Pakopinis lenkimas didina briaunų lenkimo staklių našumą

Prieš daugelį metų operatorius galėjo sumontuoti vieną perforatoriaus ir matricos rinkinį ant lakštinio metalo lenkimo preso ir nekeisti šios įrankių sąrankos dienų dienas ar net savaites. Tai buvo puikus tradicinio požiūrio į gamybos efektyvumą pavyzdys.

Tačiau mažėjantys užsakymų dydžiai ir trumpėjantys pristatymo terminai viską pakeitė. Šiuolaikiniam užsakomųjų gaminių gamintojui per vieną pamainą gali prireikti atlikti 20 ar daugiau skirtingų užduočių tuo pačiu lenkimo presu, o daugeliui jų, jei ne visoms, reikia skirtingų įrankių – ir viso su tuo susijusio perjungimo laiko. Gamintojai retai gali sau leisti tokį laiko ar darbo jėgos neefektyvumą.

Sudėtingų detalių lenkimas kelia ne mažiau iššūkių. Kadangi daugeliui lenkimų reikia skirtingų įrankių rinkinių, sudėtingoms detalėms pagaminti reikia gerokai daugiau darbo, sąrankos ir išmontavimo laiko.

Kaip gamintojai padidina efektyvumą formuodami sudėtingas detales arba skirtingų detalių serijas, kurioms visoms reikia keleto įrankių sąrankų? Tokiais atvejais gamintojai renkasi pakopinį lenkimą (stage bending), kai keli įrankių rinkiniai (perforatoriaus ir matricos deriniai) išdėstomi vienas šalia kito per visą lenkimo preso stalo ilgį.

Operatoriai gali užbaigti sudėtingą detalę viena mašina per vieną sąranką. Jie taip pat gali naudoti vieną sąranką įvairioms detalėms lenkti – penkioms detalėms čia, trims ten, dar tuzinui po to – kiekvienai naudojant tam tikrą įrankių derinį ant to paties preso stalo.

Ši praktika tapo įprasta daugelyje dirbtuvių, kur įgudę lenkimo presų operatoriai reguliariai dirba su įvairiomis pakopinio įrankių išdėstymo situacijomis. Tačiau užduotis nėra tokia paprasta, kaip atrodo. Tai nevyksta tiesiog išdėliojant segmentuotus įrankius išilgai preso. Pakopinė sąranka turi leisti operatoriui išimti detalę po kiekvieno lenkimo jos nepažeidžiant. Tuomet atsiranda svarbiausias veiksnys: uždarymo aukštis (shut height) arba tarpas tarp preso stalo ir stūmūčio apatiniame lenkimo eigos taške konkrečiai užduočiai. Kad pakopinis lenkimas veiktų, visi įrankių rinkiniai turi atlikti savo funkciją esant tam pačiam uždarymo aukščiui.

Atsižvelgiant į visa tai, kaip lenkimo presų derinimo technikai ir operatoriai sukuria šias sąrankas, kad galėtų efektyviai ir veiksmingai atlikti pakopinį lenkimą? Jie turi keletą variantų.

Poveržlių naudojimas (Shimming): Geras pasirinkimas

Tarkime, operatorius turi vieną 90 laipsnių įrankių rinkinį, o šalia jo – kitą 90 laipsnių rinkinį su kitokia V formos anga. Daroma prielaida, kad lenkimo linija yra pakankamai trumpa, kad abu įrankių rinkinius būtų galima vienu metu įdėti į presą. Norint suformuoti antrąjį 90 laipsnių kampą platesnėje ir gilesnėje V formos angoje, perforatoriaus antgalis nusileidžia šiek tiek žemiau. Tai sukuria gilesnę eigą, į kurią neatsižvelgus, pirmasis įrankių rinkinis susidurtų, sugadindamas tiek įrankius, tiek lenkimo presą ir sukeldamas rimtą pavojų saugumui visiems esantiems šalia.

