Emboutissage 101 : Comment fonctionne une presse hydraulique ?

Un examen de la technologie des presses hydrauliques et de l'anatomie de la presse, ainsi que de ses avantages, de ses limites, de sa structure, des types de châssis, des termes, des conseils de sélection, des options d'automatisation et des meilleures applications peut tirer le meilleur parti d'une presse. Images : Greenerd

Les presses de tous types – mécaniques, pneumatiques, servo et hydrauliques – ont leur place et offrent des avantages uniques. Cependant, au cours des 50 dernières années, les presses hydrauliques ont évolué vers une plus grande utilité. Les presses hydrauliques d'aujourd'hui sont plus rapides et plus fiables que jamais, et la technologie a subi d'importants changements et améliorations. Les améliorations apportées aux joints, aux pompes, aux tuyaux et aux raccords ont presque éliminé les fuites et minimisé la maintenance.

Un examen de la technologie des presses hydrauliques et de l'anatomie de la presse, ainsi que ses avantages, ses limites, ses conseils de sélection et ses options d'automatisation, peut tirer le meilleur parti d'une presse.

Appuyez sur Structure.Voici les principaux composants et caractéristiques de la structure de la presse hydraulique :

1.Cylindre. L'ensemble cylindre comprend un cylindre, un piston, un vérin, une garniture et des joints. Le diamètre du piston et la pression d'huile déterminent la force (tonnage) qu'une presse peut fournir.

2.Cadre.Le châssis est la structure principale de la presse contenant les cylindres et les plans de travail.

3.Contrôle des AVC. La longueur de course peut être réglée pour n'importe quelle distance dans les limites de course du vérin dans le contrôle de course. Les ajustements incluent le haut de la course, le point de pré-ralentissement et le bas de la course.

5.Lumière du jour. Il s'agit du dégagement vertical entre le haut de la traverse et le dessous du vérin dans sa position haute maximale. Ce terme est parfois confondu avec le terme de hauteur de fermeture de la presse mécanique. La hauteur de fermeture est le dégagement au-dessus du lit avec le vérin complètement abaissé. La lumière du jour décrit la capacité de matrice verticale maximale de la presse.

Un examen de l'anatomie d'une presse hydraulique - 1) cylindre, 2) cadre, 3) contrôle de la course, 4) dégagement de la gorge, 5) lumière du jour, 6) lit, 7) traversin, 8) commandes à double bouton de paume et 9) hauteur de travail - permet de comprendre sa forme et sa fonction. Il s'agit d'une presse à cadre en C.

6.Lit.Le lit est la surface usinée plate et stationnaire qui supporte la traverse et les matrices.

7.Traversin. Il s'agit d'une plaque ou d'une structure montée sur le lit sur lequel l'outillage est monté et fixé. La plupart des presses hydrauliques sont construites de manière à ce que la traverse soit amovible.

8.Commandes à double bouton de paume. Il s'agit d'une méthode courante d'actionnement des presses hydrauliques. Les deux boutons doivent être enfoncés en même temps pour faire descendre le vérin, ce qui oblige l'opérateur à utiliser ses deux mains. Les circuits de contrôle incluent des fonctions de non-répétition et anti-arrimage.

9.Hauteur de travail.La distance entre le sol et le haut de la traverse est la hauteur de travail.

Type de cadres.Bon nombre de ces types de châssis hydrauliques sont communs aux châssis de presses mécaniques :

Quatre postes. Cette presse de production robuste est conçue pour un fonctionnement continu. Il utilise quatre colonnes à épaulement robustes de grand diamètre pour lier le cadre ensemble. Ces colonnes de grand diamètre guident avec précision le plateau mobile ou le coulisseau de la presse. Cela garantit un alignement exceptionnellement constant des matrices supérieure et inférieure, minimise la déviation et élimine le « retour en arrière ». Toute déviation qui se produit dans ce style de presse est droite de haut en bas. Il permet également le chargement de la presse à partir de n'importe lequel des quatre côtés, permettant une intégration facile dans les lignes de production et les cellules de fabrication.

Les presses hydrauliques peuvent être construites avec des surfaces de table et des lits plus grands ou des lits plus petits que ceux standard. Cette presse hydraulique à double effet à quatre colonnes de 900 tonnes est équipée d'un vérin principal avec vérin à coussin de 700 tonnes et d'un vérin de 60 pouces. par 60 pouces. lit.

Connaître ces termes améliorera votre compréhension d'une presse hydraulique :

Cette presse droite est guidée par lardons pour contrer les effets d'un chargement décentré.

De plus, les contrôleurs logiques programmables (PLC) et d'autres commandes électroniques ont amélioré la vitesse et la flexibilité d'une presse hydraulique. Grâce aux nouvelles interfaces informatiques et à la surveillance, les presses hydrauliques peuvent être utilisées dans des systèmes de fabrication intégrés par ordinateur avancés.

La protection intégrée contre les surcharges s'applique également aux outils. S'ils sont construits pour supporter une certaine charge, il n'y a aucun risque de les endommager à cause d'une surcharge. Les outils peuvent être dimensionnés pour supporter la charge d'un travail particulier, pas une presse particulière. La pression de la presse peut être réglée en fonction du travail. L'absence d'impact, de choc et de vibration prolonge la durée de vie de l'outil.

Cette ligne de transfert avec trois stations pour le tirage, le redessinage et le poinçonnage a été construite pour une entreprise automobile.

