Prensa Dobradora CNC: Análise dos 2 Melhores Projetos de Fixação Hidráulica

Como um dos equipamentos de dobra de chapas metálicas mais amplamente utilizados, o Prensa dobradeira CNC é amplamente utilizado na indústria de processamento de chapas metálicas e fabricação de equipamentos. É um equipamento de suporte crucial para processamento de chapas metálicas junto com punção de torre CNC, máquina de corte de chapa CNC e máquina de corte a laser CNC.

A prensa dobradeira CNC funciona usando uma matriz geral simples e movendo repetidamente o carneiro para dobrar a folha em uma variedade de formas transversais complexas. Com o avanço de novas tecnologias, como CNC, servo e matriz, a Prensa dobradeira CNC a tecnologia é focada principalmente na economia de energia e alta eficiência.

Além disso, com a melhoria contínua da precisão e eficiência da dobra, vários componentes funcionais estão se tornando cada vez mais disponíveis. Algumas empresas com fortes capacidades de pesquisa e desenvolvimento estão se concentrando no design de vários componentes funcionais, se esforçando para melhorar o grau de automação em máquinas-ferramentas.

Entre todas as peças funcionais, o dispositivo de fixação rápida da matriz superior tem o impacto mais significativo na precisão e eficiência da dobra, particularmente na produção de dobra de múltiplas variedades e pequenos lotes, onde a melhoria da eficiência da troca da matriz é particularmente notável.

Este artigo apresenta dois novos dispositivos de fixação de matriz superior que são fáceis de operar, economizam energia e são eficientes. O princípio técnico, o design do mecanismo, as características técnicas e o processo de trabalho são descritos em detalhes.

Tecnologia de dispositivo de fixação tradicional de prensa dobradeira CNC

O dispositivo de fixação da matriz superior da prensa dobradeira CNC da China geralmente adota estrutura mecânica, conforme mostrado na Fig. 1 e Fig. 2.

O mecanismo de fixação rápida excêntrico mostrado na Fig. 1 é caracterizado por ter uma haste de came na extremidade da alça de operação. A alça de operação é fixada com segurança ao bloco de fixação frontal por meio de um pino cilíndrico e uma mola é fixada entre o bloco de fixação frontal e o bloco fixo.

Para prender rapidamente a matriz superior da máquina de prensa dobradeira, a matriz superior deve ser inserida pela lateral do dispositivo de fixação rápida. A matriz pode ser presa rapidamente girando a manivela de operação.

Quando a alavanca de operação é girada na direção reversa, o bloco de fixação frontal é rapidamente redefinido pela mola entre o bloco de fixação frontal e o bloco fixo, liberando a matriz e permitindo que ela seja transportada para fora pela lateral.

O dispositivo é fácil de usar e operar, mas tem algumas limitações, como força de fixação irregular e a necessidade de inserir a matriz pela lateral.

A Figura 2 apresenta um mecanismo de fixação rápida rosqueado. Para fixar rapidamente a matriz da máquina de freio de prensa, a matriz superior deve ser inserida pela lateral do dispositivo de fixação rápida.

A manivela de operação é girada para acionar o parafuso, que por sua vez aciona o bloco de fixação frontal para mover para frente e prender a matriz. Quando a manivela é girada na direção reversa, o bloco de fixação frontal se move para trás, acionado pelo parafuso, para liberar a matriz e transportá-la para o lado.

Esta estrutura oferece as vantagens de ter uma grande força de fixação, boas capacidades de autotravamento e operação simples. No entanto, ela tem algumas limitações, como força de fixação irregular e velocidade de fixação mais lenta.

Projeto de dispositivo de fixação automática hidráulica

2.1 Projeto do esquema

Neste artigo, duas soluções são propostas para abordar a situação de estresse e o tamanho da matriz superior da máquina de dobradeira, com base nas características do dispositivo de fixação automática hidráulica para a matriz superior da máquina de dobra.

