Mi az a szerszámrakás a CNC csőhajlítón? Multi-stack dies magyarázata

Képzeljen el egy gyártási megrendelést száz kerettartóra. Az alkatrész három hajlítási sugárt igényel ugyanazon a csövön, és ezek közül kettő különböző síkban van. A hagyományos egyformájú CNC hajlítókon a kezelő megáll az első sugár után, eltávolítja a hajlítószerszámot, felszereli a következőt, ellenőrzi a beállítást, és meghajl egy próbadarabot. Ugyanez a megszakítás történne a végső sugár előtt. A szerszámrakás eltávolítja a minta nagy részét azáltal, hogy több teljes hajlítószerszám-készletet helyez el egy CNC-fejre, egymás fölé. A gép a fej eltolásával választja ki a megfelelő sugarat, és a cső a teljes sorozat alatt a befogópatronban marad.

A szerszámrakás ezért a szerszámok fizikai elrendezése és programozási stratégia is. Azért létezik, mert sok valós alkatrésznek egynél több hajlítási sugárra van szüksége, és mert az átállási idő az egyik legnagyobb költségtényező a csőhajlításban. Ha a gép automatikusan tud váltani a szerszámszintek között, az alkatrész a teljes sugársorozaton keresztül tud mozogni anélkül, hogy elengedné. Ez az egyetlen különbség közvetlen hatással van a ciklusidőre, az alkatrész pontosságára és a kezelői munkaterhelésre.

Ennek a fogalomnak a teljes megértéséhez segít áttekinteni mit foglal magában a CNC hajlítás a tengely szintjén. A cikk további része a szerszámozási alkatrészeket, a gépi követelményeket és azokat a gyártási helyzeteket ismerteti, amelyekben a halmozás kifizetődik.

Pontosan mit jelent a halmozott szerszám egy CNC csőhajlítón?

Az egymásra helyezett szerszámok azt jelentik, hogy két vagy több hajlítószerszámkészlet közös rögzítési területen van a gépfejen. Mindegyik készlet egy hajlítási sugár komplett kombinációja, és tartalmazza a hajlító szerszámot, a szorító szerszámot, a nyomószerszámot és szükség esetén az ablaktörlő szerszámot. Ezek az alkatrészek különböző függőleges szinteken vannak felszerelve. A hajlítási folyamat során a CNC rendszer felemeli vagy leengedi a fejet, hogy a megfelelő szintet hozza a hajlítási síkra.

A legegyszerűbb változat az egysoros matrica, ahol több horony osztozik egy hajlítószerszám blokkon. Ez akkor működik, ha a sugarak közel vannak, és a csőnek nincs szüksége különböző rögzítési pozíciókra. A nagyobb teljesítményű változat egy többrétegű elrendezés, teljesen független szerszámkészletekkel minden sugárhoz. A legtöbb gyártó erre gondol, amikor a szerszámok egymásra rakásáról beszél CNC csőhajlítón.

Az erre a feladatra tervezett gépek megerősített fejjel, szervovezérlésű függőleges tengellyel rendelkeznek, és elegendő torokkal rendelkeznek az egymásra rakott szerszámok eltávolításához. E szolgáltatások nélkül a veremszintek hozzáadása csökkentené a merevséget és rontaná a toleranciát. Éppen ezért a két-, három- és többsoros szerszámkonfigurációkkal rendelkező termékcsaládok nem csak a magasabb szerszámokról szólnak; az egymásra helyezett fej súlya és útja körül vannak kialakítva.

Kétsoros és többsoros csőhajlító gép Ez a gép egymásra helyezett matricákat használ több hajlítás vagy sugár kezeléséhez egy beállításban, csökkentve a szerszámcseréket és támogatva a nagy hajlítási szögeket akár 190°-ig. Ideális olyan összetett csőformákhoz, amelyek szűk hajlítási távolságot igényelnek. Termék megtekintése →

Egyenes kötegek és eltolt halmok

Az egymásra helyezett szerszámok nem mindig ugyanazon a hajlítási középponton helyezkednek el. Az egyenes köteg az összes szerszám középvonalát függőleges vonalban tartja. Az eltolt verem, amelyet néha kutyaláb-veremnek is neveznek, minden sugarat más vízszintes helyzetbe és más magasságba helyez. Az eltolt elrendezés lehetővé teszi a szorosan elhelyezkedő hajlításokat a cső mentén, és csökkenti a korábban meghajlított szakaszokkal való interferenciát. Mindkét elrendezés ugyanazt a CNC eltolási elvet használja; a különbség a szerszámtartó geometriájában és a hajlítási síkok programozási módjában rejlik.