Norėdami to išvengti, operatoriai naudoja seniausią gudrybę: poveržlių naudojimą (shimming). Tiksliau sakant, jie po įrankių rinkiniu su platesne ir gilesne V anga pakiša savadarbę poveržlę arba paaukštinimą, kad jis turėtų bendrą uždarymo aukštį su pirmuoju įrankių rinkiniu. Tai leidžia operatoriui vienu metu užkrauti abu įrankių rinkinius tokioje sąrankoje, kuri neleidžia įrankiams susidurti.

Nors tai atrodo paprasta, poveržlių ir paaukštinimų naudojimas gali būti gana sudėtingas, reikalaujantis laiko ir didelių operatoriaus įgūdžių. Be to, kiekvienai sąrankai gali prireikti skirtingo dydžio poveržlių ar paaukštinimų dėl skirtingų įrankių, reikalingų bendram uždarymo aukščiui pasiekti. Tai reiškia, kad kiekvienai sąrankai gali prireikti individualaus derinimo kiekvienai detalei. Tai dažniau pasitaiko naudojant tam tikrus įrankių tipus nei kitus. Nepaisant to, tai gali pakenkti „lean“ (lieknosios gamybos) praktikai ir dažnai sukelia tiek daug prastovų, kad greičiau suformuoti detales per kelias paprastesnes sąrankas.

Geresnis pasirinkimas: Tos pačios šeimos įrankiai

Paprastai laikomas vidutinio sudėtingumo sprendimu, šio tipo pakopinis lenkimas naudoja tos pačios perforatorių šeimos įrankius su tuo pačiu kampu ir ta pačia V formos anga. Kiekvieno įrankių rinkinio matricos ir perforatoriaus kampas turi sutapti. Pavyzdžiui, viena pakopinė sąranka gali turėti 90 laipsnių matricą, suporuotą su dviem 90 laipsnių perforatoriais.

Perforatoriai turi būti iš tos pačios teorinio aukščio šeimos. Kol operatoriai tokiu būdu derina įrankius, jie gali atlikti pakopinį lenkimą. Jei perforatoriai yra iš tos pačios aukščio šeimos, bet kampai nesutampa, arba jei pakeičiama matricos V anga, matricos nėra suderintos taip, kad pasiektų žemiausią tašką tuo pačiu metu.

Tai tikrai efektyviau nei poveržlių naudojimas. Visgi, gaminant skirtingas detales retai naudojama ta pati V anga ir perforatoriaus kampas. Šis išdėstymas nesuteikia jokio lankstumo už vienos įrankių šeimos ribų.

Geriausias pasirinkimas: Pakopiniai įrankiai (Staged Tools)

Įrankiai, sukurti su bendru uždarymo aukščiu, pašalina poveržlių ir paaukštinimų poreikį bei suteikia daugiau lankstumo nei įrankių rinkiniai su tais pačiais matricos ir perforatoriaus kampais. Pakopinių įrankių dizainas (dar žinomas kaip bendro uždarymo aukščio įrankiai) leidžia viename lenkimo prese sumontuoti kelis perforatorių ir matricų rinkinius. Naudojant pakopinius įrankius, vienoje sąrankoje gali būti įvairių kampų, poslinkių (offsets), lyginimo įrankių, netgi „žąsies kaklo“ tipo perforatorių ir matricų su skirtingomis V angomis. Užkrovę įrankių rinkinius, operatoriai detalės ruošinį ima vieną kartą, nuosekliai nešdami jį iš vieno įrankių rinkinio į kitą.

Detalės geometrija ir įrankių profiliai

Pakopinis lenkimas gali padėti diegti „lean“ praktiką, tačiau, kaip ir bet kuriuo kitu atveju, gamintojas pirmiausia turi apsvarstyti taikymo kintamuosius. Tai apima detalės geometriją. Jei detalė yra tokio pat ilgio kaip lenkimo presas, operatorius naudos tik vieną įrankių rinkinį. Tokiu atveju pakopinis lenkimas akivaizdžiai neįmanomas. Detalės geometrija tiesiog neleidžia naudoti kelių įrankių sąrankų.