Esquema 1:

A matriz é fixada pela força de expansão gerada quando óleo sob pressão é injetado na mangueira de borracha comprimida.

Ambas as extremidades do dispositivo de fixação são equipadas com uma trava de segurança.

Quando a matriz superior estiver presa, o pino de segurança da trava de segurança será inserido no orifício da matriz.

Quando a pressão interna da mangueira de borracha se dissipa, o operador e a matriz ficam efetivamente protegidos.

O dispositivo de fixação automática hidráulica é ideal para matrizes de conformação em larga escala, como aquelas usadas na indústria automobilística para prensar portas e janelas em formato de arco.

Esquema 2:

A força gerada pela mangueira de compressão também é utilizada para extrudar a matriz.

Além disso, o dispositivo de fixação automática hidráulica é equipado com um mecanismo para compensar a deflexão da matriz superior e um mecanismo de travamento de segurança.

A cunha superior do mecanismo de compensação de deflexão pode ser ajustada para extrudar o pino superior, compensando assim qualquer deflexão na matriz superior.

O pino de segurança na estrutura de travamento de segurança fornece proteção eficaz tanto para o operador quanto para a matriz superior.

Este dispositivo de fixação hidráulica automática é adequado para uso com matrizes padrão e pode acomodar matrizes segmentadas.

2.2 Projeto estrutural

De acordo com a ideia de projeto do esquema 1, o dispositivo de fixação hidráulica automática da matriz superior, conforme mostrado na Fig. 3 e Fig. 4, pode ser obtido.

O dispositivo de fixação automática hidráulica para a matriz superior compreende um mecanismo de fixação e um mecanismo de travamento de segurança. Os componentes do mecanismo de fixação incluem a base da matriz superior, parafuso de rebote, placa superior, mola, placa de cobertura, bolsa de borracha, mangueira de acompanhamento, junta de transição e plugue.

A base da matriz superior é fixada firmemente à parte inferior do bloco deslizante usando parafusos. O assento da matriz superior tem uma ranhura vertical para segurar a alça da matriz superior e vários furos escareados paralelos em um lado. Os parafusos de rebote para matrizes de extrusão e molas para redefinição de retorno por mola são colocados nesses furos escareados.

A placa de cobertura é fixada na lateral da base da matriz superior e tem uma ranhura passante. Uma placa superior e um tubo de borracha são inseridos por esta ranhura, com a placa superior posicionada entre o parafuso de rebote e o tubo de borracha. A mangueira fica em um estado comprimido quando não está em uso.

Conforme mostrado na Fig. 4, um mecanismo de trava de segurança está localizado em ambos os lados do dispositivo de fixação e consiste em um cilindro de ar e um pino de segurança. Os furos de pino são posicionados nos lados esquerdo e direito do assento da matriz superior e da máquina de prensa dobradeira.

Quando a matriz superior é fixada, o cilindro empurra o pino de segurança através do furo de pino no assento da matriz superior e para dentro do furo de pino na matriz superior para garantir que a matriz superior permaneça suspensa na ranhura do assento da matriz superior, mesmo se a pressão interna da mangueira de borracha cair repentinamente. Isso garante a segurança do operador e da matriz.

Seguindo o conceito de projeto do esquema 2, um segundo dispositivo de fixação hidráulica automática para a matriz superior pode ser produzido, conforme mostrado nas Fig. 5, 6 e 7.

O diagrama esquemático do dispositivo de fixação automática hidráulica da matriz superior revela que ele compreende um mecanismo de fixação, um mecanismo de compensação de deflexão e um mecanismo de travamento de segurança.

O dispositivo consiste em uma primeira placa de cobertura, uma cabeça de fixação, uma placa superior, um tubo de borracha e uma cabeça de fixação.

A parte inferior do bloco deslizante é fixada à base da matriz superior com parafusos.

A base superior da matriz tem uma ranhura horizontal na parte inferior e um primeiro furo escareado na lateral.

