Big flexion de frein de presse, un débit élevé

Relever les défis de la productivité en flexion grande pièce

Une longue ébauche est découpée sur un laser à fibre et déchargements sur un système automatisé qui transporte, oriente, et il alimente le côté d'un frein de presse tandem, avec les positionneurs de pièces avant et arrière (qui doubles comme avant et backgauges) qui guident le partie par formage. De là, un poussoir intégré dans la table de frein déchargements la pièce à un système de transport qui prend la pièce à un dispositif de fixation pour le soudage de la couture.

Steve Claude, a décrit l'opération précédente, une application qui exigeait la lumière pôle temps extrêmement rapide avance. La société a choisi de couper les blancs avec un laser à fibre, non seulement pour la vitesse, mais aussi d'atteindre le bord exigences de qualité pièce est passée de formage dans le frein en tandem de couture de soudure droite, sans ébavurage ou de préparation de soudure.

Bien que cette automatisation ne serait pas logique d'affaires pour un produit de haute mélange, une boutique à faible volume, il ne prouve un point: en flexion à grande échelle, que ce soit sur un gros frein de presse ou une machine tandem, la flexion réelle doesn « t long. Les opérateurs passent à la place la plupart de leurs jours font tout le reste: obtenir la pièce massive pour et du frein, positionnement de la pièce entre les coudes, en attendant les grues, et le changement des outils.

Plongeant dans l'arène de flexion grande pièce peut être une idée tentante; peut-être vous aidera à configurer un atelier de fabrication en dehors de ses concurrents. Mais quand un magasin investit dans de tels processus, les sources nommées plusieurs facteurs qui peuvent influer sur la rapidité des flux de travail dans l'établissement.

Tandem ou un grand frein?

Disons que vous avez un gros frein. Vous formez une partie massive suivie de plusieurs autres parties trop grosses pour vos autres freins de presse, mais relativement faible pour une longue lit du grand frein. Pendant ce temps, d'autres parties plus grandes sont assis dans la file d'attente, en attendant leur tour.

Avec un frein de presse tandem, deux étant plus petits freins attachés ensemble, les opérateurs peuvent avoir formé les lots à petite partie sur les freins individuels, puis revenir en mode tandem pour traiter la prochaine grande partie dans la file d'attente. Mais un autre emploi est pour l'offre, qui nécessite la formation d'une partie extrêmement importante. Votre frein tandem a le tonnage par pied nécessaire, et vous avez même l'outillage droit. Pourtant, plusieurs virages dans la partie nécessitent jeu important derrière l'outillage. Ce jeu de votre machine tandem ne pas grâce à la gorge au milieu du lit de l'espace derrière les outils dans le centre du lit, où les deux freins sont reliés entre eux. Essayez de former ce travail particulier, et la pièce serait entrer en collision avec le châssis de la machine.

Avoir une grande machine, avec un espace ouvert derrière l'outillage et sans gorge au milieu du lit, vous auriez pu prendre à ce sujet et d'autres emplois extrêmes. Et peut-être ces emplois seraient assez lucratif pour compenser la dépense supplémentaire d'installer un gros frein de presse, y compris la base supplémentaire nécessaire.

Selon des sources, qui freinent la presse à choisir dépend de la gamme de produits actuels et potentiels d'un atelier de fabrication. Un grand frein de presse pourrait attaquer les travaux nécessitant beaucoup de pieds d'espace ouvert derrière l'outillage. Mais vous donnez également la flexibilité et le débit offert par la machine tandem.

« Un grand frein de presse a généralement plus frais de transport, plus les coûts de base, ainsi que la productivité sera moins [qu'avec une machine tandem] », a déclaré Lieven Vanhoenacker, directeur des ventes à LVD. « Pourtant, cela dépend vraiment des besoins de produits de l'opération. » Vanhoenacker a ajouté que de nombreuses opérations choisissent un frein plus petit, puis, en fonction des opportunités de plier les parties plus bas de la route, connecter un autre frein pour faire un système en tandem.

Des applications telles que la fabrication ne peut pas la lumière pôle besoin de la souplesse: qui est, formant des parties plus petites dans les deux plus petits freins et la formation d'une grande partie du système en mode tandem. Mais ils ont besoin des vitesses plus élevées offertes par un système en tandem. Et les fabricants pôles ont généralement besoin inquiétez pas avoir un grand espace ouvert derrière l'outillage, mais les fabricants de freins en tandem continuent d'offrir des gorges plus profondes pour accueillir une plus grande variété d'emplois (seeFigure 1).