Hogyan választja ki a CNC fej a megfelelő szerszámszintet

A programozás során minden hajlításhoz hozzá van rendelve egy szerszámszint a hajlítási szögén, az elforgatási szögén és az előtolási távolságán kívül. A kanyar megkezdése előtt a gép megerősíti az aktuális szintet, és szükség esetén vált. Mivel a cső a befogópatronban marad, a hajlítási síkok matematikailag össze vannak kötve az előző ívekkel. Ez jelentős eltérés a kézi váltástól, ahol minden új beállítás új referenciahibát vezet be.

A diagram a sugárváltoztatás tipikus beállítási idejét mutatja. Az értékek a 12 és 60 mm közötti átmérőjű közepes méretű csövekre vonatkoznak. A kézi egyszerszámos munka magában foglalja a szerszám felemelésére, a rögzítési felület tisztítására és az új szerszám beállítására fordított időt. A halmozott szerszámozás lerövidíti a feladatot egy szervomozgásra és egy ellenőrző kanyarra. A gyors csereszerszámok gyorsak, de még mindig szükség van a teljes hordozó fizikai cseréjére. A többsoros gépek tovább automatizálják a kiválasztást azáltal, hogy több előkészített állomás közül egyet hajlítási helyzetbe mozgatnak. Az igazi megtakarítást nem maguk a percek jelentik; ez a próbarészek számának csökkenése és a minőséget befolyásoló kezelői döntések kisebb kockázata.

Miért használnak a gyártók a szerszámok egymásra helyezését?

A halmozott szerszámok fő előnyei könnyebben láthatók a gyártási számokban, mint magában a szerszámban. Az egymásra rakott fej csökkenti a gép ajtajának kinyitásának számát. Ezenkívül rögzítve tartja a csövet többszöri hajlítási műveletekhez, ami kiküszöböli azt a klasszikus problémát, hogy visszaszerelés után elveszíti a nullapont pozícióját. Az alábbi pontok összefoglalják az üzletkörnyezet gyakorlati előnyeit.

• Kevesebb váltás, különösen akkor, ha ugyanaz a két vagy három sugár ismétlődik több helyen.
• Jobb megismételhetőség, mivel a hajlítószerszám és a szorítószerszám közötti igazítást a szerszámköteg rögzíti, nem pedig a kezelő.
• Rövidebb teljes ciklusidő több sugarú alkatrészeknél, mivel a fej eltolása másodpercekig tart.
• Csökkentse a selejteket a beállítás során, mert az első próba rész ritkán szorul átdolgozásra.
• Kevésbé képzett munkaerő a szerszámcseréhez, ami korlátozott felügyelet mellett műszakban számít.

A vonaldiagram megmutatja, hogyan növekszik az áteresztőképesség a köteg méretének növekedésével. Az egyköteges szerszámok minden műszak nagy részét átállásra fordítják, így a kibocsátás lassan növekszik, amíg a kötegek meghosszabbodnak. A halmozott szerszámok csökkentik ezt a büntetést, mivel a sugárváltozás csak függőleges fejeltolás. A többrétegű gépek további automatizálási réteget adnak azáltal, hogy több teljes szerszámkészletet szállítanak ugyanabban a ciklusban. Magas keverékű gyártás esetén a diagram bal oldalán lévő rés fontosabb, mint a jobb felső értékek. Ez az oka annak, hogy sok szaküzlet akkor is választja az egymásra rakást, ha átlagosan 50 vagy 100 alkatrészből áll.