O primeiro furo escareado é equipado com uma primeira mola, que é colocada na superfície do parafuso de retorno elástico.

O parafuso de retorno elástico passa pelo primeiro furo escareado e interage com a alça da matriz superior da máquina de dobra.

O tubo passante tem uma extremidade equipada com um tubo passante, enquanto uma extremidade do tubo de borracha é conectada ao saco de borracha.

Um teto é posicionado entre a mangueira e o parafuso de retorno elástico.

Em seu estado inicial, a mangueira é comprimida pela pré-carga da primeira mola.

O dispositivo mostrado na Fig. 6 inclui um mecanismo de travamento de segurança que consiste em um pino de segurança, um parafuso de elevação e uma segunda mola. O mecanismo é projetado para garantir a segurança do operador e da matriz caso o mecanismo de fixação pare de funcionar.

O lado da base da matriz superior é equipado com vários segundos furos escareados. Uma extremidade desses furos é conectada à ranhura horizontal, enquanto a outra extremidade é rosqueada. O pino de segurança passa pelo segundo furo escareado e engata na ranhura da matriz superior na máquina de dobra. A pré-carga da segunda mola pode ser ajustada girando o parafuso superior, que regula a força de extrusão entre o pino de segurança e a matriz superior.

Além do mecanismo de travamento de segurança, o dispositivo também inclui um mecanismo de compensação de deflexão da matriz superior, conforme mostrado na Fig. 7. Este mecanismo consiste em várias cunhas superiores, cunhas inferiores, pinos de elevação, grupos de molas de disco e uma terceira mola.

A parte superior da base da matriz superior apresenta múltiplas ranhuras, cada uma equipada com dois terceiros furos escareados. Uma extremidade dos terceiros furos escareados é conectada à parte inferior da base da matriz superior. As cunhas superior e inferior são instaladas na ranhura da base da matriz superior e conectadas a ela por parafusos. Um grupo de mola de disco é posicionado entre a cunha superior e a base da matriz superior.

Uma terceira mola é colocada na superfície do pino ejetor e instalada no terceiro furo escareado. O pino ejetor engata com a matriz superior na máquina de dobra por meio deste furo.

2.3 Características técnicas

O dispositivo de fixação automática hidráulica apresentado neste artigo é mais superior ao dispositivo de fixação mecânica. Ele não só fornece automação, mas também permite uma operação mais simples. A matriz pode ser convenientemente inserida na ranhura no assento da matriz superior.
O dispositivo de fixação neste artigo usa fixação hidráulica, o que permite ajuste preciso da força de fixação e distribuição uniforme. Isso resulta em maior confiabilidade.
O dispositivo também é equipado com um mecanismo de segurança para proteger tanto o operador quanto a matriz.
A matriz de extrusão de expansão de tubo de borracha é adotada para o dispositivo de fixação neste artigo, proporcionando uma estrutura simples, boa relação custo-benefício e praticidade.
No Esquema 2, o dispositivo de fixação é equipado com um mecanismo de compensação de deflexão para melhorar efetivamente a precisão da dobra.
No Esquema 2, a matriz superior da máquina de dobra pode ser segmentada, permitindo a montagem de diferentes matrizes superiores na máquina de dobradeira.

2.4 Processo de movimento

Esquema 1:

O primeiro passo para usar uma máquina de freio de prensa é colocar a matriz superior na matriz inferior da mesa de trabalho, seja por meio de operação manual ou com a ajuda de um manipulador. O bloco deslizante então aciona o assento da matriz superior para se mover para baixo.

Em seguida, a alça da matriz superior é inserida na ranhura da base da matriz superior e o bloco deslizante se move para o ponto morto inferior. O sistema hidráulico relevante é então ativado.

