Система крепления инструмента листогибочного станка
Выбор системы крепления инструмента для листогибочных станков - непростая задача, от решения которой зависит производительность оборудования, качество готовых деталей. Производство систем крепления выполняется крупными компаниями из Европы, США и Азии в соответствии со специальными стандартами: Promecam, New Standard и т.д.
При покупке листогибочного инструмента и инструментальной оснастки необходимо уделить внимание выбору практичной системы крепления. От нее зависит возможность применения гибочного станка для решения стоящих перед пользователями задач, качество готового продукта, производительность технологических операций, общий срок эксплуатации далеко не самого дешевого оборудования.
Система крепления: что это?
На листогибочных станках типа Press Brake инструмент редко крепят непосредственно на нижней и/или верхней балках. Более того, для современного оборудования такой вариант установки навесной оснастки попросту невозможен. Для проведения работ в данном случае используют систему крепления, которую выбирают с учетом условий эксплуатации, положений стандартов и нормативов, техники безопасности.
Термин «система крепления» имеет несколько значений:
1. Набор форм и размеров крепежных элементов для листогибочного инструмента. В этом контексте система крепления устанавливает единые стандарты для производителей оборудования, обеспечивающие применяемость, взаимозаменяемость, соответствие отдельных комплектующих и запчастей.
Перечислим известные стандарты, действующие в отношении систем крепления:
- Promecam (Eurostyle) - его основоположником стала одноименная фирма Promecam из Франции. Сейчас она входит в состав машиностроительного концерна Amada, который поставляет продукцию во все страны Европы, США, Азиатско-Тихоокеанского региона.
- New Standard - передовой стандарт, разработчиком которого стала компания Wila (до переименования носила название Modufix). Такие системы могут применяться на станках разных брендов, при этом для оборудования SafanDarley и Trumpf она является основной.
- American Style - получил распространение в основном на территории Северной Америки. Крепежные элементы, созданные в соответствии с этим стандартом, применяются для комплектования прессов разных марок.
- Bystronic, LVD - используются на листогибочном оборудовании марок Bystronic и LVD, соответственно.
Конечно, мы рассмотрели далеко не все стандарты, существуют и другие, но на практике они встречаются редко.
2. Набор крепежных элементов, предназначенных для фиксации инструмента на станке. Системой такие наборы называют из-за их сложности и потому что они имеют дополнительные опции.
Главная задача системы крепления - удержание инструмента в заданном положении. Для этого необходимо соблюдать соосность оснастки. Несоосные инструменты часто ломаются, изнашиваются и повреждаются, при этом страдает качество готовых деталей. Так как при производстве листогибочных станков обеспечить точное соотношение нижних и верхних держателей и зажимов непросто, во многих системах крепления предусмотрена возможность их регулировки в горизонтальном или вертикальном направлениях.
Установка пуансонов
Система крепления пуансонов может включать определенное количество секций или быть выполнена в формате цельного элемента соответствующей длины. Отметим сразу, что секционные пуансоны проще и быстрее устанавливать на цельной линейке, так как в данном случае отсутствуют ограничения по месту их расположения. С этой точки зрения работать с секционными зажимами сложнее. Но, если отдельные секции пуансонов попадают на пропуски между держателями, последние можно передвинуть в нужное положение.
С помощью секционных держателей инструмент и детали разной высоты крепят так, чтобы их борта находились между крепежных элементов. При таком подходе можно гнуть детали с высокими бортами с помощью невысоких и недорогих пуансонов. В цельных системах крепления устанавливают только высокие пуансоны. В отдельных случаях для надежной и правильной установки инструмента необходимо задействовать секционные удлинители.
В большинстве систем крепления пуансоны монтируют сбоку, реже - снизу. В технологическом отношении последний вариант является более удобным, особенно, если станки требуют частой переналадки под сложные и нестандартные детали.
В отдельных системах монтаж пуансонов выполняется без дополнительных приспособлений, в нормальном положении и развернутыми на 180 градусов. Это позволяет располагать инструмент по направлению друг к другу, гнуть конструкционно сложные и толстые заготовки нестандартных форм. Если станок не предусматривает реализацию подобного решения, а оно нужно для работы, чтобы закрепить пуансоны по направлению друг к другу придется докупить соответствующие фиксаторы и адаптеры.
Для систем, в которых стандарт предусматривает установку инструмента сбоку и только в одном положении, бренды - производители промышленного оборудования, выпускают специальный крепеж. С его помощью инструмент можно размещать снизу и навстречу друг другу в двух положениях.
