Astmeline painutamine suurendab painutuspingi tootlikkust

Aastaid tagasi võis operaator paigaldada painutuspingile ühe stantsi ja matriitsi komplekti ning jätta selle seadistuse paigale päevadeks või isegi nädalateks. See oli traditsioonilise tootmisefektiivsuse parim näide.

Kuid tellimuste mahu kahanemine ja tarneaegade lühenemine muutsid kõike. Eritellimusel põhinev tootja võib nüüd vajada ühe vahetuse jooksul 20 või enama erineva töö tegemist ühel pingil, kusjuures paljud, kui mitte kõik, nõuavad erinevaid tööriistu – ja kogu sellega kaasnevat ümberseadistamise aega. Tootjad saavad harva lubada endale sellist aja- või tööjõukulu ebaefektiivsust.

Keeruliste detailide painutamine tekitab sama palju väljakutseid. Kuna mitmed painded nõuavad erinevaid tööriistakomplekte, nõuavad keerulised detailid märkimisväärselt rohkem tööjõudu ning seadistus- ja lahtivõtmisaega.

Kuidas saavutavad tootjad efektiivsuse keeruliste detailide või erinevate detailide seeria vormimisel, mis kõik nõuavad mitut tööriistaseadistust? Sellistel juhtudel pöörduvad tootjad astmelise painutamise (stage bending) poole, kus painutuspingi lauale asetatakse üksteise kõrvale mitu tööriistakomplekti (stantsi ja matriitsi kombinatsiooni).

Operaatorid saavad keerulise detaili valmis teha ühel masinal ja ühe seadistusega. Nad saavad ühte seadistust kasutada ka erinevate detailide painutamiseks – viis detaili siin, kolm seal, tosin pärast seda – kasutades igaühe puhul teatud kombinatsiooni pingi laual olevatest tööriistadest.

See praktika on muutunud tavaliseks paljudes töökodades, kus kogenud operaatorid töötavad regulaarselt läbi erinevaid astmelisi seadistusi. Kuid see ülesanne pole nii lihtne, kui tundub. See ei tähenda vaid sektsioonideks jaotatud tööriistade ritta seadmist. Astmeline seadistus peab võimaldama operaatoril detaili pärast iga painet eemaldada ilma seda kahjustamata. Siis tuleb kõige kriitilisem tegur: sulgemiskõrgus (shut height) ehk ruum pingi laua ja rami vahel painutuskäigu põhjas. Selleks, et astmeline painutamine toimiks, peavad kõik tööriistakomplektid täitma oma ülesande täpselt samal sulgemiskõrgusel.

Arvestades kõike seda, kuidas painutuspingi seadistajad ja operaatorid neid seadistusi loovad, et astmelist painutamist tõhusalt ja tulemuslikult teostada? Neil on mitu võimalust.

Shimmimine (alusplaatide kasutamine): Hea variant

Oletame, et operaatoril on kõrvuti üks 90-kraadine tööriistakomplekt ja teine 90-kraadine komplekt erineva V-avaga. See eeldab, et paindejoon on piisavalt lühike, et mõlemad komplektid korraga pinki mahuksid. Teise 90-kraadise nurga vormimiseks suuremas ja sügavamas V-avas peab stantsi tipp laskuma veidi madalamale. See tekitab sügavama käigu, mis ilma arvestamata põhjustaks esimese tööriistakomplekti kokkupõrke, kahjustades nii tööriistu kui ka pinki ning tekitades tõsise ohutusohu lähedalseisjatele.

Selle vältimiseks kasutavad operaatorid vanimat nippi: shimmimist. Täpsemalt sisestavad nad suurema ja sügavama V-avaga tööriistakomplekti alla ajutise seibi või tõstuki (shim), nii et see jagaks esimese komplektiga ühist sulgemiskõrgust. See võimaldab operaatoril laadida mõlemad komplektid korraga seadistusse, mis hoiab ära tööriistade kokkupõrke.

Kuigi see tundub lihtne, võib shimmide ja tõstukite kasutamine olla üsna keeruline, nõudes aega ja märkimisväärset operaatori oskust. Veelgi enam, iga seadistus võib nõuda erineva suurusega shimme, et saavutada ühine sulgemiskõrgus. See tähendab, et iga seadistus võib vajada individuaalset shimmimist iga detaili jaoks. Mõne tööriistatüübi puhul on see tavalisem kui teiste puhul. Sõltumata sellest võib see rikkuda lean-praktikaid ja põhjustab sageli nii palju seisakuaega, et kiirem on vormida detailid mitme lihtsama seadistusega.

