Особенности эксплуатации листогибочных прессов с ЧПУ

Листогибочные прессы с ЧПУ предназначены для холодной деформации тонколистового металла. За счёт автоматизации обеспечивается высокая точность гибки, повышается производительность, по сравнению с обычными станками, упрощается создание конструкций с различной геометрией. Предназначены для серийного производства деталей.

Листогибочный пресс с ЧПУ

Что такое листогибочный пресс с ЧПУ

Листогиб с ЧПУ — пневматическое оборудование высокой производительности, предназначенное для обработки заготовок из различных металлов. Позволяет равномерно сгибать тонкие листы, придавать им нужную форму. Наличие ЧПУ обеспечивает автоматизацию процессов, более точно управляет механизмами, следит за текущим состоянием и показаниями датчиков.

В отличие от обычных механических аналогов, у таких станков минимизирована вероятность создания бракованных деталей. Пуансоны, матрицы легко заменяются без приложения физической силы.

Конструкция и принцип работы

Механическая часть пресса состоит из следующих компонентов:

• станины, которая обеспечивает устойчивость станка, удерживает его от раскачивания;
• инструмента для гибки заготовок;
• сервомоторов, приводящих оборудование в движение;
• гидравлических приводов;
• направляющих для перемещения рабочего инструмента.

Также в конструкции предусмотрена защита оператора от травм:

• электронные датчики, которые в реальном времени определяют параметры работы станка;
• стальной щиток для исключения контакта заготовки с оператором при работе пресса;
• электронное регулирование положения детали на рабочем столе;
• индикатор, позволяющий контролировать процесс гибки.

В компьютерную программу станков с ЧПУ вносятся изменения на основе размеров рабочего инструмента, производится переналадка. Достаточно один раз выполнить настройку, а в дальнейшем достаточно только загружать нужные программы. Количество записанных программ зависит от объёма памяти.

Станины в оборудовании бывают следующих видов:

1. С-образная. Используется для размещения различного оборудования, обслуживания пресса. Имеет широкую рабочую зону, за которой расположен карман. Конструкция не выдерживает перегрузок (деформируется).
2. О-образная. Отличается высокой прочностью, стойкостью к перегрузкам. Готовые детали сложно доставать. Установка вспомогательного оборудования на неё невозможна.

Усилие гибки зависит от прочности и толщины металла. Для алюминия оптимальным усилием считается от 30 до 60 МПа, низкоуглеродистых сталей — от 75 до 110 МПа, латуни — от 70 до 100 МПа. Обычно к расчётным величинам нагрузки пресса добавляют до 30% для повышения эффективности.

Принцип работы следующий:

1. В верхней части пресса крепят траверсу.
2. При выполнении программы траверса перемещается вдоль вертикальных осей с заданной скоростью для гибки конкретного металла определённой толщины.
3. При сближении с заготовкой скорость перемещения траверсы увеличивается до рабочей при помощи гидравлики. ЧПУ контролирует параметры датчиков и отвечает за весь процесс гибки.
4. По достижению нижней точки траверса останавливается, остаётся некоторое время в такой позиции. Длительность сжатия позволяет придать окончательную форму заготовке.
5. Начинается стадия декомпрессии: траверса перемещается вверх после прессовки. Скорость определяется технологическим процессом.
6. После декомпрессии скорость передвижения пресса увеличивается до момента достижения верхней точки.
7. Для снятия заготовки оборудование отключается. На автоматизированных линиях деталь снимается автоматически, а затем загружается новая заготовка.

Листогиб с ЧПУ

Принцип работы

Принцип, по которому работает листогибочный пресс, оснащенный гидравлическим приводом, является достаточно простым, но тем не менее обеспечивает как высокую производительность технологических операций, так и их безопасность.

На нижней балке пресса размещается матрица

Процесс гибки заготовок из листового металла при использовании станка данной категории выполняется в следующей последовательности:

