplatizarea vârfului firului în urma ciclurilor repetate de strângere
• Alungire permanentă - măsurabilă ca o creștere a lungimii dincolo de specificația originală, chiar dacă doar câteva miimi de inch
• Fisuri la raza de tranziție dintre capul șurubului și tijă
• Sâmburi de coroziune care îndepărtează mai mult de 5% din aria secțiunii transversale inițiale-în orice punct de-a lungul lungimii filetului
• Plate hexagonale rotunjite care împiedică cheia dinamometrică să se așeze complet

Pentru sistemele hidraulice, înlocuirea etanșării clemei hidraulice este cea mai comună acțiune preventivă. Programați seturile de etanșare pe baza orelor de funcționare, mai degrabă decât pe timpul calendaristic. O clemă care se desfășoară de 300 de ori pe schimb într-o operațiune în trei-tropare acumulează uzură mult mai rapid decât o singură ciclu de 20 de ori pe zi. Durata de viață tipică a etanșării variază de la 500.000 la 2.000.000 de cicluri, în funcție de presiunea sistemului, curățenia fluidului și temperatura de funcționare. Cândprelevarea lunară de lichidearată creșterea numărului de particule sau creșterea debitului de scurgere a carcasei cu 25% sau mai mult peste linia de bază, acele semnale indică uzura internă a progresat dincolo de fereastra de înlocuire a etanșării în potențiale deteriorări ale pistonului sau ale alezajului.

Platanele magnetice necesită rareori înlocuirea componentelor, dar necesită întreținere a suprafeței. O plată cu o abatere de planeitate a suprafeței care depășește 0,004 inchi pe picior ar trebui să fie reșlefuită. Zgârieturile adânci care nu pot fi îndepărtate prin lepare reduc zona de contact efectivă și slăbesc proporțional forța de reținere.

Conformitate și documentare privind siguranța

Prinderea matrițelor nu este doar o problemă de scule -, ci este un sistem critic-de siguranță guvernat de standarde aplicabile. TheStandarde din seria ANSI B11(inclusiv B11.1 pentru prese mecanice, B11.2 pentru prese hidraulice și B11.20 pentru sistemele integrate de producție) stabilesc cadrul pentru evaluarea riscurilor, protejarea și documentarea controlului-energiei periculoase în operațiunile de presă. Clauza de obligații generale a OSHA (Secțiunea 5(a)(1)) cere angajatorilor să mențină locurile de muncă libere de pericole recunoscute - și o clemă de matriță cunoscută ca fiind uzată, strânsă necorespunzător sau depășită de durata de viață se califică drept exact acel tip de pericol recunoscut.

Cum arată conformitatea în practică? Înseamnă documentație care dovedește că ați efectuat inspecțiile corecte la intervalele potrivite și că ați luat măsuri atunci când rezultatele au justificat acest lucru. Pentru auditurile de siguranță, mențineți:

• Înregistrări de inspecție datate pentru fiecare clemă și dispozitiv de fixare, legate de o anumită configurație de presă și matriță
• Jurnalele de verificare a cuplului care arată valorile obținute la instalare și re{0}}verifică după mișcările inițiale de apăsare
• Înregistrări ale testelor de presiune a sistemului hidraulic cu criterii de promovare/eșec și semnarea tehnicianului-
• Rezultatele testului de intensitate a câmpului magnetic în comparație cu specificațiile de bază
• Înregistrările de înlocuire care documentează elementele de fixare care au fost retrase, motivul retragerii și specificațiile hardware de înlocuire
• Documentație de evaluare a riscurilor conform ANSI B11.20 pentru orice presă în care sunt utilizate metode alternative de control al-energiei periculoase în locul blocării complete în timpul sarcinilor de setare a matriței

Standardul ANSI B11.20 abordează în mod specific conceptul de-spațiu partajat în operațiunile de presă - în situațiile în care personalul interacționează cu echipamentul în timpul sarcinilor de configurare care nu pot fi întotdeauna finalizate în condiții de blocare completă. Prinderea matriței se încadrează direct în acest domeniu. Standardul necesită o evaluare a riscurilor bazată pe sarcini documentate-, verificarea performanței sistemului de control al siguranței și testare de validare pentru a confirma că interblocările și controalele alternative oferă o protecție echivalentă cu blocarea.