Parem variant: Sama perekonna tööriistad

Tavaliselt peetakse seda kesktee-lahenduseks. Selline astmeline painutamine kasutab sama stantsiperekonna tööriistu koos sama nurga ja sama V-avaga. Matriitsi ja stantsi nurk peab igas komplektis kattuma. Näiteks võib ühes astmelises seadistuses olla 90-kraadine matriits koos kahe 90-kraadise stantsiga.

Stantsid peavad kuuluma samasse teoreetilise kõrguse perekonda. Niikaua kui operaatorid sobitavad tööriistu sel viisil, saavad nad teostada astmelist painutamist. Kui stantsid on samast kõrgusperekonnast, kuid nurgad ei kattu või kui matriitsi V-ava muudetakse, ei ole matriitsid seadistatud samal ajal põhja jõudma.

See on kindlasti tõhusam kui shimmimine. Siiski kasutavad erinevad detailid harva täpselt sama V-ava ja stantsi nurka. See lahendus ei paku paindlikkust väljaspool ühte tööriistaperekonda.

Parim variant: Astmelised tööriistad (Staged Tools)

Ühise sulgemiskõrgusega loodud tööriistad välistavad vajaduse shimmide järele ja pakuvad suuremat paindlikkust kui sama nurga ja avaga komplektid. Astmeliste tööriistade (tuntud ka kui common-shut-height tools) disain võimaldab ühte pinki seadistada mitu erinevat stantsi ja matriitsi komplekti. Astmeliste tööriistadega võib ühes seadistuses olla segu erinevatest nurkadest, offset-tööriistadest, lamedaks surumise tööriistadest ja isegi hanekael-stantsidest ning erineva V-avaga matriitsidest. Pärast tööriistade laadimist käsitseb operaator toorikut vaid korra, liigutades seda järjekorras ühest komplektist teise.

Detaili geomeetria ja tööriistaprofiilid

Astmeline painutamine võib viia efektiivsema tootmiseni, kuid nagu kõige muuga, peab tootja esmalt kaaluma rakenduse muutujaid. See hõlmab detaili geomeetriat. Kui detail on sama pikk kui painutuspink, kasutab operaator vaid ühte tööriistakomplekti. Sellisel juhul pole astmeline painutamine ilmselgelt võimalik.

Teine tegur on erinevate tööriistaprofiilide arv, mida töö nõuab. Kui töö vajab paljusid profiile, mis traditsiooniliselt nõuaksid mitut vahetust, on astmeline painutamine ilmselge valik. Astmelises seadistuses saaks operaator teha kõik detaili painded ilma tööriistu vahetamata või käsitsemata.

Aga mis siis, kui ettevõttel pole selliseid tööriistu? Kui töö nõuab arvukalt profiile, võib astmeline painutamine vana kooli shimmimise meetoditega ikkagi majanduslikult mõistlik olla. See sõltub paljudest teguritest, sealhulgas detailide kogusest, tellimuste sagedusest, shimmimisele kuluvast ajast ja seadistuse korratavusest.

Tsentriväline painutamine

Painutuspink teostab paindeid tavaliselt ühe tööriistakomplektiga laua keskel, kus jõud on võrdsed. Keskel painutamine annab operaatorile tasakaalustatud jõudude eelise.

Astmeline painutamine rakendab jõude sageli mitte ainult keskele, vaid ka pingi vasakule ja paremale küljele, kui operaator liigub ühest komplektist teise. See toob kaasa veel ühe kaalutluse: astmelise painutamise teostamiseks peab pink võimaldama tsentrivälist painutamist.

Üldiselt taluvad allasuunas töötavad (down-acting) pingid tasakaalustamata jõude paremini kui ülespoole töötavad (up-acting) pingid, kuna need on varustatud süsteemidega, mis kompenseerivad tonnaaži masina vasakul või paremal küljel. Täpsemalt on neil hüdrosilindrid tala mõlemas otsas, mis võimaldavad tsentrivälist painutamist ilma masinat seiskamata.

Ülespoole töötavatel pinkidel on aga mehhanismid, mis lülitavad masina välja, kui tuvastatakse liigne tsentriväline koormus. See ei tähenda, et tsentriväline painutamine oleks seal võimatu, kuid sellel on piirangud painde pikkusele ja tonnaažile.