Не менее разнообразны возможности и способы крепления матриц. Например, системы этого типа могут быть реализованы в виде рабочего стола, оснащенного установочными плоскостями, разнообразными фиксаторами, прижимными механизмами и т.д. На станках последнего поколения применяются сложные и функциональные элементы установки матриц, включающие:
- устройства для регулировки положения держателя и инструмента;
- механизмы перемещения столешницы для гибки и заплющивания деталей;
- опции для компенсации прогибов.
На самых простых станках используют ручные зажимы, более современные и функциональные модели комплектуют пневматическими, реже гидравлическими держателями с автоуправлением от ЧПУ. Некоторые системы работают так, что при установке инструмента выполняется его автоматическая центровка. Также встречается оборудование, в котором фиксация инструмента осуществляется путем ручного опускания пуансона в матрицу. После этого инструмент центрируется и зажимается.
Стандарт Promecam применяется на протяжении долгого времени, оставаясь при этом практически неизменным. Такие системы имеют простую конструкцию, рассчитанную на решение большого числа задач. Но в своем первоначальном варианте стандарт все же устарел и имеет некоторые минусы. Чтобы нивелировать их, в конструкцию Promecam дополняют удлинителями и адаптерами.
Существует два способа крепления пуансонов с разным расстоянием от оси гиба до базового угла. Чаще всего встречается вариант известный, как Z1. Системы с этим способом крепления выдерживают внешние нагрузки до 100 тонн на метр. Реже применяется вариант, обозначаемый как Z2. При его реализации для использования обычных пуансонов потребуются адаптеры Z1-Z2. Системы Z2 выдерживают нагрузки, превышающие 100 тонн на метр (например, в процессе гибки толстых металлических заготовок).
Если на балке заранее отрефезерован базовый угол и есть место для установки зажимов, пуансон крепится непосредственно на ней. Балки многих станков имеют одну установочную плоскость, на которую навешивают рейку соответствующего размера. Но более простой вариант - крепление на балку удлинителя, на который затем монтируют пуансоны. Такой способ расположения инструмента позволяет использовать невысокие пуансоны с демократичным ценником.
Согласно стандарту Promecan монтаж пуансонов выполняется только в одном положении и в сочетании с секционными удлинителями. Они имеют унифицированную ширину 70 мм и 150 мм. В зависимости от особенностей конструкции удлинители бывают простыми и сложными.
Сложные удлинители выполняют следующие функции:
- регулировка пуансонов по высоте;
- компенсация прогиба заготовки;
- обеспечивают возможность нижней установки пуансонов;
- способствуют установке пуансонов в двух положениях по направлению друг к другу.
Удлинители разных марок могут иметь все указанные функции или только часть из них. Например, удлинители от компании Smart Clamp позволяют регулировать пуансоны по высоте, устанавливать их снизу и в двух положениях по направлению друг к другу.
В конструкции простых удлинителей за прижим инструмента отвечает планка с:
- винтовыми прижимами;
- механизмами с вращающейся ручкой;
- зажимами с эксцентриком.
Последние два варианта - быстрозажимные и не используются на удлинителях с двухсторонним креплением пуансонов. Удобными в работе считаются системы, оборудованные гидравлическим или пневматическим приводом для работы с зажимной планкой, но пока повсеместного распространения они не получили.
Крепежные элементы Promecam имеют два стандартизированных размера по ширине:
- 60 мм - самый популярный вариант;
- 90 мм - система предназначена для установки матриц с V-раскрытием, превышающем 100 мм.
На рынке можно приобрести матрицы с основанием 120 мм. Однако, моделей станков с такими столешницами очень мало, что объясняется существованием ограниченного перечня задач, для решения которых требуется настолько широкая база.
Систему крепления матрицы выбирают под ширину базовой поверхности. Самый простой вариант - столешница, на которую укладывают матрицу, закрепленную простейшими приспособления (струбцинами). Но его использование возможно только для длинных цельных матриц, которые лишь опосредованно относятся к стандарту Promecam. Для решения этой проблемы обычно применяют секционный или цельный стол с прижимами, смонтированными по бокам:
- Прижимы, расположенные с одного боку, играют роль вертикальной базовой плоскости, которая остается неподвижной во время рабочих операций.
- В качестве прижимов, установленных с другого бока, используется подвижная планка, которая может иметь разное конструктивное исполнение.
Матрицы с основанием в 60, 90 или 120 мм монтируют без дополнительных приспособлений, если их ширина соответствует размерам стола. В противном случае требуется применение приставок и адаптеров. В системе Promecam существует масса вариантов, когда размер и форма матрицы не совпадают с размерами и формами столешницы. Их установка выполняется в соответствующие держатели с основанием в 60 мм. Для крепления матриц других систем выпускаются специальные адаптеры.
Учитывайте, что вы вряд ли сможете найти системы крепления для матриц Promecam с автоматическими зажимами, механизмами для компенсации прогиба.