O abordare practică este să vă structurați documentația de întreținere în funcție de activ. Fiecare presă primește un fișier de întreținere a strângerii care conține toate înregistrările de inspecție, jurnalele de înlocuire și documentele de evaluare a riscurilor. Sistemele digitale fac recuperarea instantanee în timpul unui audit. Sistemele bazate pe hârtie-funcționează dacă sunt întreținute cu rigurozitate, dar realitatea în majoritatea sălilor de presă este că înregistrările pe hârtie se deteriorează, sunt arhivate incorect sau pur și simplu nu mai sunt finalizate sub presiunea producției. Indiferent de sistem pe care îl alegeți, principiul cheie este trasabilitatea: orice auditor sau investigator ar trebui să poată urmări istoricul de întreținere al fiecărei componente de prindere pe o anumită presă pe toată durata de viață a acesteia.

Întreținerea vă menține clemele funcționale. Dar performanța clemei depinde și de ceva stabilit mult mai devreme în procesul - cum a fost proiectat matrița în sine. Amplasarea clemelor, spațiul liber de acces și interferența cu dispozitivele de ridicare sau căile de deșeuri sunt toate deciziile care se blochează în timpul ingineriei matriței, cu mult înainte ca primul tehnician de instalare să atingă vreodată un șurub T-.

Cum se conectează prinderea la designul matriței și la fluxul de material

Plasarea clemei este rareori o decizie de ultimă{0}}minută care funcționează bine. Când un designer de matrițe tratează prinderea ca pe o idee ulterioară, tehnicianul de instalare moștenește un puzzle: cleme care se ciocnesc de șinele de ridicare, șuruburi care blochează jgheaburile pentru deșeuri sau puncte de acces atât de strânse încât o cheie dinamometrică nu poate ajunge fizic la dispozitivul de fixare. Cel mai bun design de plasare a clemei matriței are loc în interiorul modelului CAD, nu pe podeaua presei în timpul primei încercări.

Cum interacționează plasarea clemelor cu componentele matriței

O matriță de ștanțare este un ansamblu dens de componente interdependente și fiecare dintre ele concurează pentru același imobil perimetral în care trebuie să aterizeze clemele. Imaginați-vă că plasați o clemă de curea direct peste un buzunar de ridicare cu arc cu azot-. Punctul de contact al clemei se află exact acolo unde tija de ridicare trebuie să se deplaseze vertical. La cursa de întoarcere, dispozitivele de ridicare a matriței de ștanțare împing în sus pe bandă și orice obstacol în calea lor fie restricționează deplasarea dispozitivului de ridicare, fie preia sarcina de impact pe care ridicătorul a fost proiectat să o furnizeze benzii.

Căile fluxului material creează conflicte similare. În matrițele progresive, banda se alimentează lateral prin matriță. Înălțimea de alimentare, locațiile pilot și crestăturile de ocolire ocupă toate poziții specifice de-a lungul marginilor saboților matriței. O clemă poziționată peste o crestătură de ocolire poate deforma ușurarea crestăturii, modificând comportamentul de alimentare a benzii și creând condiții de alimentare greșită. Toboganele pentru deșeuri direcționează limacșii și tăiați resturile în jos prin deschiderile din pantoful inferior și suportul. Blocați una dintre acele jgheaburi cu o clemă sau un bloc de trepte, iar resturi se acumulează în interiorul matriței, blocând în cele din urmă unealta sau dăunând suprafețelor de formare.

Senzorii adaugă un alt strat. Detectoarele de alimentare greșită, senzorii de capăt de bandă și întrerupătoarele de proxim-despărțite sunt montate de-a lungul perimetrului matriței. Cablurile lor sunt direcționate spre exterior către conectori. O clemă poziționată peste un cablu senzor îl supune la deteriorări prin compresie de fiecare dată când dispozitivul de fixare este strâns.

Proiectarea accesului de prindere în structura matriței

Soluția nu este evitarea clemelor în apropierea acestor caracteristici. Proiectează încă de la început zone de prindere dedicate în structura componentelor matriței de ștanțare. Inginerii de scule care țin cont de spațiul de acces la prinderea matriței în timpul proiectării inițiale elimină problemele de interferență care afectează situațiile de modernizare.

Considerente cheie de proiectare care afectează selecția și plasarea clemei:

• Poziționați marginile de prindere departe de buzunarele dispozitivului de ridicare - mențineți un spațiu minim de 1,5 ori cursa dispozitivului de ridicare între zona de contact a clemei și cea mai apropiată linie centrală a ridicătorului
• Dirijați jgheaburile pentru deșeuri spre centrul sau spatele matriței, păstrând marginile saboților matriței libere pentru accesul prin cleme pe cel puțin trei laturi
• Proiectați protuberanțe de pantof de matriță (urechi de prindere) care se extind dincolo de anvelopa funcțională a pumnilor, piloților și senzorilor
• Standardizați înălțimea marginii de prindere în familiile de matrițe, astfel încât același bloc de trepte și set de cleme să funcționeze fără ajustare
• Specificați suprafețe de strângere plane, șlefuite pe saboți de matriță - nefinisate sau deoarece-suprafețele turnate reduc frecarea și forța de strângere efectivă
• Evitați să plasați știfturi sau fante pentru chei în interiorul amprentei unde un cap de șurub-T trebuie să alunece în poziție
• Luați în considerare arcul de balansare a cheii - dacă un operator nu poate roti o cheie dinamometrică la 30 de grade la locul de fixare, acel punct de cleme este inaccesibil din punct de vedere funcțional

