Prensa plegadora CNC: análisis de los 2 mejores diseños de sujeción hidráulica

Como uno de los equipos de doblado de chapa metálica más utilizados, el Prensa plegadora CNC Se utiliza ampliamente en la industria de procesamiento de chapa metálica y fabricación de equipos. Es un equipo de apoyo crucial para el procesamiento de chapa metálica, junto con la punzonadora de torreta CNC, la cizalla de placas CNC y la cortadora láser CNC.

La prensa plegadora CNC funciona utilizando una matriz general simple y moviendo repetidamente el cabezal para doblar la chapa en diversas formas transversales complejas. Con el avance de nuevas tecnologías como el CNC, los servomotores y la matriz, la Prensa plegadora CNC La tecnología se centra principalmente en el ahorro energético y la alta eficiencia.

Además, con la mejora continua de la precisión y la eficiencia del plegado, la disponibilidad de diversos componentes funcionales es cada vez mayor. Algunas empresas con sólidas capacidades de investigación y desarrollo se centran en el diseño de diversos componentes funcionales, buscando mejorar el grado de automatización de las máquinas herramienta.

Entre todas las partes funcionales, el dispositivo de sujeción rápida de la matriz superior tiene el impacto más significativo en la precisión y eficiencia del doblado, particularmente en la producción de doblado de múltiples variedades y lotes pequeños, donde la mejora de la eficiencia del cambio de matriz es particularmente notable.

Este artículo presenta dos nuevos dispositivos de sujeción de matrices superiores fáciles de operar, eficientes y de bajo consumo. Se describen en detalle el principio técnico, el diseño del mecanismo, las características técnicas y el proceso de trabajo.

Tecnología de dispositivo de sujeción tradicional de la prensa plegadora CNC

El dispositivo de sujeción de matriz superior de la prensa plegadora CNC de China generalmente adopta una estructura mecánica, como se muestra en la Fig. 1 y la Fig. 2.

El mecanismo de sujeción rápida excéntrico mostrado en la Fig. 1 se caracteriza por tener una leva en el extremo de la palanca de operación. Esta palanca está firmemente sujeta al bloque de sujeción frontal mediante un pasador cilíndrico, y un resorte se fija entre el bloque de sujeción frontal y el bloque fijo.

Para sujetar rápidamente el troquel superior de la prensa plegadora, este debe insertarse desde el lateral del dispositivo de sujeción rápida. El troquel se sujeta rápidamente girando la manivela.

Cuando se gira el mango de operación en la dirección inversa, el bloque de sujeción frontal se restablece rápidamente mediante el resorte entre el bloque de sujeción frontal y el bloque fijo, liberando la matriz y permitiendo que se transporte desde el costado.

El dispositivo es fácil de usar y operar, pero tiene algunas limitaciones, como una fuerza de sujeción desigual y la necesidad de insertar la matriz desde un lateral.

La figura 2 muestra un mecanismo de sujeción rápida roscado. Para sujetar rápidamente la matriz de la prensa plegadora, la matriz superior debe insertarse desde el lateral del dispositivo de sujeción rápida.

La manija de operación gira para accionar el tornillo, que a su vez impulsa el bloque de sujeción frontal para avanzar y sujetar la matriz. Al girar la manija en sentido inverso, el bloque de sujeción frontal retrocede, impulsado por el tornillo, para liberar la matriz y transportarla lateralmente.

Esta estructura ofrece las ventajas de una gran fuerza de sujeción, buen autobloqueo y un manejo sencillo. Sin embargo, presenta algunas limitaciones, como una fuerza de sujeción desigual y una velocidad de sujeción más lenta.

Diseño de dispositivo de sujeción automático hidráulico

2.1 Diseño del esquema

En este artículo se proponen dos soluciones para abordar la situación de tensión y el tamaño de la matriz superior de la máquina plegadora, basándose en las características del dispositivo de sujeción automático hidráulico para la matriz superior de la máquina dobladora.