Detailide kogus ja tellimissagedus

Kui toodetakse rohkem detaile ja sagedamini, pakub astmeline painutamine suuremat tõhusust. See võib olla kasulik ka muude stsenaariumide puhul – näiteks keeruline töö, mida tellitakse väikestes kogustes, kuid sageli.

Kõik taandub mitte-lisandväärtusega aja minimeerimisele, sealhulgas pikkadest ümberseadistustest ja liigsest materjali käsitsemisest tingitud seisakutele.

Tagapiiriku kaalutlused

Moodsatel CNC-painutuspinkidel on programmeeritavad tagapiirikud. Need liiguvad koheselt ühe tööriista juurest teise juurde, mõõtes täpselt ühte painet teise järel. Moodne mitmeteljeline tagapiirik on muutnud astmelise painutamise paindlikumaks kui kunagi varem.

Mõõtmine vanadel või ilma CNC-ta masinatel on teine lugu. Tagapiiriku R-telg – ehk piiriku sõrmede liikumine üles ja alla – on suurim väljakutse. Tagapiirik peab olema positsioneeritud R-teljel nii, et see saaks mõõta erinevatel matriitsi õla kõrgustel (vt joonis 3).

Mitte-CNC pinkidel reguleerib operaator tagapiirikut käsivändaga. Õnneks on need kohandused tavaliselt minimaalsed või mittevajalikud, kui matriitsi õla kõrgused on sarnased. Enamik vanemaid pinke toetab astmelist painutamist, kui kõrgus varieerub vaid veidi ja piirik on seatud keskpunkti.

Kõik korraga valmis

Kuna painutustehnoloogia areneb, et vastata paindliku väiketootmise vajadustele, on astmeline painutamine muutunud veelgi tavalisemaks. Offline-programmeerimine ja 3D-simulatsioon näitavad programmeerijale täpselt, kuidas detail ühest tööriistast teise liigub. Lisaks näeb programmeerija enne töö pingile jõudmist, kas juba vormitud serv põrkub naabertööriistaga kokku.

Pingi kaasaegne kontroller näitab 3D-simulatsiooni, mis juhendab operaatorit läbi painutusjärjekorra. Mõnel pingil on jalgpedaalid, mis liiguvad järgmise painde asukohta, ja teistel on tööriistade kohal LED-id, mis näitavad täpselt, kuhu operaator peab järgmiseks minema.

Isegi vanematel masinatel võivad astmelised tööriistad säästa märkimisväärselt aega ja raha. Kuigi vana kooli shimmimine on endiselt levinud, on tootjatel muidki valikuid. Üks lahendus on sama kõrguse ja nurgaga stantside kasutamine; teine on spetsiaalsed astmelised tööriistad.

Lõppkokkuvõttes on eesmärk säästa aega, kaotades mitte-lisandväärtusega materjali käsitsemise ja ümberseadistamise aja – need on lean-metoodika klassikalised raiskamised. Ühise sulgemiskõrgusega tööriistad võimaldavad töökodadel kasutada astmelist painutamist nii Ameerika kui ka Euroopa stiilis pinkidel, et saada töö tehtud ühe seadistusega.

IMA info:

Italian Machinery Association pakub erinevaid painutustööriistade lahendusi Wila, Euroopa ja Trumpf stiilis. Samuti, kui asute Balti riikides, saate Wilson Tooli tööriistasüsteeme kohalikult edasimüüjalt ja meie partnerilt - Technolink.

Kui otsite muid painutamisega seotud materjale, lugege palun:

Kuidas seadistada vana painutuspinki

Automaatsed painutusoperatsioonid parandavad pingi jõudlust

4 sammu parema painutuspingi haldamiseni

• Kui on aeg uuendada või täiustada oma tootmisvõimekust, saate uue painutuspingi usaldusväärselt Itaalia tootjalt. Meie kataloogi valik suudab rahuldada mis tahes tootmise vajadused, alates väikesest töökojast kuni automatiseeritud tehase kompleksini.
• Teil võib vaja minna ka hooldust, paigaldust, taas-käivitamist või koolitusteenuseid olemasolevatele masinatele. IMA hooldusmeeskonnal on piisavalt oskusi ja kogemusi, et lahendada kõik teie tekkida võivad probleemid.
• Kas teil on muid küsimusi või päringuid? Võtke meiega julgelt ühendust telefoni/e-posti teel või külastage meid meie kontorites.