Kitas veiksnys yra skirtingų įrankių profilių skaičius, kurio reikia užduočiai. Tarkime, užduočiai atlikti reikia daug įrankių profilių, kuriems tradiciškai prireiktų kelių įrankių pakeitimų. Jei gamintojas turi pakopinius įrankius, pakopinis lenkimas būtų akivaizdus pasirinkimas. Pakopinio lenkimo sąrankoje operatorius galėtų atlikti visus detalės lenkimus nereikalaujant keisti ar perstatinėti įrankių.

Bet ką daryti, jei dirbtuvės neturi tokių įrankių? Jei užduočiai reikia daugybės įrankių profilių, pakopinis lenkimas naudojant senosios mokyklos poveržlių metodus vis tiek gali turėti ekonominę prasmę. Tai priklauso nuo daugelio veiksnių, įskaitant detalių kiekį, užsakymų dažnumą, laiką, reikalingą poveržlėms pakišti, pakopinės sąrankos atkartojamumą, taip pat tai, kiek perjungimo laiko sutaupytų pakopinio lenkimo sąranka.

Lenkimas ne centre

Lenkimo presas paprastai lenkia naudodamas vieną įrankių rinkinį preso stalo centre, kur jėgos yra lygios, o lenkimai tikslūs. Lenkimas preso centre suteikia operatoriui subalansuotų jėgų pranašumą.

Atliekant pakopinį lenkimą, lenkimo jėgos dažnai veikia ne tik centrą, bet ir kairę bei dešinę lenkimo preso stalo puses, operatoriui pereinant nuo vieno įrankių rinkinio prie kito. Tai sukelia dar vieną apsvarstymą: norint atlikti pakopinį lenkimą, lenkimo presas turėtų leisti lenkti ne centre.

Apskritai, iš viršaus į apačią veikiantys (downacting) lenkimo presai gali geriau atlaikyti nesubalansuotas jėgas nei iš apačios į viršų veikiantys presai, nes viršutinės eigos sistemos turi įrangą, kompensuojančią tonas kairėje arba dešinėje mašinos pusėje. Tiksliau sakant, iš viršaus veikiantis lenkimo presas turi hidraulinius cilindrus sijos kairėje ir dešinėje. Per mašinos valdymą jie paprastai kompensuoja tonas kairėje arba dešinėje mašinos pusėje ir leidžia lenkti ne centre, nesustabdant mašinos darbo.

Tačiau iš apačios veikiantys lenkimo presai turi mechanizmus, kurie išjungia mašiną, kai aptinkama per didelė apkrova ne centre. Tai nereiškia, kad lenkimas ne centre negali būti atliekamas iš apačios veikiančiame prese, tačiau toks naudojimas turėtų lenkimo ilgio ir tonos apribojimų.

Detalių kiekis ir užsakymų dažnumas

Gaminant daugiau detalių dažniau, pakopinis lenkimas užtikrina didesnį efektyvumą. Jis taip pat gali būti naudingas kitais kiekio ir dažnumo scenarijais – pavyzdžiui, tam tikram sudėtingam darbui, užsakomam nedideliais kiekiais, bet gaminamam dažnai.

Svarbiausia yra išanalizuoti vertės nekuriantį laiką, įskaitant prastovas dėl ilgų perjungimų ir perteklinį medžiagų tvarkymą. Mažiau yra geriau.

Galinės atramos (Backgauge) ypatumai

Modernūs CNC lenkimo presai turi programuojamas galines atramas. Jos akimirksniu juda nuo vieno įrankių rinkinio prie kito, tiksliai matuodamos vieną lenkimą po kito. Moderni daugiaašė galinė atrama padarė pakopinį lenkimą lankstesnį nei bet kada anksčiau.

Matavimas senose, ne CNC staklėse yra kita istorija. Didžiausią iššūkį kelia galinės atramos R ašis – tai yra galinės atramos pirštų judėjimas aukštyn ir žemyn. Galinė atrama turi būti nustatyta R ašyje taip, kad ji galėtų matuoti esant skirtingiems matricos pečių aukščiams (žr. 3 pav.), kur operatorius padeda ruošinį ant matricos prieš pradėdamas lenkimo ciklą.