1. Траверсу пресса фиксируют в «мертвой точке» листогибочного оборудования, расположенной в его верхней части.
2. Для того чтобы траверса начала перемещаться сверху вниз с требуемой скоростью, задействуют ножную педаль или кнопку, с помощью которых осуществляется управление данным механизмом. До некоторого положения траверса двигается со скоростью свободного падения, которая выше, чем скорость, необходимая для выполнения гибки. Несмотря на такое определение, как такового свободного падения траверсы не происходит, каждое ее движение контролируется и управляется посредством соответствующей аппаратуры.
3. Когда траверса максимально приближается к поверхности обрабатываемой заготовки, балке сообщается рабочая скорость. Управление всеми перемещениями траверсы, а также рабочими режимами таких перемещений обеспечивает гидравлическая система листогибочного пресса, а за контроль над такими процессами отвечают аппаратные регулировочные средства или специальные датчики.
4. Траверса станка после сообщения ей рабочей скорости стремится к нижней «мертвой точке», после достижения которой она некоторое время выдерживается в таком положении. Выдержка траверсы в нижней «мертвой точке» необходима для того, чтобы обеспечить равномерную нагрузку на поверхность заготовки, которая подвергается процессу гибки.
5. Очень важно после окончания гибки заготовки начать поднимать траверсу с определенной скоростью, что оказывает не меньшее влияние на качество выполняемой обработки, чем сам процесс ее выполнения. Стадия технологического процесса гибки, на которой происходит подъем траверсы над поверхностью только что обработанной заготовки, носит название декомпрессии.
6. После окончания декомпрессии траверса с достаточно высокой скоростью возвращается в верхнюю «мертвую точку».
7. Оборудование отключается, и готовое изделие извлекается из зоны обработки.

Изгиб листа металла происходит под воздействием пуансона, закрепленного на верхней балке пресса

Технологический процесс гибки заготовки из листового металла, осуществляемый на листогибочном прессе, оснащенном дополнительными рабочими механизмами, может несколько отличаться от вышеописанной схемы, но в целом суть его остается неизменной.

Выполняя обработку заготовок на гидравлическом листогибочном станке, руководствуются несколькими основными параметрами как используемого оборудования, так и технологического процесса. К таким параметрам, в частности, относятся:

• рабочая длина используемого оборудования;
• усилие, которое рабочий орган пресса оказывает на обрабатываемую заготовку;
• производительность, с которой выполняется обработка.

Кроме основных, есть еще и ряд дополнительных параметров, которые также необходимо учитывать как при выборе пресса, так и при выполнении обработки. К таким параметрам относятся:

• расстояние между боковыми стойками станка;
• скорость, с которой выполняются рабочие операции;
• расстояние, на которое максимально может подниматься траверса и др.

Технические характеристики

Листогибочные станки с ЧПУ имеют следующие параметры:

• длина рабочей поверхности — от 1 до 6 м;
• усилие пресса — 400–4000 кН;
• максимальная толщина заготовки при прочности материала 70 кгс/мм2 составляет до 10 мм;
• скорость холостого хода по вертикали до 120 мм/с, рабочего — до 12,9 мм/с, обратного — до 130 мм/с;
• расстояние между стойками — от 1 до 5,1 м;
• мощность устанавливаемых двигателей — до 18,5 кВт;
• высота стола — от 0,8 до 1,1 м;
• общая масса станка — от 2,6 до 300 тонн.

Вертикальные гидравлические листогибочные прессы. Часть 1. Описание и общие характеристики

Хотим предложить Вашему вниманию небольшой цикл статей, посвященный вертикальным гидравлическим листогибочным прессам. В нем, мы расскажем Вам о принципах работы данного оборудования, основных параметрах, на которые следует обратить внимание при выборе прессов, об органах управления и основных узлах, влияющих на работу пресса и качество получаемых изделий в целом.

На рынке представлено множество вариантов листогибочного оборудования, которые отличаются типом привода – ручные, механические, электромеханические, серво-прессы, гидравлические и принципом действия – листогибы с поворотной балкой (панелегибы), горизонтальные листогибы и вертикальные листогибочные прессы. Но суть технологического процесса у всех прессов одна – обработка металла давлением. Усилие, передаваемое приводом на рабочий орган пресса, позволяет производить гибку металлического листа согласно заданным параметрам.

Сегодня, особой популярностью на современных производственных площадях, пользуются «классические» вертикальные гидравлические листогибочные прессы с ЧПУ.

Благодаря своему принципиальному исполнению, листогибы данного типа позволяют выполнять сложные задачи по гибке листовой стали практически любой толщины, все зависит только от усилия пресса, длины гиба и раскрытия матрицы, но об этих нюансах, мы расскажем в следующих статьях.

Итак, давайте подробно рассмотрим устройство данного оборудования на примере гидравлических прессов от ведущего турецкого производителя – компании ERMAKSAN.