Figure 1

La gorge sur un frein de presse tandem peut être assez profond. Mais si un emploi nécessite une très grande quantité d'espace ouvert derrière les outils, un gros frein de presse peut être le chemin à parcourir.

Décider quelle route prendre implique plus que de regarder des géométries de pièces, ou même à combien d'emplois doivent produire plus d'un jour ou d'un mois. Shane Reynolds, a dit, « Souvent, les gestionnaires ont besoin de regarder où l'entreprise est aujourd'hui, où il a été, et la croissance future. Comment l'entreprise changé ou augmenté au cours des 20 dernières années? Et où est leur entreprise va? »

Il a ajouté que ce parfois conduit à des conversations difficiles, mais avant de prendre le plongeon dans un investissement de frein de presse massif, les réponses à ces questions peuvent être extrêmement précieux.

Manipulation du matériel

Comment automatisé peut une opération de freinage de presse soit? Pour répondre à cette question, les magasins peuvent être en mesure d'identifier les familles de produits ou d'une partie, y compris les pièces qui peuvent être différents pour les clients ou même les industries et partager encore des caractéristiques similaires telles que la taille, la forme ou la matière. Ensuite, le magasin peut être en mesure d'avancer avec un certain type d'automatisation de la manutention des matériaux, si l'investissement est logique pour le volume de la gamme de produits et de la cohérence de la demande (voir la figure 2). flexion Pole est un exemple courant.

« Par exemple, certains systèmes automatisés peuvent effectivement soulever une feuille et placez-le sur une table de navette qui l'alimente dans le frein de presse, » Claude dit, ajoutant que ces feuilles sont souvent déplacés devant les outils, à quel point pousseurs individuels se déplacent la plaque en position entre les outils et contre positionneurs situés devant et derrière les outils.

Ces positionneurs, encore une fois, peut également agir comme frontgauge et backgauge. Ces dispositifs de poussée positionnent grandes pièces tout au long du cycle de formage. « Comme vous commencez à former, vous ne disposez plus d'un bord de la pièce parallèle au sol, » Claude dit. « Jauger donc et la manipulation de la pièce se fait généralement avec des appareils avec de grandes surfaces verticales sur eux, donc ils peuvent encore manipuler la pièce après sa forme. » Pensez à un backgauge typique, avec des doigts qui peuvent être seulement un demi-pouce ou si grand. Dans ces applications, Claude dit, ils peuvent être un pied de haut.

Ensuite, vous devez obtenir ces grandes pièces formées sur le frein. Lumière fabricants polaires ont des systèmes d'éjection qui pousse le pôle sur le côté à un autre système de manutention, comme un transporteur à rouleaux. Ces poussoirs peuvent être montés au-dessous ou au-dessus du lit, ou ils peuvent être montés sur la table de manutention (voir figures 3 et 4).

« Ensuite, il faut la question de raclage ces pièces à usiner à travers la matrice [lors de l'éjection de la pièce] », Claude dit, en ajoutant que les systèmes peuvent être intégrés dans lesquels les rouleaux émergent de dessous pour lever la pièce à usiner sur la surface des épaules de matrice, permettant à la pièce à rouler en douceur de l'enveloppe de travail.

Bien que pas nécessairement utilisés pour le cintrage pôle, les adeptes de la feuille peuvent également contribuer à rendre le processus de formation plus facile et d'éliminer la nécessité d'une grue pour maintenir la pièce en place. Ces adeptes, conçus pour le cintrage à grande pièce, sont un axe CNC. Comme le bélier pousse dans la matrice et le métal, les adeptes savent à quelle vitesse et de l'angle de la feuille est pliée, et ils aident à soutenir le travail qu'il monte et libère vers le bas.

« Imaginez que vous aviez une casserole qui fait 20 pieds de long avec une bride de 4 pouces et 40 pouces traîner la face avant, » Claude dit. « Si vous avez des disciples, vous pouvez plier cette partie avec un seul opérateur. »

Selon des sources, le type le plus commun de l'aide de la manutention dans les opérations de produits de haute mix reste une grue dédiée (voir la figure 5). Certains montent directement sur le châssis de la machine. Ne fait plus l'opérateur frein besoin d'attendre un pont roulant pour devenir disponible, et non plus d'autres personnes ont besoin d'attendre la grue car il est lié au frein. Tout ce que l'attente peut mettre une pression sérieuse sur le débit global du magasin.