Norėdamas sureguliuoti galinę atramą ne CNC lenkimo presuose, operatorius suka rankinę rankenėlę. Nepaisant to, rankenėlės sukimas paprastai neužima daug laiko. Ir, laimei, senesnių lenkimo presų operatoriams galinės atramos reguliavimai paprastai būna minimalūs arba nereikalingi, kol matricų pečių aukščiai yra panašūs. Su keliomis išimtimis, dauguma senesnių lenkimo presų palaiko pakopinį lenkimą, jei matricos pečių aukštis šiek tiek skiriasi, jei tik galinė atrama nustatyta vidurio taške.

Viskas vienu kartu

Tobulėjant lenkimo technologijoms, kad būtų patenkinti trumpos serijos lanksčios gamybos poreikiai, pakopinis lenkimas tapo dar labiau paplitęs. Lenkimo programavimas neprisijungus (offline) ir 3D modeliavimas gali parodyti programuotojui tiksliai, kaip detalė bus formuojama pereinant nuo vieno įrankių rinkinio prie kito. Be to, jei anksčiau suformuota jungė susidurs su gretimu įrankiu, programuotojas tai pamatys dar prieš darbui pasiekiant lenkimo presą.

Modernus preso valdiklis rodo 3D simuliaciją, kuri veda operatorių per lenkimo seką. Kai kurie lenkimo presai turi kojinius pedalus, kurie juda ten, kur vyksta kitas lenkimas, o kiti virš įrankių turi šviesos diodus (LED), kurie tiksliai parodo, kur operatorius turi būti kitam lenkimui.

Visgi, net ir senesnėse staklėse pakopiniai įrankiai gali sutaupyti daug laiko ir pinigų. Nors senosios mokyklos poveržlių naudojimo praktika vis dar yra paplitusi ir veiksminga, gamintojai turi kitų pakopinio lenkimo galimybių. Vienas iš sprendimų – naudoti to paties aukščio ir kampo perforatorius su ta pačia matrica; kitas sprendimas – specifiniai pakopiniai įrankiai.

Galiausiai, viskas susiveda į laiko taupymą, pašalinant vertės nekuriančius veiksmus – medžiagų tvarkymą ir perjungimo laiką – klasikinius „lean“ nuostolius. Bendro uždarymo aukščio įrankiai leidžia gamybos cechams taikyti pakopinį lenkimą tiek su amerikietiško, tiek su europietiško stiliaus lenkimo presais bei keliais įrankių stiliais, kad būtų atliktas kiekvienas darbui reikalingas lenkimas. Paprastai tariant, pakopinis lenkimas leidžia gamintojui viską atlikti vienu kartu.

IMA informacija:

Italian Machinery Association siūlo įvairius lenkimo įrankių sprendimus pagal „Wila“, „European“ ir „Trumpf“ standartus. Taip pat, jei esate Baltijos šalyse, „Wilson Tool“ įrankių sistemas galite įsigyti iš vietinio platintojo ir mūsų partnerio – „Technolink“.

Jei ieškote kitos su lenkimu susijusios medžiagos, skaitykite:

Kaip suderinti seną lenkimo presą

Automatinės lenkimo operacijos pagerina lenkimo preso našumą

4 žingsniai geresniam lenkimo preso valdymui

• Jei atėjo laikas atnaujinti ar patobulinti savo gamybos galimybes, naują lenkimo presą galite įsigyti iš patikimo Italijos gamintojo. Mūsų katalogo lenkimo presų asortimentas iš mūsų narių gali patenkinti bet kokios gamybos poreikius – nuo mažų dirbtuvių iki automatizuotos daugiafunkcinės gamyklos.
• Jums taip pat gali prireikti esamų mašinų remonto, montavimo, pakartotinio paleidimo ar apmokymo paslaugų. IMA techninės priežiūros komanda turi pakankamai įgūdžių ir patirties bet kokiai iškilusiai problemai išspręsti.
• Turite kitų klausimų ar užklausų? Nedvejodami susisiekite su mumis telefonu, el. paštu arba apsilankykite bet kuriame iš mūsų biurų.