Esquema 1:

La matriz se asegura mediante la fuerza de expansión generada cuando se inyecta aceite a presión en la manguera de goma comprimida.

Ambos extremos del dispositivo de sujeción están equipados con un bloqueo de seguridad.

Cuando la matriz superior está asegurada, el pasador de seguridad del cierre de seguridad se inserta en el orificio de la matriz.

Cuando la presión interna de la manguera de goma se disipa, el operador y la matriz quedan protegidos de manera efectiva.

El dispositivo de sujeción automático hidráulico es ideal para matrices de conformado de gran tamaño, como las que se utilizan en la industria automotriz para prensar puertas y ventanas con forma de arco.

Esquema 2:

La fuerza generada por la manguera de compresión también se utiliza para extruir la matriz.

Además, el dispositivo de sujeción automático hidráulico está equipado con un mecanismo para compensar la desviación de la matriz superior y un mecanismo de bloqueo de seguridad.

La cuña superior del mecanismo de compensación de deflexión se puede ajustar para extruir el pasador superior, compensando así cualquier deflexión en la matriz superior.

El pasador de seguridad en la estructura de bloqueo de seguridad proporciona una protección eficaz tanto para el operador como para la matriz superior.

Este dispositivo de sujeción automático hidráulico es adecuado para su uso con matrices estándar y puede adaptarse a matrices segmentadas.

2.2 Diseño estructural

De acuerdo con la idea de diseño del esquema 1, se puede obtener el dispositivo de sujeción automático hidráulico de la matriz superior como se muestra en la Fig. 3 y la Fig. 4.

El dispositivo hidráulico de sujeción automática para la matriz superior consta de un mecanismo de sujeción y un mecanismo de bloqueo de seguridad. Los componentes del mecanismo de sujeción incluyen la base de la matriz superior, el tornillo de rebote, la placa superior, el resorte, la placa de cubierta, la bolsa de goma, la manguera de seguimiento, la junta de transición y el tapón.

La base superior de la matriz se fija firmemente a la parte inferior del bloque deslizante mediante tornillos. El asiento de la matriz superior tiene una ranura vertical para sujetar el mango de la matriz superior y varios orificios avellanados paralelos en un lado. Los tornillos de rebote de las matrices de extrusión y los resortes para el reajuste elástico se colocan en estos orificios avellanados.

La placa de cubierta está fijada al lateral de la base superior del troquel y cuenta con una ranura pasante. A través de esta ranura se insertan una placa superior y un tubo de goma, con la placa superior colocada entre el tornillo de rebote y el tubo de goma. La manguera se mantiene comprimida cuando no se utiliza.

Como se muestra en la Fig. 4, a ambos lados del dispositivo de sujeción se encuentra un mecanismo de bloqueo de seguridad compuesto por un cilindro neumático y un pasador de seguridad. Los orificios para los pasadores están ubicados a ambos lados del asiento superior de la matriz y de la prensa plegadora.

Al sujetar la matriz superior, el cilindro empuja el pasador de seguridad a través del orificio en el asiento de la matriz superior, hasta el interior de dicho orificio. Esto garantiza que la matriz superior permanezca suspendida en la ranura de dicho asiento incluso si la presión interna de la manguera de goma disminuye repentinamente. Esto garantiza la seguridad tanto del operador como de la matriz.

Siguiendo el concepto de diseño del esquema 2, se puede producir un segundo dispositivo de sujeción automático hidráulico para la matriz superior, como se muestra en las figuras 5, 6 y 7.

El diagrama esquemático del dispositivo de sujeción automática hidráulica de la matriz superior revela que comprende un mecanismo de sujeción, un mecanismo de compensación de deflexión y un mecanismo de bloqueo de seguridad.

El dispositivo consta de una primera placa de cubierta, un cabezal de sujeción, una placa superior, un tubo de goma y un cabezal de sujeción.

La parte inferior del bloque deslizante se fija a la base de la matriz superior con tornillos.