Боковые стойки пресса (1) являются частью станины. Они расположены слева и справа от рабочей зоны пресса. На листогибах ERMAKSAN, стенки, как в прочем и вся станина, изготовлены из прочной толстостенной стали, ведь именно на данный элемент станины установлены гидроцилиндры (5) и он подвержен большим нагрузкам. Гидроцилиндры крепятся к боковым стенкам на фрезерованные и отшлифованные площадки. Это необходимо для плотного прилегания посадочной поверхности гидроцилиндра к монтажной площадке, что в свою очередь, обеспечивает строго вертикальное расположение цилиндра и более направленное распределение усилия, а также уменьшает нагрузку на станину. Немаловажным элементом конструкции, расположенным на боковых стойках, является так называемый «вырез в станине», или как еще его называют – «зев». Вокруг зева расположена «С-образная» скоба, оснащенная датчиком – данное, не хитрое устройство позволяет отслеживать деформацию станины при работе на максимальных усилиях и защитить станок от перегрузок. О роли зева в конструкции пресса, мы расскажем чуть ниже.

Зев в станине с защитной скобой.

Также, основным элементом, образующим станину листогибочного пресса является нижняя передняя стенка (4), которая сварена воедино с боковыми стойками — станина пресса представляет собой мощную, сварную конструкцию. В верхней части передней стенки вертикального листогибочного пресса располагается рабочий стол, на который направлено все рабочее усилие станка. Из-за подверженности данного элемента конструкции большим нагрузкам, он изготавливается из самой толстостенной стали. Основным рабочим органом пресса, на котором расположен верхний гибочный инструмент, является верхняя траверса (6), которая посредством перемещения штоков гидроцилиндров, перемещается в вертикальной плоскости вверх и вниз, передавая заданное гидравликой усилие на обрабатываемую деталь. Отсюда и вытекает название листогибочных прессов – «вертикальные». На листогибочных прессах ERMAKSAN, два гидроцилиндра перемещают верхнюю траверсу вверх-вниз, образуя две оси – Y1 и Y2. Точность позиционирования и параллельность перемещения траверсы по данным осям достигается при помощи оптических линеек производства германской компании HEIDENHEIN – это весомое конкурентное преимущество прессов ERMAKSAN, ведь оптические линейки имеют более высокую точность по сравнению с магнитными, которые используют сторонние производители листогибочных прессов.

Оптические линейки HEIDENHAIN

Также существует более устаревшая система, обеспечивающая параллельность перемещения верхней траверсы – торсионный вал. В данном случае два гидроцилиндра объединены в одну ось – Y, что лишает оператора контролировать параллельность перемещения балки, возможности ее калибровки и, в случае необходимости, делать перекос балки для определенных видов гибки. Также, торсионный вал, как и любой механический узел, имеет свой естественный износ, отрицательно влияющий на точность работы. На сегодняшний день, применение торсионных валов оправдано на оборудовании с простыми системами управления (УЦИ), где не требуется высокой точности изделий и стоит вопрос цены оборудования.

Вторым по важности подвижным рабочим органом листогибочного пресса является задний упор (3). Как следует из названия, данный элемент листогибочного пресса служит для упора в него передней кромки изгибаемой детали. В зависимости от заданной программы и сложности детали, задний упор перемещается в различных плоскостях. Оператору достаточно, после каждого последовательного гиба упирать кромку листа в пальцы заднего упора и осуществлять очередной гиб. На современных прессах, в минимальной комплектации — исполнение с одной управляемой осью (ось Х – перемещение упора вперед-назад) от ЧПУ, остальные оси выставляются оператором вручную. В зависимости от сложности исполнения пресса, задний упор может быть оснащен шестью управляемыми от ЧПУ осями. Более подробно о заднем упоре прессов мы остановимся в другой части.

В верхней части современных гидравлических листогибочных прессов располагается бак для гидравлического масла и гидравлическая система с главным приводом (2). На листогибочных прессах ERMAKSAN, гидравлическая система представлена компаниями BOSCH-REXROTH и HOERBIGER. Также, как правило сбоку пресса располагается электрощит, в котором расположены основные электрокомпоненты станка и блоки управления. На прессах ERMAKSAN установлены электрокомпоненты от Мировых лидеров в этой области – SIEMENS, PILZ, TELEMECANIQUE, SCHNEIDER ELECTRIC и др.

Отдельного внимания заслуживают системы управления листогибочными прессами. Современное оборудование все чаще и чаще комплектуется системами ЧПУ. Простые контроллеры и УЦИ уходят в прошлое. Это обусловлено доступностью и удобством современных систем ЧПУ. На листогибочных прессах ERMAKSAN, по желанию заказчика устанавливаются системы ЧПУ от ведущих европейских производителей – DELEM, CYBELEC, ESA. Выбор системы управления зависит от сложности исполнения пресса, задач производства и личных предпочтений заказчика. Более подробно о системах ЧПУ для листогибочных прессов, мы расскажем в другой части.