Acest principiu se aliniază cu ceea ce expertul în ștanțare Thomas Vacca numește proiectare în procesul de întreținere. Dacă nu planificați modul în care matrița va fi prinsă, deblocată și întreținută, nu puteți garanta că aceste sarcini vor fi efectuate cu acuratețe și în mod repetat. O matriță care rulează frumos, dar durează 45 de minute pentru a fi fixată, deoarece fiecare punct de acces intră în conflict cu o componentă internă înfrânge scopul unui design bun al sculelor.

Pentru matrițele progresive complexe în care dispozitivele de ridicare, unitățile cu came, fluxul de material și strategia de prindere trebuie să coexiste toate într-o amprentă redusă, provocarea integrării se intensifică rapid. Inginerii care se confruntă cu aceste conflicte beneficiază de lucrul cu parteneri de scule care coordonează deciziile legate de structura matriței în mod holistic.Soluțiile personalizate ale matrițelor de ștanțare YICHENabordați exact această intersecție -, rezolvând modul în care accesul prin prindere, plasarea dispozitivului de ridicare, geometria de ocolire și aspectul componentelor funcționează împreună, mai degrabă decât unul împotriva celuilalt, încă din prima etapă de proiectare.

Realizarea corectă a designului matriței asigură că clemele pot ajunge fizic acolo unde trebuie. Dar a decide care tehnologie de prindere aparține unei anumite presă - și a justifica acea decizie cu criterii documentate, mai degrabă decât cu simțul instinct -, necesită un cadru de evaluare structurat care cântărește tipul presei, frecvența de schimbare, obiectivele de producție și bugetul împreună.

Cadrul decizional structurat pentru alegerea sistemului de prindere a matriței potrivit

Majoritatea magazinelor își aleg sistemul de prindere în același mod în care l-au ales acum douăzeci de ani: orice era deja pe presă atunci când l-au cumpărat sau orice a citat ultimul furnizor. Această abordare a funcționat când frecvența de schimbare a fost scăzută și forța de muncă era ieftină. Nu funcționează atunci când programarea dvs. necesită curse mai scurte, timp de funcționare mai mare și toleranță zero pentru schimbarea matriței. Un ghid adecvat de selecție a clemei matriței înlocuiește obiceiul cu criterii documentate, făcând decizia urmăribilă, defensabilă și repetabilă în întregul parc de presă.

Matricea criteriilor de decizie pentru selectarea sistemului de prindere

Patru variabile conduc la alegere. Tipul presei și tonajul definesc ce forțe trebuie să reziste clemele. Frecvența schimbării matrițelor determină cât timp pierdeți activităților de prindere pe schimb. Volumul producției și obiectivele de funcționare stabilesc pragul financiar în care o schimbare mai rapidă se plătește de la sine. Iar bugetul de capital determină ce tehnologii sunt accesibile astăzi față de care necesită investiții în faze. Matricea de mai jos mapează fiecare variabilă în raport cu tehnologiile de prindere pentru a clarifica unde se potrivește cel mai bine fiecare sistem.

Citiți acest tabel ca un filtru, nu ca un scor. Dacă presa dvs. rulează peste 800 de tone, cu șase schimbări de matriță pe schimb și un timp de funcționare de 85%, clemele manuale ale curelei eșuează în trei din patru criterii. Matricea vă restrânge opțiunile în mod obiectiv înainte de a începe conversațiile cu furnizorii.

Potrivirea tehnologiei la cerințele operaționale

Alegerea unui sistem de prindere a matriței nu este doar un calcul financiar. Constrângerile operaționale modelează decizia la fel de puternic ca bugetul. O matriță progresivă de-viteză mare care rulează oțel avansat de-înaltă rezistență la 300 de curse pe minut generează sarcini dinamice care necesită consistența forței de strângere pe care numai sistemele hidraulice sau magnetice o oferă. Un atelier de lucru care rulează 30 de matrițe diferite pe săptămână pe o presă OBI de 150 de tone beneficiază mai mult de cleme pivotante și unități hidromecanice care îmbunătățesc consistența fără a necesita modificări de infrastructură.