La base de la matriz superior tiene una ranura pasante horizontal en la parte inferior y un primer orificio avellanado en el lateral.

El primer orificio avellanado está equipado con un primer resorte, que se coloca en la superficie del tornillo de recuperación elástica.

El tornillo de recuperación elástica pasa a través del primer orificio avellanado e interactúa con el mango de la matriz superior de la máquina dobladora.

El tubo pasante tiene un extremo equipado con un tubo pasante, mientras que un extremo del tubo de goma está conectado al saco de goma.

Se coloca un techo entre la manguera y el tornillo de recuperación elástica.

En su estado inicial, la manguera está comprimida por la precarga del primer resorte.

El dispositivo que se muestra en la Fig. 6 incluye un mecanismo de bloqueo de seguridad compuesto por un pasador de seguridad, un tornillo de elevación y un segundo resorte. Este mecanismo está diseñado para garantizar la seguridad del operador y del troquel en caso de que el mecanismo de sujeción deje de funcionar.

El lateral de la base de la matriz superior cuenta con varios orificios avellanados secundarios. Un extremo de estos orificios está conectado a la ranura pasante horizontal, mientras que el otro extremo está roscado. El pasador de seguridad atraviesa el segundo orificio avellanado y se acopla a la ranura de la matriz superior en la dobladora. La precarga del segundo resorte se ajusta girando el tornillo superior, que regula la fuerza de extrusión entre el pasador de seguridad y la matriz superior.

Además del mecanismo de bloqueo de seguridad, el dispositivo también incluye un mecanismo de compensación de deflexión de la matriz superior, como se muestra en la Fig. 7. Este mecanismo consta de varias cuñas superiores, cuñas inferiores, pasadores de elevación, grupos de resortes de disco y un tercer resorte.

La parte superior de la base del troquel superior presenta múltiples ranuras, cada una con dos orificios avellanados. Un extremo de estos orificios está conectado a la parte inferior de la base. Las cuñas superior e inferior se instalan en la ranura de la base y se atornillan a ella. Un grupo de resortes de disco se coloca entre la cuña superior y la base.

Se coloca un tercer resorte en la superficie del expulsor y se instala en el tercer orificio avellanado. El expulsor se acopla a la matriz superior de la dobladora a través de este orificio.

2.3 Características técnicas

El dispositivo de sujeción automática hidráulica presentado en este artículo es superior al dispositivo de sujeción mecánica. No solo proporciona automatización, sino que también simplifica su operación. La matriz se inserta fácilmente en la ranura del asiento superior.
El dispositivo de sujeción de este artículo utiliza sujeción hidráulica, lo que permite un ajuste preciso de la fuerza de sujeción y una distribución uniforme. Esto se traduce en una mayor fiabilidad.
El dispositivo también está equipado con un mecanismo de seguridad para proteger tanto al operador como a la matriz.
En este artículo se adopta la matriz de extrusión de expansión de tubo de caucho como dispositivo de sujeción, lo que proporciona una estructura simple, buena rentabilidad y practicidad.
En el esquema 2, el dispositivo de sujeción está equipado con un mecanismo de compensación de desviación para mejorar eficazmente la precisión de doblado.
En el esquema 2, la matriz superior de la máquina dobladora se puede segmentar, lo que permite el montaje de diferentes matrices superiores en la máquina plegadora.

2.4 Proceso de movimiento

Esquema 1:

El primer paso para usar una prensa plegadora es colocar la matriz superior sobre la matriz inferior de la mesa de trabajo, ya sea manualmente o con un manipulador. El bloque deslizante acciona entonces el asiento de la matriz superior para que descienda.

A continuación, se inserta la manija superior del troquel en la ranura de la base del troquel superior y el bloque deslizante se desplaza hasta el punto muerto inferior. A continuación, se activa el sistema hidráulico correspondiente.