Предлагаем рассмотреть основные технические характеристики прессов и разобраться, что они значат и на что обратить внимание. За пример возьмем гидравлический листогибочный пресс ERMAKSAN модели SPEED BEND PRO 3100-100.

Технические характеристики пресса:

Итак, по порядку:

• Максимальное усилие. Данный параметр указывает максимальное рабочее усилие пресса, достигаемое в нижней мертвой точке рабочего хода. Измеряется в тоннах (тн.) и Килоньютонах (кН). Данный параметр, пожалуй, самый важный.
• Длина гибки (длина стола). Второй по степени важности параметр, определяющий максимальную длину изгибаемой детали. Измеряется в миллиметрах (мм.).
• Расстояние между стойками. Как мы писали выше, станину образуют две вертикальные стенки пресса – стойки. Из-за особенностей конструкции гидравлических прессов, расстояние между стойками всегда меньше, чем длина гибки.
• Глубина зева. О «вырезе в станине» мы также писали выше. Данный вырез в боковых стойках необходим для гибки листа на всю длину стола – в данном случае 3100 мм. На этой модели пресса он составляет 410 мм. Соответственно на всю длину рабочего стола, мы можем согнуть лист на максимальную глубину (максимальная отгибаемая полка) до 410 мм от центра матрицы, до боковых стоек. По требованию заказчика, данный зев может быть увеличен до 1500 мм – в зависимости от модели пресса. Расстояние между стойками на данном прессе – 2600 мм, соответственно если у нас стоит задача гнуть полку более 410 мм, то мы сможем сделать ее на длине не более 2600 мм. В противном случае лист будет упираться в стойки.
• Скорость холостого опускания. Она-же скорость подвода инструмента. Это скорость свободного опускания верхней балки, без развития рабочего усилия.
• Рабочая скорость. Это скорость перемещения верхней балки в нижнее заданное положение, с заданным усилием. Именно на этом этапе происходит процесс гибки листа.
• Скорость возврата. Показатель скорости подъема верхней траверсы в верхнее положение.
• Максимальный ход и скорость заднего упора по оси X и R. Скорость перемещений пальцев заднего упора по осям Z1 и Z2. Как понятно из названия, данные параметры определяют значения перемещений заднего упора в различных плоскостях (осях). Листогибочные прессы ERMAKSAN серии SPEED BEND PRO оснащены высокоскоростными задними упорами, при том, что задний упор изготовлен из стали, а не из алюминия, как у многих других производителей.
• Количество упорных пальцев на заднем упоре. Указывает на количество пальцев на упоре, непосредственно в них оператор пресса упирает переднюю кромку изгибаемого листа. По требованию заказчика, количество пальцев заднего упора может быть увеличено.
• Количество передних суппортов. В передней части листогибочного пресса располагаются перемещаемые суппорта с Т-образными пазами и миллиметровой линейкой, служащие поддержкой для изгибаемого листа. При необходимости, количество суппортов может быть увеличено.
• Объем масла. Указывает на объем бака для гидравлического масла. Как правило, при первом наполнении емкости, необходимо заливать больше масла, т.к. в данном параметре не учтен объем масла для заполнения всей гидравлической системы.
• Мощность главного привода. Данный параметр указывает на максимальную (пиковую) мощность главного привода. На холостых оборотах, когда оборудование простаивает, привод работает на меньшей мощности и соответственно потребляет меньше электроэнергии.
• Рабочий ход пуансона. Максимальный рабочий ход от нижней кромки гибочного верхнего инструмента (пуансона) до нижней точки ручья нижнего инструмента (матрицы). В зависимости от используемого на прессе инструмента (длина пуансона и высота матрица), рабочий ход меняется.
• Просвет между столами. Это расстояние между краем траверсы, находящейся в верхней мертвой точке до стола пресса. Еще данный параметр иногда называют «максимальное раскрытие».
• Рабочая высота стола. Это расстояние от уровня пола до верхней поверхности рабочего стола пресса.
• Ширина стола. Это расстояние от передней до задней кромки стола. На него стоит обращать внимание, при выборе нижнего инструмента (матрицы).
• Длина, ширина, высота пресса. Показатели габаритных размеров пресса в рабочем состоянии.
• Масса пресса. Указывает на сухой вес пресса, без гидравлического масла. Считается, что чем тяжелее станок, тем он мощнее, обладает толстостенной станиной, менее подвержен деформациям и вибрации, соответственно обладает высокими характеристиками по точности.

В нашей статье, мы вкратце рассказали Вам об основных компонентах вертикального гидравлического листогибочного пресса и описали общие характеристики станка. Более подробно о наиболее значимых органах пресса, мы расскажем в следующих частях статьи.