Óleo de pressão entra no tubo de borracha para estampagem, fazendo com que o tubo se expanda e extrude a placa superior e a placa de cobertura. Como a placa de cobertura é fixada na base da matriz superior, a extrusão do teto faz com que o parafuso de retorno da mola se estenda, o que por sua vez prende a alça da matriz superior e a mola.

O cilindro no mecanismo de travamento de segurança então empurra o pino de segurança para dentro do furo do assento da matriz superior e entra no furo da máquina de freio de prensa. Durante o processo de dobra, se o pino do meio for pressionado, a matriz de segurança é puxada para fora do cilindro de ar.

Uma vez que a dobra é concluída, a força de pré-aperto da mola ejeta o parafuso de retorno, liberando a matriz superior da máquina. A matriz pode então ser trocada manualmente ou com a ajuda do manipulador.

Esquema 2:

Ao operar o dispositivo, primeiro insira a alça da matriz superior da máquina de dobra na ranhura passante da base da matriz superior manualmente ou com a ajuda de um manipulador. Supere a pré-carga da segunda mola deslizando a alça da matriz superior ao longo da borda chanfrada do pino de segurança no dispositivo de segurança.

Depois que a alça da matriz superior tiver sido totalmente inserida na ranhura de passagem da base da matriz superior, pressione o pino de segurança na ranhura da matriz superior da máquina de dobra. O mecanismo de travamento de segurança travará e fixará a matriz superior da máquina de dobra no lugar.

A força de pré-tensão da segunda mola pode ser ajustada girando o parafuso superior, ajustando assim a força de extrusão entre o pino de segurança e a matriz superior da máquina de dobra.

Depois que todas as matrizes superiores necessárias tiverem sido colocadas no dispositivo, feche as matrizes superior e inferior da máquina de dobra e ative o sistema hidráulico relevante.

O óleo de pressão fluirá então para a parte interna do tubo de borracha, fazendo com que ele se expanda e extrude a placa superior e a placa de cobertura. A placa de cobertura e o assento da matriz superior são fixados no lugar por parafusos, de modo que, à medida que o teto é extrudado, ele também empurra o parafuso de rebote, que por sua vez comprime a primeira mola e prende a matriz superior da máquina de dobra.

Neste ponto, o mecanismo de compensação de deflexão da matriz superior da máquina de dobra pode ser utilizado. Para fazer isso, ajuste a posição da cunha superior girando o segundo parafuso no sentido horário.

A cunha superior então extrudará o grupo de mola de disco e a cunha inferior, fazendo com que a cunha inferior extrude o pino ejetor. O pino ejetor então comprime a segunda mola e a matriz superior da máquina de freio de prensa, compensando efetivamente qualquer deflexão da matriz superior.

Quando a compensação de deflexão for cancelada, gire o segundo parafuso no sentido anti-horário e mova a cunha superior para trás pela pré-carga do grupo de molas do disco.

O pino de elevação e a cunha inferior são levantados pela pré-carga da segunda mola, fazendo com que a compensação de deflexão da matriz superior desapareça.

Ao trocar a matriz, primeiro libere a pressão do tubo de borracha. A primeira mola então ejetará o parafuso de retorno por mola através da força de pré-aperto, fazendo com que o saco de borracha se achate e libere a matriz superior da máquina de dobra.

Remova e substitua a matriz superior da máquina de dobra por meio de operação manual ou operação do manipulador, superando a pré-carga da terceira mola.

Conclusão

A indústria de processamento e fabricação está se desenvolvendo rapidamente e a automação está melhorando rapidamente, então a demanda por troca eficiente de matriz em máquinas de prensa dobradeira está crescendo. Como resultado, é crucial desenvolver um dispositivo de fixação rápida para a matriz superior de máquinas de prensa dobradeira.

A pesquisa nessa tecnologia não só avança a tecnologia de troca de matriz e aumenta a eficiência, mas também melhora a precisão da dobra. Quando usada corretamente, essa tecnologia pode melhorar a competitividade das empresas no mercado e resultar em benefícios econômicos substanciais.