Постоянная эволюция гибки как процесса

В постоянном поиске средств технологической эволюции для идеальной гибки листового металла - геометрически точной и воспроизводимой, производители гибочных прессов предлагают все более эффективные решения на рынке, при этом ориентируясь на концепцию Индустрии 4.0.

В гибке листового металла не существует универсальных кодов и стратегий для получения достаточно сложной геометрии изделия несколько раз с неизменной точностью. Характеристики обрабатываемого материала могут меняться, влияя на конечный продукт или изделие. Сегодняшние инновации производителей продвигаются в нескольких направлениях, и направлены на упрощение работы оператора, снижение вероятности ошибки, повышение точности деформации металла и каждого сгиба эффективным и безопасным образом. Определенную поддержку оказывают диффузные сенсоры, позволяющие контролировать и управлять всеми фазами гибки более точно и проактивно. Данные и информация, обеспечивающие не только возможность отслеживания операций, но и, благодаря использованию определенных моделей, позволяющие внедрять стратегии предварительного обслуживания, заранее решают проблему нежелательных и дорогостоящих простоев производства.

Современные технологии развиваются со временем, что ведет к расширению использования гибочных прессов для различных целей. Достаточно оглядеться вокруг и увидеть продукцию и изделия, выполненные с помощью более или менее сложных процессов гибки. Если, как мы уже убедились, технологическая эволюция позволила достичь важнейшего прогресса и продолжает дальнейшее развитие, остается неоспоримой важность роли оператора станка, его опыта и возможности предоставлять точную информацию и рекомендации для создания управляющей программы - в зависимости от желаемых результатов. Основные факторы, которые всегда следует учитывать при гибке - возможность изготовить нужное количество изделий как можно быстрее, спроектировать их, а также значение эластичности материала и контроль радиуса гибки.

Программное обеспечение для обработки листового металла незаменимо и для гибки! Читайте на нашем сайте материал "Как производителю ускорить формовку деталей!

По причине деформаций, происходящих при гибке, длина изначального изделия может не совпадать с длиной уже согнутого. Нейтральные оси, сохраняющие оригинальную длину, смещаются по внутренней кривой и их расположение зависит не только от качества и толщины материала, но и от радиуса гибки. Радиус гибки, если он крайне мал, может быть прямой причиной нежелательных трещин на стороне напряжения и, соответственно, вызывать уменьшение длины изделия из-за механической нагрузки. Минимальный приемлемый радиус меняется в зависимости от материала, его состояния и толщины.

Достижение определенных геометрических допусков согнутой заготовки зависит от эластичности материала, то есть от его пружинения. Листовой металл после его гибки демонстрирует пружинение (частичное выпрямление), поэтому реальный угол гибки больше, чем теоретический. Пружинение происходит из-за того, что материал возле нейтральной оси претерпел только незначительную деформацию и сохранил эластичность. После снятия нагрузки такие зоны стремятся принять свою изначальную форму, в том числе и те, которые растягиваются на предельном напряжении или больше него. Значение пружинения зависит от нескольких факторов, в том числе механических особенностей материала, напряжения, превышающего пределы эластичности в районе нейтральной оси, толщины листового металла, геометрии матрицы и пуансона гибочного инструмента.

Техники гибки

Обработка листового металла с его пластической деформацией - гибка - позволяет изготавливать элементы с открытыми участками в продольном направлении. Это достигается за счет подвергания листового металла напряжению с нагрузкой, превышающей границу эластичности, и его перманентной деформации. В зависимости от движения пуансона, гибка подразделяется на следующие виды:

Воздушная гибка: пуансон не достигает дна матрицы, поэтому угол сгиба листового металла меньше характеристического угла пуансона V-формы.

• Преимущества: требуется низкое усилие гибки, можно сгибать материалы с высокой толщиной, изменяя глубину хода пуансона - получать сгибы под различными углами без смены инструмента.
• Недостатки: угол гибки зависит от пружинения листового металла. Для достижения требуемых результатов часто требуются материалы с неизменными показателями толщины и сопротивления.

Чеканка (на дне матрицы): пуансон достигает дна матрицы, и угол листового металла равен характеристическому углу матрицы.