Figure 2

Dans cette configuration automatisée, un système de manutention dédié soulève le vide et le place sur la table d'alimentation en face du frein de presse en tandem.

Appuyez sur l'opération de freinage

Une telle automatisation de la manutention a un effet direct et évident sur le débit et la formation du temps de cycle. Mais pour les magasins où la gamme de travail est trop diversifié, les sources ont dit qu'ils doivent chercher à des facteurs moins évidents dans l'équation du temps de cycle.

D'une part, assurez-vous que la machine fonctionne comme il se doit et est calibré correctement. Manipulation de grandes parties, backgauges (et parfois frontgauges) doivent parcourir de grandes distances et la distance entre le centre de la filière V et la surface des besoins de calibre pour être exact. Si les positions réelles des backgauges ne correspondent pas aux positions données dans le contrôleur, les problèmes s'ensuivent, et les temps de cycle de flexion se développent toujours plus que les opérateurs luttent pour le faire fonctionner.

« Une calibration est particulièrement important lorsque vous faites une partie qui est couvrant la différence entre les deux machines », a déclaré Reynolds JMT. Il a ajouté que backgauging complexe, coordonnée entre les deux freins doit fonctionner correctement. Et quand les opérateurs travaillent avec des systèmes d'alimentation automatique du matériel de manipuler devant et derrière (encore une fois, agissant à la fois comme une jauge et positionneur), les choses peuvent devenir particulièrement compliqué.

Les lits des deux freins devraient également être alignés. La plupart des machines en tandem ont des méthodes d'alignement solides impliquant des vissages sûrs et nivellement de précision. Si cet alignement est pas ce qu'il devrait être, les outils seront en mauvaise position, et, encore une fois, les problèmes découlent.

« L'alignement ici doit être sur place », a déclaré Reynolds. « [Les lits] peuvent être maintenus ensemble avec des supports, des boulons de poussée et de traction, et boulons de fixation pour les maintenir en place parfaitement. Une fois qu'ils sont alignés, tout devrait bien fonctionner. Mais cette première fois est essentiel pour assurer que tout correspond jusqu'à « .

Viennent ensuite les questions de tonnage. Des applications comme pôle lumière flexion habituellement ne poussent pas un frein de presse typique en tandem à ses limites. Mais beaucoup d'autres applications font, surtout compte tenu de la popularité croissante des matériaux à haute résistance.

Souvent, une machine tandem est simplement deux presses plieuses identiques côte à côte, chacun avec la même longueur et la jauge lit. Mais parfois, en raison de divers facteurs, un frein dans un arrangement en tandem peut avoir une longueur de lit plus ou moins longue et une capacité de flexion inférieure ou supérieure. Quelle que soit la configuration, le tonnage par pied doit être identique sur les deux machines.

Les mêmes règles de chargement latéral applicables à un seul frein sont également applicables à une configuration en tandem. Si une pièce à usiner est placée d'une manière telle que l'un frein a une pression de formage d'un seul côté, à plusieurs reprises, les composants hydrauliques du cylindre qui peuvent user prématurément.

« Par exemple, si vous chargez sans cesse la machine en tandem sur le côté droit, où la partie étend à la seconde machine que plusieurs pieds, vous obtiendrez une usure prématurée du joint sur votre cylindre Y2 sur la machine à gauche », a déclaré Reynolds. « Il chauffera et une usure prématurée, parce que le cylindre est surchargé de travail par rapport à l'autre cylindre. »

Plus important encore, disent les sources, est de ne jamais dépasser la jauge; ce qui inclut à la fois le frein de la presse et de l'outillage. Une boutique devrait investir dans un tampon de jauge en bonne santé pour éviter de pousser le tonnage dépasse la limite. Et avec l'utilisation d'aujourd'hui de matériaux à haute résistance, des outils durcis conçus pour traiter ces matériaux (avec de grands rayons, 10 à 12 fois l'épaisseur matérielle) sont un must.

figure 3

Un poussoir éjecte une pièce à usiner sur le côté d'un frein de presse tandem

« Assurez-vous que vous êtes dans la zone de confort de ce que vous essayez d'accomplir », a déclaré Reynolds. « Si vous avez besoin de 30 tonnes par pied, et vos outils peut gérer jusqu'à 32 tonnes par pied, c'est probablement pas une bonne idée. Si le matériel est juste un peu plus difficile [que ce qui est spécifié], vous ne serez pas dans une bonne situation. Vous avez besoin d'un bon tampon pour tenir compte de cette variation « .