Halmozott szerszámozás a gyorscserélő szerszámokkal szemben

Az egymásra rakás egyik gyakori alternatívája a gyorsan cserélhető szerszám, ahol minden hajlítószerszámot egy tartóra szerelnek, és az egész tartót néhány perc alatt kicserélik. A gyors csere akkor vonzó, ha az alkatrészek széles sugárkeveréket használnak, és folyamatosan változnak a készletek. A halmozás jobb, ha szinte minden munkában ugyanaz a két vagy három sugár jelenik meg. A radardiagram mindkét megközelítést hat gyakorlati kritérium alapján hasonlítja össze. A nagyobb terület bármely tengelyen jobb pontszámot jelent az adott kritériumra.

A radardiagram egy pontot nagyon egyértelművé tesz: a legjobb szerszámozási módszer attól függ, mennyire megismételhető az alkatrészcsalád. A halmozott szerszámok magas pontszámot érnek el a beállítási sebesség, az ismételhetőség és az összetett alkatrészek kezelésének képessége terén. A gyorsan cserélhető szerszámok rugalmasságot nyernek a folyamatosan változó sugarak keverékéhez. A szerszámköltség az egyes beállításokban eltérően viselkedik, mivel a halmozott szerszámokhoz sugáronként teljes szerszámkészletre van szükség, míg a gyorscsere megoszthatja a hordozókat. Ha a gyártási ütemterv hónapokig stabil, a halmozott szerszámok jobb általános egyensúlyt biztosítanak. Ha soha nem tudhatod, milyen sugarú körben érkezik a jövő héten, a gyors váltás a biztonságosabb út.

Az egymásra helyezett szerszámoknak a legértelmesebb

A halmozott szerszámok bizonyos körülmények között megtérülnek. Az alkatrészcsaládnak elég stabilnak kell lennie ahhoz, hogy indokolt legyen több teljes szerszámkészlet vásárlása. A kötegeknek elég nagyoknak kell lenniük a gyorsabb átállás előnyeihez, de nem olyan nagyoknak, hogy a beállítási idő irrelevánssá váljon. A geometriának két vagy több sugarat kell tartalmaznia, amelyek egyik feladatról a másikra ismétlődnek. A gyártási ütemezésnek el kell viselnie a rövid kezdeti tervezési erőfeszítést is, mivel a verem sorrendjét az első cikken kell programozni és bizonyítani.

• Gépjárművek kipufogó- és vázelemei több ívvel egy csövön.
• Korlátok, kapaszkodók és építészeti részek ismételt sugárkeverékekkel.
• Hidraulikus és pneumatikus csőszerelvények, amelyekhez több hajlítási sugár szükséges egy hosszon.
• Hőcserélő tekercsek és folyadékkörök, ahol ugyanaz a csőprofil nagy mennyiségben fut.
• Bútorkeretek és szerkezeti részek látható hajlítási minőségi követelményekkel.

Egyes CNC hajlítók jobb-bal közös oldalelrendezést használnak, ahol egy fej a középső szerszámpozíció mindkét oldaláról dolgozhat. Ez az elrendezés halmozott eszközöket is használ, és hasznos a középsík ellentétes oldalán hajlított alkatrészeknél.

Egyfejű jobb-bal közös oldalsó CNC hajlító Ez az öt modellből álló sorozat a középső szerszámpozíció mindkét oldaláról hajlik, szervovezérelt precíziós és tárolt programokat kínálva az ismételhető kötegelt gyártáshoz. Hasznos a középsík ellentétes oldalán hajlított alkatrészeknél. Termék megtekintése →

Tervezendő korlátok és kockázatok

A halmozás nem ingyenes lehetőség. A gép torok és a csapágyszerkezet korlátozza, hogy hány szintet lehet egymásra rakni, mielőtt a merevség csökken. Minden extra sugár további hajlító szerszámot, szorító szerszámot, nyomószerszámot és gyakran ablaktörlő matricát jelent, így a költségek gyorsan nőnek a szintek számával. A szerszámköteg új interferenciakockázatot is teremt a matricák és a korábban hajlított részek között. A karbantartási hozzáférés szorosabb, mivel a fej nagyobb tömeget hordoz, és az igazítási felületek nehezebben ellenőrizhetők. A gyakorlati válasz az, hogy a szerszámtervezés véglegesítése előtt vonják be a gépgyártót az alkatrész-ellenőrzésbe.