является официальным представителем турецкой компании ERMAKSAN на территории Российской Федерации.

Разновидности

По виду механизмов прессы для гибки листов бывают следующих видов:

• гидравлический листогибочный станок — для создания усилия на пресс используются гидроприводы;
• пневматический — применяются компрессоры для нагнетания воздуха под давлением в специальные пневмоцилиндры;
• электромагнитный — работает по принципу создания электромагнитного поля между рабочей поверхностью и прессом;
• ручной — для гибки листов оператор применяет свою силу;
• электромеханический — передача энергии к прессу осуществляется благодаря работе электродвигателя и ременных или цепных передач.

По методу установки;

• стационарные;
• передвижные.

По способу установки заготовки внутри пресса:

• автоматические;
• ручные.

По принципу или способу изгибания металлических листов:

• ротационный с 2–4 валами — деформирование заготовки проходит в процессе прокатки;
• поворотно-гибочный — лист фиксируется на рабочей поверхности, а затем деформируется снизу-вверх прижимной балкой;
• вертикально-гибочный — работает по принципу оказания давления на заготовку вертикально перемещаемым пунсоном, на станки устанавливаются матрицы, прессовые штемпели, шплинты.

Принципы выбора

При выборе листогибочного пресса с ЧПУ нужно учитывать следующие критерии:

• длину оборудования, определяющей максимальные параметры для гибки листового металла;
• предельно развиваемые усилия рабочего инструмента на заготовку, позволяющие определить способность обработки конкретных типов металлов, допустимую толщину обрабатываемого металла;
• скорость гибки листов, производительность работы;
• ширину станка между двумя торцевыми стойками;
• высоту верхней мёртвой точки, на которую может подниматься траверса;
• тип установленного ЧПУ, объём памяти, модель и производитель;
• вид механического привода;
• уровень шума при работе;
• требования к условиям эксплуатации, обслуживанию, наличие в продаже запчастей для ремонта;
• уровень сложности управления;
• мощность силового агрегата, приводящего в движение траверсу;
• функциональность, возможность её расширения;
• качество сборки.

Толщина обрабатываемого металла

Краткое описание модели ЛГСГ-28

В оснащении многих производственных предприятий, деятельность которых связана с необходимостью гибки заготовок из листового металла, можно встретить гидравлический пресс для гибки модели ЛГСГ-28, производителем которого является Липецкий завод по выпуску специального профилегибочного оборудования. Технические возможности такого пресса позволяют успешно использовать его для гибки заготовок из листового металла, толщина которого доходит до 3 мм, а длина – до 2,5 м.

Основное предназначение листогиба ЛГСГ-28 – изготовление из гладкого листа уголков или швеллеров

Наиболее целесообразным использование станка данной модели является для тех предприятий, которые занимаются производством однотипных изделий из металла средними и крупными сериями. Из наиболее значимых достоинств листогибочного пресса данной модели следует выделить:

1. низкий уровень шума, издаваемого при работе устройства;
2. простоту управления и обслуживания;
3. оптимальное сочетание функциональных возможностей и стоимости;
4. экономичное потребление электроэнергии;
5. возможность выполнять гибку как в ручном, так и полностью в автоматизированном режиме;
6. высокую универсальность;
7. высокую надежность, доступность запасных частей и комплектующих для выполнения технического обслуживания и ремонта.

Гибочный пресс оснащен пуансоном и матрицей из закаленной отшлифованной стали

Гидравлическое оборудование, которым оснащен пресс данной модели, позволяет развивать усилие в зоне выполнения гибки, достигающее значения 20 тн. Максимальный угол гибки, который позволяет достигать такое оборудование, составляет 105°, а выполнять его возможно на минимальной ширине, соответствующей 4 см.

Использование станков с ЧПУ на производстве

Листогибочные станки с ЧПУ применяются в следующих целях:

• изготовления конструктивных элементов для кровли, систем отвода осадков, снегоуловителей;
• производстве корпусов бытовой техники;
• создании профилей для окон, элементов ограждений;
• производстве электрооборудования: распределительных щитов, трансформаторных корпусов, креплений;
• изготовлении мебельной фурнитуры, огнеупорных шкафов, скамеек;
• производстве специализированных деталей для промышленности: защитных экранов, щитков, корпусов, профильных деталей;
• изготовлении корпусных элементов автомобилей, а также спецтехники.

Наличие числового программного управления позволяет автоматизировать работу, быстро перестраивать оборудование под изготовление различных деталей. Система корректирует и контролирует обработку, учитывает погрешности, компенсирует нагрузку, реализует режимы энергосбережения.