El aceite a presión entra en el tubo de goma para el estampado, lo que provoca su expansión y la extrusión de la placa superior y la placa de cubierta. Dado que la placa de cubierta está fijada a la base superior del troquel, la extrusión del techo hace que el tornillo de retroceso se extienda, lo que a su vez sujeta el mango y el resorte del troquel superior.

El cilindro del mecanismo de bloqueo de seguridad empuja el pasador de seguridad hacia el orificio del soporte superior de la matriz y lo introduce en el orificio de la prensa plegadora. Durante el plegado, si se presiona el pasador central, la matriz de seguridad se extrae del cilindro neumático.

Una vez finalizado el doblado, la fuerza de pretensado del resorte expulsa el tornillo de recuperación elástica, liberando la matriz superior de la máquina. Esta puede entonces cambiarse manualmente o con la ayuda del manipulador.

Esquema 2:

Al operar el dispositivo, inserte primero el mango superior de la matriz de la dobladora en la ranura pasante de la base de la matriz, ya sea manualmente o con un manipulador. Supere la precarga del segundo resorte deslizando el mango superior de la matriz a lo largo del borde biselado del pasador de seguridad del dispositivo de seguridad.

Una vez insertada completamente la manija de la matriz superior en la ranura de la base, presione el pasador de seguridad en la ranura de la matriz superior de la dobladora. El mecanismo de bloqueo de seguridad bloqueará y fijará la matriz superior de la dobladora en su lugar.

La fuerza de pretensión del segundo resorte se puede ajustar girando el tornillo superior, ajustando así la fuerza de extrusión entre el pasador de seguridad y la matriz superior de la máquina dobladora.

Una vez colocadas todas las matrices superiores necesarias en el dispositivo, cierre las matrices superior e inferior de la máquina dobladora y active el sistema hidráulico correspondiente.

El aceite a presión fluirá entonces hacia el interior del tubo de goma, lo que provocará su expansión y la extrusión de la placa superior y la placa de cubierta. La placa de cubierta y el asiento superior de la matriz se fijan mediante tornillos, de modo que, al extruirse la cubierta, también empuja el tornillo de rebote, que a su vez comprime el primer resorte y sujeta la matriz superior de la dobladora.

En este punto, se puede utilizar el mecanismo de compensación de deflexión de la matriz superior de la dobladora. Para ello, ajuste la posición de la cuña superior girando el segundo tornillo en sentido horario.

La cuña superior extruirá el grupo de resortes de disco y la cuña inferior, lo que provocará que esta extruya el pasador expulsor. Este último comprime el segundo resorte y el troquel superior de la prensa plegadora, compensando eficazmente cualquier deflexión del troquel superior.

Cuando se cancela la compensación de desviación, gire el segundo tornillo en sentido antihorario y mueva la cuña superior hacia atrás mediante la precarga del grupo de resortes de disco.

El pasador de elevación y la cuña inferior se elevan mediante la precarga del segundo resorte, provocando que desaparezca la compensación de desviación de la matriz superior.

Al cambiar la matriz, primero libere la presión del tubo de goma. El primer resorte expulsará el tornillo de recuperación elástica mediante la fuerza de preapriete, aplanando la bolsa de goma y liberando la matriz superior de la dobladora.

Retirar y sustituir la matriz superior de la dobladora mediante operación manual o con manipulador, superando la precarga del tercer resorte.

Conclusión

La industria de procesamiento y fabricación se encuentra en rápido desarrollo y la automatización avanza con rapidez, por lo que la demanda de un cambio de matriz eficiente en las prensas plegadoras está en aumento. Por ello, es crucial desarrollar un dispositivo de sujeción rápida para la matriz superior de las prensas plegadoras.

La investigación en esta tecnología no solo mejora la tecnología de cambio de matrices y aumenta la eficiencia, sino que también mejora la precisión del plegado. Si se utiliza correctamente, esta tecnología puede mejorar la competitividad de las empresas en el mercado y generar importantes beneficios económicos.