Luați în considerare aceste realități operaționale atunci când restrângeți opțiunile:

• Compatibilitatea materialului matriței:Platanele magnetice necesită încălțăminte feromagnetice. Suporturile de matriță din aluminiu sau plăcile ne-magnetice din oțel inoxidabil nu vor funcționa. Verificați materialul pantofului de matriță înainte de a specifica elementele magnetice.
• Orientarea presei:Clemele hidraulice de pe berbec (morda superioară) trebuie să se mențină împotriva gravitației în timpul încărcării matriței. Este posibil ca sistemele evaluate pentru utilizarea suporturilor orizontale să nu aibă o forță de reținere adecvată pentru montarea glisierelor verticale fără recalculare.
• Conditii de mediu:Presele care rulează lubrifiere grea sau pulverizare de lichid de răcire degradează rapid frecarea clemei manuale. Sistemele hidraulice cu furtunuri externe în acel mediu se confruntă cu coroziune accelerată a fitingurilor. Platanele magnetice se ocupă de mediile umede, atâta timp cât suprafețele sunt curățate la schimbare.
• Nivelul de calificare al operatorului:Sistemele manuale necesită antrenament și disciplină în ceea ce privește specificațiile cuplului și secvența de strângere. Sistemele hidraulice și magnetice reduc dependența operatorului, dar necesită tehnicieni de întreținere instruiți pe acele tehnologii specifice.

De unde să începeți când vă actualizați strategia de fixare

O actualizare a clemei matriței pentru operațiunile cu presa de ștanțare nu trebuie să se întâmple dintr-o dată. Implementarea modulară, în etape, vă permite să dovediți rentabilitatea investiției cu o singură apăsare înainte de a vă angaja peste etaj. Urmați această secvență de evaluare:

1. Auditează-ți starea actuală.Înregistrați timpii de schimbare, incidentele legate de clemă-și eșecurile de verificare a cuplului la toate presele timp de 30 de zile. Aceste date de referință identifică care prese au cel mai mare potențial de îmbunătățire.
2. Identificați presa dvs. de constrângere.Presa cu cele mai frecvente schimbări de matriță și cu cel mai mare cost de oprire este punctul dvs. de plecare. Actualizarea acestei prese oferă mai întâi cea mai rapidă rambursare.
3. Evaluați compatibilitatea fizică.Măsurați dimensiunile fantei T-, planeitatea întăririi, alimentarea hidraulică disponibilă și arhitectura de control al presei pe presa țintă. Aceste măsurători determină ce tehnologii sunt retrofit-fezabile fără modificări structurale.
4. Calculați perioada de rambursare.Comparați costul upgrade-ului de prindere cu valoarea de producție a timpului de funcționare recuperat. O presă care facturează 200 USD pe oră de producție, care recuperează 45 de minute pe tură, plătește un sistem hidraulic de 25.000 USD în mai puțin de șase luni.
5. Pilotează și validează.Instalați sistemul selectat pe presa de constrângere. Alergați timp de 60 până la 90 de zile. Măsurați reducerea reală a timpului de schimbare, verificați consistența forței de strângere și documentați orice problemă de instalare sau întreținere.
6. Standardizați și extindeți.Folosiți rezultatele pilot pentru a construi un caz de afaceri pentru implementarea-la întreaga flotă. Acordați prioritate preselor în funcție de frecvența de schimbare și valoarea producției, îmbunătățind mai întâi echipamentele cu cel mai mare-impact.

Această secvență menține riscul limitat în timp ce construiește încrederea organizației în noua tehnologie. Fiecare pas generează date care informează următoarea decizie, mai degrabă decât să necesite un salt de credință în întreaga operațiune.

Pentru operațiunile în care complexitatea matriței adaugă o altă variabilă - matrițe progresive cu spații de strângere strânse, interferență cu dispozitivul de ridicare sau geometrii ne-standard de încălțăminte -, upgrade-ul de prindere adesea nu poate fi separat de modificările designului matriței. Este posibil să fie necesar să fie adăugate margini de prindere, să fie proiectate plăci auxiliare sau să fie standardizate dimensiunile pantofilor într-o familie de matrițe. În aceste situații, lucrul cu un partener de scule care înțelege atât structura matriței, cât și provocarea de integrare a strângerii de la început previne reprelucrarea costisitoare.Soluțiile personalizate ale matrițelor de ștanțare YICHENserviți inginerii care navighează exact în această tranziție - coordonând structura matrițelor, aspectul componentelor și accesul prin strângere, astfel încât actualizarea să funcționeze ca un sistem mai degrabă decât o colecție de piese nepotrivite.