• Преимущества: чеканка внутреннего радиуса устраняет пружинение материала, обеспечивает высокую точность угла сгиба и достижение малого радиуса гибки по сравнению с техникой воздушной гибки.
• Недостатки: требуется большое усилие гибки (в 4-5 раз выше, чем для воздушной), для каждого угла и формы требуется отдельный инструмент. Процесс происходит в две стадии, одна из них - плющение (известное также как загиб кромок), смысл которого в буквально сплющивании листового металла, это техника, которая применяется для обеспечения жесткости, защиты краев и избежания острых углов. Выполняется специализированным инструментом: сначала следует предварительная фаза, использующая воздушную гибку, а затем следует фаза полного или частичного плющения.

От гибочного пресса к роботизированной ячейке

В течение нескольких последних лет производители станков оценили возможность настраиваемых роботизированных производств. Каковы их преимущества и возможности? Какие факторы следует оценить, чтобы сделать наиболее выигрышный выбор? Многое, несомненно, зависит от типа компании, ее размера, наиболее часто выполняемых заказов и обслуживаемых секторов промышленности. Определив тип изделий для изготовления, следует определить среднее количество сгибов и возможное количество таких сгибов в час. С учетом этого, а также средних временных показателей для смены инструмента, программирования, загрузки и выгрузки, количества операторов и их оплаты, количество смен и рабочих дней, рассчитывается необходимый показатель прибыли каждого сгиба.

Эти показатели следует сравнить с аналогичными в случае использования роботизированной ячейки (автоматического оборудования), учитывая преимущества, которые дает работа без операторов. Производственные и экономические данные, с уточнениями, касающимися процентов лизинга при приобретении оборудования и др. дают возможность оценить, как инвестиция в роботизированную ячейку принесет большую прибыль, и какой процесс выгоднее в конкретной ситуации.

Дополнительная выгода гибридных гибочных прессов

Гибочные прессы Vimercati серии e.Terna - инновационные и очень эластичные решения, ориентированные на концепцию гибки 4.0. Подобная система может быть установлена на все модели производства, если они оснащены двигателями Siemens с инвертором и устройством контроля давления для адаптации давления и скорости в режиме реального времени. Таким образом потребление оптимизируется в два раза, так как с одной стороны инвертор с насосом высокой эффективности управляет основным двигателем (запуская его только в момент работы пресса) и, с другой стороны, система контроля давления позволяет экономить и во время обработки, применяя усилие, которое нужно для гибки. Перегрев масла значительно снижается и продлевается его срок службы (замена масла запланирована в среднем после 20 тысяч часов работы).

Экономия энергии в 50% рассчитывается, исходя из критических показателей гибки и их сравнения с обычной системой. ЧПУ станка оснащена новейшими функциями, позволяющими оператору отслеживать и собирать полезные данные и параметры, в том числе: величину давления, измеренную цифровым манометром, потребление электроэнергии, показатели эффективности системы в реальном времени. Исследуются расходы на производство изделий, которые далее импортируются в программы для отчетности и планирования. Возможность подсоединить гибочный пресс к сети облегчает производство и управление отдаленными операциями.

Программное обеспечение, которое может быть установлено на любой компьютер компании, может обрабатывать технические чертежи, готовить их к производству и передавать напрямую на оборудование с ЧПУ. Таким образом оператор фокусирует внимание исключительно на гибке и избегает простоев производства, которые произошли бы из-за долговременного программирования непосредственно на станке. Оператор также может скачивать и сохранять параметры для гибки.

В качестве примера подобного программного обеспечения Dreambird рекомендует использовать автономное приложение Radbend производства британского разработчика Vero Software. Автономный модуль для гибки листового металла Radan Radbend – лидер среди программных решений для гибки на станках, оборудованных ЧПУ.

Radbend автоматизирует последовательность операций, обычно выполняемых на производстве вручную, на основе имеющихся 2D или 3D обьектов. С его помощью решаются часто встречающиеся при гибке проблемы, например, предотвращаются столкновения изделий с инструментом и оборудованием. Это помогает избежать дорогостоящих ошибок еще до начала производства и выполнить обработку на гибочном прессе правильно с первого подхода.

Источник: Metalworking World Magazine