Система New Standard от Wila считается самой молодой и при этом обладает наиболее совершенной, в технологическом плане, конструкцией. У производителя имеется внушительный опыт производства широкого перечня решений для листогибочных станков типа Press Brake. Но в последние несколько лет фирма сосредоточила все свои усилия на модернизации свойств и возможностей фирменных систем крепления, полностью отказавшись от выпуска любых других инструментов.
В линейке Wila представлены разные системы крепления для инструментальной оснастки. Они выпускаются в формате законченных модулей, которые крепятся на нижнюю или верхнюю балки. В основном используются для запуска нового оборудования, но имеются в ассортименте бренда модули, которые могут применяться для доукомплектования уже эксплуатируемых листогибочных станков.
Wila выпускает две серии модульных систем крепления:
- Premium - модули с закаленными опорными поверхностями, способными выдерживать серьезные нагрузки. Подходят для крепления инструмента шириной от 10 мм.
- Pro - серия упрощенных модулей лишена закаленных элементов, что накладывает значительные ограничения по нагрузкам. Предназначена для выполнения работ инструментом с шириной от 15 мм.
Одна из основных особенностей системы New Standard - с самого начала она создавалась под инструмент, который меняется роботом-манипулятором. Поэтому производители автоматизированных станков типа Press Brake, в 90 случаях из 100 выбирают New Standard.
Фиксация инструментов может быть ручной или гидравлической. В последнем случае управление зажимом выполняется со станков ЧПУ. Многие фирмы, которые выпускают системы New Standard, выбирают пневматические зажимы.
При использовании New Standard установка пуансонов выполняется снизу и в двух положениях по направлению друг к другу. Но такое положение допустимо только для пуансонов, которые весят не больше 12,5 кг и оборудованы специальными кнопками. Инструмент массой более 12,5 кг крепится сбоку.
Держатель пуансона представляет собой рейку, длина которой соответствует длине гибочного станка. Гибка заготовок с высокими бортами возможна только с помощью длинных пуансонов. Но при этом допускается использование удлинителей.
В зависимости от формы, размера и конфигурации инструмента пуансон может опираться на плечи или голову системы крепления. Если же речь идет о сильно нагруженных инструментах – одновременно на плечи и голову:
- Модули New Standard серии Premium передают на плечи пуансона усилие до 300 т/м, на голову - до 250 т/м.
- Модули New Standard серии Pro выдерживают нагрузку до 180 т/м на голову и 250 т/м на плечи.
То есть, система крепления New Standard является более прочной и выдерживает большие усилия, в сравнении со стандартом Promecam. Внешне она может иметь вид простой планки с пазом для инструментов и шлифованной поверхностью. В отдельных случаях представляет собой сложное устройство, управляемое с ЧПУ.
Условно все системы крепления делятся на следующие группы:
- модульные системы Премиум, выдерживающие нагрузку до 300 т/м, упрощенные системы Про - для усилий до 200 т/м;
- системы с гидравлическим или ручным зажимом матриц;
- системы, в которых есть или наоборот отсутствует функция компенсации прогиба.
Простейшие системы реализуются в разных технологических вариантах, различающихся, прежде всего, по числу регулировочных осей. Многие из них предназначены для одновременной установки матриц разных стандартов, например, Promecam и New Standard.
Интерес покупателей вызывают системы с механизмом компенсации прогиба CROWNING. В основе ее конструкции - две пластины с симметричным профилем волны, переменным шагом и высотой. Пластины смещаются относительно друг друга, при этом центральная часть поднимается выше, чем края, за счет чего компенсируется прогиб балки, на которую действуют внешние нагрузки. В простых системах смещение пластин производится вручную, в продвинутых – программно с помощью гидроцилиндра или сервомотора.
В 2012 году компания Wila представила инновационные системы крепления New Standard Heavy Duty, предназначенные для работы в условиях экстремальных нагрузок - до 800 т/м. Взаимодействовать с подобными усилиями могут исключительно тяжелые и крупные инструменты. В этих системах пристальное внимание уделяется процессам установки, хранения и перемещения нагруженной инструментальной оснастки.
Заключение
Системы крепления инструментальной оснастки для листогибочных станков – технологически сложное оборудование, состоящее из большого числа элементов. Их изготовлением занимается, как минимум, несколько крупных компаний, поставляющих на рынок надежную и функциональную продукцию, предназначенную для решения внушительного перечня задач.
Производители постоянно совершенствуют и модернизируют собственные системы крепления. Стремятся предоставить покупателям широкий ассортимент универсальных и специальных решений, предназначенных для разного типа оборудования, различных условий эксплуатации крепежа и инструмента.