A halmozott szerszámok egyik kvantitatív érve a folyamatképességből származik. Az alábbi oszlopdiagram összehasonlítja a hajlítási szög képességi indexét egy közepesen összetett alkatrészen. A magasabb érték kevesebb kanyart jelent a tűréssávon kívül.

Az oszlopdiagram a végső hajlítási szög tipikus folyamatképességét hasonlítja össze. Az 1,0 Cp lehetővé teszi, hogy a hajlítások körülbelül 0,27 százaléka kerüljön a tűréssávon kívülre. Sok autóipari és hidraulikus ügyfélnek legalább 1,33 Cp-re van szüksége. A halmozott szerszámok gyakran elérik az 1,67-es szintet, mivel a szerszámbeállítást a gép szerkezete rögzíti. A gyorsan cserélhető szerszámok konzisztensebbek, mint a kézi vágószerszámok, de a helymeghatározó felületei elhasználódhatnak, és ellenőrzést igényelhetnek. A lényeg az, hogy a halmozás nemcsak a sebességet, hanem a hosszú távú stabilitást is javítja.

Mit kell ellenőrizni a gép kiválasztása előtt

Minden CNC hajlító, amely az egymásra rakott szerszámokat hirdeti, nem ugyanaz. Egyes fejek csak kis csövekkel két szintet hordozhatnak; másokat három vagy több szintre és nehéz kockahalomra terveztek. A gépszoftvernek támogatnia kell a veremszekvenciát is, beleértve a szerszámszintű kiválasztást egy hajlítási program közepén. Kérjen minta-alkatrész szimulációt és írásos nyilatkozatot a maximális veremmagasságról. A nyomószerszámtartó és az ablaktörlő matrica terület szervizelését érdemes ellenőrizni, amikor a gép áram alatt van.

• A fejöntvény és a meghajtórendszer által támogatott veremszintek száma.
• A köteg tengelyének függőleges mozgási tartománya és pozicionálási megismételhetősége.
• Minden szinten elérhető szorítóerő, különösen nehéz falú csövek esetén.
• A szerszám interfész típusa és kompatibilitása a szerszámágyban meglévő matricákkal.
• Szoftvertámogatás a szintválasztáshoz, az ütközésellenőrzéshez és az első cikk ellenőrzéséhez.

A több síkban hajlított alkatrészeknél a kétfejű 3D teljes szervóhajlító ugyanezt a logikát még tovább terjeszti. Két fej dolgozhat a cső ellentétes végén, és a szervo-vezérelt forgatás lehetővé teszi az átfedő szekvenciákat egy ciklusban.

3D kétfejű, teljes szervócsőhajlító gép Ez a teljesen elektromos hajlító mindkét csővéget egyszerre, egy ciklusban dolgozza meg, akár 180 mm-es csöveket és akár 300 hajlítási pontot is megtámasztva. Alkalmas hosszú, finom csövekhez autóiparban, gépekben és légkondicionáló alkalmazásokban. Termék megtekintése →

Ha világos a gép specifikációja, hasonlítsa össze a szerszámcsomag teljes költségét, ne csak az alapárat. Egy kétszintű verem minden állomáson annyiba kerülhet, mint egy kis gyorscserélő rendszer. A döntést a tényleges alkatrész-keveréken és az elmúlt hat hónapban rögzített tételméreteken kell alapulnia.

A kérdésre adott rövid válasz az, hogy a CNC csőhajlítón a szerszámrakás két vagy több komplett hajlítószerszám-készletet ugyanazon a fejen hordoz, és program szerint kiválasztja. Az előny abban rejlik, hogy egyetlen befogással több sugarat is létrehozhatunk a kezelő beavatkozása nélkül. Az érték a kevesebb átállásból, a jobb ismételhetőségből és a műszakonkénti nagyobb teljesítményből adódik. A legjobb választás az alkatrészcsaládtól, a tételek méretétől és a tűréskövetelményektől függ. Amikor összehasonlítod CNC hajlítógépek , kérdezze meg, hány veremszintet tud a fej elvinni, és hogyan van karbantartva a verem. Ez a válasz megmondja, hogy a gép arra a munkára készült-e, amelyet ténylegesen futtat.