Întrebări frecvente despre ștanțarea clemelor matrițelor

1. De câtă forță de strângere am nevoie pentru presa mea de ștanțare?

Pentru presele cu manivela, forța totală de strângere trebuie să fie egală cu cel puțin 10% din tonajul nominal al mașinii. Pentru prese-de mare viteză, utilizați 20% din tonajul nominal. Împărțiți această forță în mod egal între jumătățile superioare și inferioare ale matriței. Atunci când utilizați cleme cu curele cu blocuri de trepte, rețineți că numai aproximativ jumătate din tensiunea șurubului acționează asupra matriței, așa că trebuie să vă dublați necesarul de preîncărcare calculat. Adăugați forțe de ridicare cu arc cu azot-direct la cerințele dvs. de strângere a matriței superioare, deoarece aceste forțe lucrează împotriva clemelor în timpul cursei de întoarcere.

2. Care este diferența dintre clemele hidraulice ale matrițelor și sistemele de prindere magnetice?

Clemele hidraulice ale matriței folosesc fluid presurizat care acționează asupra pistoanelor pentru a genera forță de strângere, necesitând o unitate de alimentare externă și oferind timpi de strângere/desprindere de 5 până la 30 de secunde. Sistemele de prindere magnetică folosesc magneți electropermanenți care se activează în 2 până la 3 secunde cu un impuls electric scurt și se mențin fără putere continuă. Sistemele hidraulice funcționează cu orice material de matriță, dar necesită întreținere continuă a etanșării și analiză a fluidelor. Platanele magnetice necesită încălțăminte feromagnetice și suprafețe de contact plane și curate, dar practic nu au componente mecanice de uzură. Sistemele magnetice costă de obicei mai mult în avans, dar oferă cele mai rapide timpi de schimbare.

3. Cât de des ar trebui să fie inspectate și înlocuite clemele matriței de ștanțare?

Filetele șuruburilor T-clemei manuale trebuie inspectate la fiecare schimbare a matriței pentru întindere sau uzură, cu măsurători lunare micrometrice pentru a detecta uzura prin oboseală. Înlocuiți orice șurub care prezintă o alungire permanentă, fisuri la cap-la-raza tijei sau deformare a filetului. Garniturile de cleme hidraulice durează de obicei între 500.000 și 2.000.000 de cicluri, în funcție de presiune și de curățarea fluidului, cu analiza trimestrială a fluidului care ghidează momentul înlocuirii. Platanele magnetice necesită o inspecție a suprafeței înainte de fiecare set de matrițe și o verificare trimestrială a testului de tragere{11}}față de citirea liniei de bază a instalării.

4. Pot adapta cleme de schimbare rapidă a matriței pe o presă de ștanțare existentă?

Da, majoritatea sistemelor de prindere cu schimbare rapidă a matrițelor sunt proiectate pentru instalarea ulterioară. Compatibilitatea depinde de trei factori: Dimensiunile fantului T-trebuie să se potrivească cu specificațiile clemei glisante, grosimea și planeitatea suportului trebuie să sprijine metoda de montare (placile magnetice au nevoie de planeitate cu 0,002 inchi pe picior), iar alimentarea hidraulică trebuie să furnizeze 3.000 până la 5.000 PSI cu un debit adecvat. Modelele cu șuruburi-pe șenile care evită prelucrarea patului de presare au extins semnificativ opțiunile de modernizare. Presele mai vechi cu comenzi bazate-releu ar putea avea nevoie și de o actualizare a PLC pentru a accepta semnalele de blocare a clemei.

5. De ce se deplasează matrița mea în timpul producției, chiar dacă clemele sunt strânse?

Deplasarea matriței sub clemele aparent strânse provine de obicei dintr-una din mai multe cauze fundamentale: ulei sau lubrifiant de ștanțare pe suprafața sabotului matriței reducând frecarea cu 30 până la 50%, înălțimea nepotrivită a blocului de trepte care provoacă clema curelei să se încline și să concentreze forța la șurub, mai degrabă decât la marginea matriței, relaxarea șuruburilor, forța de strângere totală în timpul rulării lungi. sarcinile dinamice implicate. Încărcarea decent-în matrițele progresive creează, de asemenea, momente de înclinare care supraîncarcă clemele pe o parte. Începeți prin a curăța suprafețele de contact, a verifica potrivirea înălțimii blocului de trepte, a re-strângerea după mișcările inițiale de apăsare și a recalcula dacă forța totală de strângere ține cont de forțele de decuplare, sarcinile de ridicare și șocul-de închidere.