Claude a ajouté un autre facteur qui est devenu presque donné: « Vous avez besoin d'un bon système de couronnement automatique précis. Lorsque le contrôle reçoit les informations, il doit calculer combien le couronnement est nécessaire pour compenser la déviation « .

« Couronnement est vraiment l'élément le plus important », a dit Vanhoenacker, ajoutant que la technologie couronnement brille surtout dans les systèmes en tandem. « Les systèmes modernes synchronisent les cylindres-deux ou [avec les systèmes en tandem] quatre ou [avec des machines tridem] même six toutes les 5 millisecondes, » dit-il. « Le système vérifie en permanence pour vous assurer constant mouvement linéaire dans la machine. » (Un frein de presse tridem est trois machines reliées entre elles.)

Effets outillage

Dans une opération de mélange de produits haut, les sources ont convenu que le remplacement des outils est l'une des principales causes d'arrêt en flexion lourds. Le passage de ces grands outils peut prendre des heures.

Les options ne manquent pas de raccourcir ce temps. Des options moins coûteuses comprennent l'investissement ou la fabrication de chariots mourons pour aider à enlever et l'installation des coups de poing massives et matrices. Le processus prend toujours un certain temps, mais à tout le moins, l'opérateur n'a pas besoin d'attendre pour un chariot élévateur à fourche.

Une autre option consiste à investir dans l'outillage segmenté, ce qui rend les outils plus faciles à remplacer. Un autre investissement d'outillage à considérer sont coups de poing dans lequel vous pouvez modifier le rayon de la pointe. Les opérateurs doivent encore changer les conseils manuellement, mais il est beaucoup moins difficile que de changer sur un coup de poing entier. Il encourage également les opérateurs à utiliser le droit rayon de poinçon pour l'application au lieu de mettre par inadvertance un pli dans le coude d'utiliser un rayon de pointe qui est trop étroite pour le travail.

Probablement l'option la plus efficace est aussi la plus coûteuse: largeur variable dies V. En flexion air, le rayon résultant est fonction de la largeur d'ouverture de filière, et dans une situation de pliage à grande échelle, en changeant une filière à une avec une largeur différente peut prendre des heures. Une matrice de largeur variable V, commandé par la CNC, peut modifier la largeur en quelques minutes et éliminer la nécessité de changer la matrice V (voir figure 6).

Les sources ont mis en garde que les matrices V largeur variables ne font pas de sens pour toutes les applications. « Si vous avez une [largeur variable] die V, sachez que vous pouvez souvent plier vers le bas », a déclaré Vanhoenacker.

Il a expliqué que si une pièce doit être retourné pour former un rebord négatif de haut, les problèmes de dégagement peuvent survenir avec une matrice de largeur variable V. Les épaules meurent assis sur un bloc large avec des pistes qui leur permettent de se déplacer pour créer une ouverture plus large ou plus étroit. Une bride de grand négatif peut entrer en collision avec ce bloc.

Dans l'ensemble, l'investissement d'outillage, si important, peut payer. Il va à nouveau revenir à regarder le cycle de formage d'ensemble et de découvrir quelles tâches vraiment prendre le plus de temps. En attente d'une grue prend du temps. Le positionnement de la pièce prend du temps. Déchargement peut sembler un processus lent, mais l'évolution des outils peut manger une journée entière.

Figure 4

Dans cette configuration, des pièces formées sont envoyées du côté du frein à un transporteur à rouleaux.

« Certaines entreprises mettent des entretoises ou des plaques pour ajuster les matrices V manuellement », a dit Reynolds, « mais l'outil peut encore prendre des heures pour régler. Oui, si elles passent l'avance de l'argent, [dies V réglable CNC] peut sembler cher, parfois 100 000 $ ou 200 000 $. Mais l'ajustement meurent maintenant en bas prend quelques minutes par rapport à quelques heures. Combien ça vous sauver lors de la production?

« Si vous demandez les propriétaires et les opérateurs là-bas [qui ont acheté un grand frein de presse] ce qu'ils auraient fait différemment, ils disent souvent qu'ils sont allés avec une matrice de V réglable à commande numérique », a poursuivi Reynolds. « Je ne l'ai pas courir dans un mais qui dit qu'ils veulent, ils ne faisaient pas l'investissement. »