Les presses à espace ouvert offrent un accès facile de trois côtés. Les presses à quatre colonnes assurent une répartition uniforme de la pression. Les presses droites offrent la rigidité requise pour le chargement décentré dans les applications de matrices progressives. Une chose importante à garder à l'esprit est que plus le travail est critique et plus les tolérances sont exigeantes, plus la capacité de tonnage de réserve doit être élevée.

Cette presse hydraulique d'emboutissage profond à double plateau mobile complexe et personnalisée a été intégrée à deux robots à 6 axes qui non seulement chargent et déchargent, mais incitent également la presse à effectuer plusieurs opérations - étirage, plusieurs retirages et une opération de repassage - nécessaires pour produire un réservoir de cylindre haute pression à usage intensif. Pour récupérer la pièce nouvellement étirée hors de la presse, un robot FANUC se déplace entre les doubles plateaux et, lorsqu'il est en position, indique à la presse quand et à quelle vitesse extraire la pièce.

Une fois les bases déterminées, la considération suivante consiste à sélectionner les options. La plupart des constructeurs de presses hydrauliques proposent une gamme d'accessoires tels que :

Notez que le circuit hydraulique d'une presse est déterminé principalement par l'application. Dans les applications à longue course telles que l'emboutissage profond, un circuit à double pompe avec régénération est typique. Cela permet au vérin de la presse de se déplacer rapidement vers le travail et hors du travail tout en permettant une vitesse de tirage en douceur.

Cependant, lorsque vous emboutissez sur une presse hydraulique, il est préférable de minimiser le nombre de vannes que vous utilisez pendant ce qui est généralement une course très courte. La plupart des presses utilisées pour l'emboutissage n'utilisent qu'une seule pompe hydraulique en raison de la courte course requise. Cette configuration permet moins de "décalages de soupapes", ce qui réduit le temps de cycle pour une course complète et permet beaucoup plus de courses par minute.

La qualité peut varier considérablement d'une presse à l'autre. Certaines presses légères sont capables de « donner une fessée » momentanée au travail et de l'inverser, et il existe des machines robustes conçues pour des applications de travail des métaux à usage général.

Quelques points constructifs permettent de comparer une machine à une autre :

Cadre: Examinez la construction du cadre - rigidité, épaisseur du traversin, capacité dimensionnelle et autres facteurs. Cylindre : Quel diamètre fait-il ? Comment est-il construit ? Qui le fabrique ? Dans quelle mesure est-il utilisable ? Pression maximale du système : à quel PSI la presse développe-t-elle son plein tonnage ? La plage la plus courante pour les presses industrielles est de 1 000 à 3 000 PSI. Puissance : La durée, la longueur et la vitesse du coup de pressage déterminent la puissance requise. Comparez les cotes de puissance.

Vitesse:Déterminez la vitesse offerte par chaque presse hydraulique.

Appuyez sur Jauge. Le tonnage nécessaire pour effectuer un travail et les formules pour le déterminer sont les mêmes pour les presses hydrauliques et les presses mécaniques. L'outillage est généralement interchangeable. Il peut y avoir certaines applications telles que l'emboutissage profond dans lesquelles la caractéristique de course à pleine puissance d'une presse hydraulique réduit le tonnage, mais il n'existe aucun cas connu d'une presse hydraulique nécessitant plus de tonnage.

Une presse air-huile convient aux applications qui nécessitent une force sur la pièce pendant de longues périodes.

La sélection du tonnage de la presse dans une salle de presse typique est souvent un peu plus qu'une conjecture.

Par exemple, si un travail est réussi sur une presse mécanique de 100 tonnes, le tonnage a tendance à rester le même pendant toute la durée de vie de ce travail. Le travail n'a peut-être jamais été tenté à 75 ou 50 tonnes. Avec une presse hydraulique, cependant, vous pouvez ajuster le tonnage rapidement et facilement, en réglant précisément la presse sur le bon tonnage pour chaque travail spécifique.

Comment la presse affecte le travail. Dans la plupart des cas, l'effet de la course est le même sur les presses hydrauliques et mécaniques. Cependant, les marteaux-pilons et certaines presses mécaniques semblent faire un meilleur travail sur les bijoux souples et les travaux à impact. L'action de frappe semble plus nette si l'impact est là.

En emboutissage profond, cependant, la course à pleine puissance d'une presse hydraulique produit des résultats nettement meilleurs.

Il existe de nombreuses façons et raisons d'automatiser une presse hydraulique, des plus simples aux plus complexes. Parce que la fonctionnalité de presse est au cœur de l'automatisation, il est avantageux de s'associer à un fabricant de presse qui est également un intégrateur de système agréé et qui a une longue histoire de fourniture de systèmes d'automatisation de presse intégrés pour une gamme d'applications.

L'automatisation peut être intégrée lors de l'installation initiale d'une presse ou ajoutée à une configuration de presse existante. Pour ces derniers, la plupart du temps, l'automatisation est ajoutée non pas parce que la presse tourne lentement, mais en raison de nombreux autres facteurs, dont certains sont surprenants :

Le défi consiste à identifier la "bonne taille" du système d'automatisation pour répondre aux besoins de production d'aujourd'hui et de demain, tout en respectant le budget du projet. En tant que tel, il est important d'adapter les offres d'automatisation à une gamme d'applications. Cela comprend tout, de l'automatisation de base de la presse (telle que l'intégration électrique d'un chargeur de matériaux à la presse) aux grandes cellules de travail autonomes multipresses et multirobots.

Les presses hydrauliques varient en taille de petite, comme cette presse d'établi relativement petite, à très grande, comme cette presse de 500 tonnes.