Автомобильное производство: необходимость применения листогибочных прессов

Среди многих разновидностей оборудования, усилия которых исчисляются десятками тонн, особое положение занимают листогибочные гидравлические прессы. Практически во всех отраслях промышленности они успешно заменяют оборудование с пневматическим и электромеханическим приводом. Помимо этого, их лидерство обеспечивается оснащением системами безопасности эксплуатации и управлением ЧПУ.

Применение листогибочных прессов признано эффективным во многих областях, но особо актуальным и востребованным является их использование в авиа- и машиностроении.

В условиях автомобильного производства к изготавливаемой продукции предъявляются особо строгие требования соответствия стандартам и НТД. Точные инженерные расчеты и инновационные разработки дизайнеров воплощаются в кузове из металла, состоящего из множества деталей и узлов, элементы которых впоследствии должны идеально подходить друг к другу.

Основные характеристики и параметры гидропресса

Для характеристики гидропресса в автомобильном производстве используются такие определяющие параметры:

• величина рабочего усилия (обычно применяют гидропрессы с максимальным усилием до 90т);
• рабочая длина стола;
• величина амплитуды движения траверсы;
• скорость операции гибки;
• интервал между стойками станины;
• устройство, предназначенное для компенсации прогиба стола;
• устройства, способствующие повышению производительности и обеспечивающие комфортность в работе: поддерживание заготовки, датчик угла гиба, программирующая система и пр.

В сравнении с прессами, оборудованными механическим и пневматическим приводом, гидравлические листогибы обладают следующими преимуществами:

• обеспечивается высокий уровень качества производимых изделий;
• обладают надежностью в эксплуатации;
• имеют более низкую степень опасности возможного травмирования персонала;
• обладают небольшим энергопотреблением.

Особенности функционирования гидравлических прессов

Последовательность работы пресса выглядит таким образом:

• Траверса устанавливается в верхней мертвой точке (ВМТ). В оборудовании данного вида понятие ВМТ является условным, так как относится к конструктивному исполнению кривошипно-шатунного механизма, применяющегося в прессах с механическим приводом. В гидропрессах возможно регулирование верхнего положения траверсы, которое также носит название «ВМТ»;
• Нажатие на педаль или на кнопку двуручного управления вызывает движение траверсы вниз с установленной скоростью. Обычно она превышает скорость процесса гибки, что позволяет движению происходить до точки переключения и именоваться величиной «свободного падения». Это также является условным понятием, так как действительно не происходит никакого падения: использование гидрорегулирования позволяет фиксировать скоростные показатели в установленном интервале;
• При достижении точки переключения скоростей выполняется ее переключение на более низкий режим, который носит название рабочей скорости. В этой точке выполняется синхронизация движения левой и правой стороны траверсы. Для этого проводится сравнение показаний датчиков линейного перемещения, и последующей выдачей сигналов для регулирования аппаратных средств управления — сервоклапанов, позволяющих выполнять регулировку подачи масла, направляемого в рабочие цилиндры;
• После достижения точки переключения скоростей выполняется последующее продвижение траверсы до уровня нижней мертвой точки, позволяющей выполнять регулировку/программирование. При достижении этого уровня осуществляется выдержка под давлением. За это время происходит распределение усилий по всей длине заготовки, что свидетельствует о влиянии настоящего фактора на качественные характеристики изготовляемых изделий;
• После того, как окончилось время выдержки, следует освободить деталь от воздействия усилия. Для этого траверсу следует в медленном режиме поднять вверх на требуемую высоту. Выполнение подобного процесса носит название декомпрессии;
• После выполнения декомпрессии, производят поднятие траверсы до ВМТ;
• Пресс начнет движение после нажатия на педаль или кнопку двуручного управления. В условиях мелкого или экспериментального производства изложенный выше алгоритм работы оборудования применяется вручную для каждой детали. При этом персонал должен пройти специальное обучение. Наиболее часто такая потребность возникает в случае создания концепт-каров или для апробирования опытных образцов. В случае серийного производства требуется достижение полной автоматизации процесса, что обеспечивается применением листогибочных прессов с ЧПУ.

Благодаря развитию технологий, происходит внедрение новых систем управления и обеспечения безопасности, что позволило применить целый ряд новых возможностей:

• использование графического интерфейса позволяет выполнить автоматический расчет и установить последовательность операций гибки;
• возможность задания этапов программы;
• выполнение безопасности оператора, благодаря устройству лазерного контроля линии гиба;
• выполнение процедур защиты инструмента от перегрузки по давлению;
• возможность выполнения электронного регулирования скорости хода траверсы;
• возможность использования дополнительного оборудования, которое работает синхронно с операцией гибки: передней поддержки заготовки, датчика контроля угла гиба и иные улучшения.

Комплекс системы безопасности при эксплуатации листогиба

Система безопасности представляет собой не менее ответственную часть пресса, которая направлена, прежде всего, на обеспечение защиты персонала от возникновения травм. Кроме того, она выполняет роль вспомогательных функций, ограничивая рабочий ход в случае нарушения ряда операций технологического процесса. Являясь комплексом аппаратных и программных средств, обрабатывающих сигналы, поступающие с устройств, система безопасности осуществляет контроль за ходом и соблюдением операций технологического процесса.

Наиболее ответственным является устройство лазерного контроля за отсутствием в рабочей зоне постороннего предмета (руки оператора). Для этого применяют лазерные лучи, образующие плоскость под верхним инструментом, соблюдая расстояние примерно 3-5 мм под ним. В случае движения траверсы руки оператора попадают в рабочую зону, происходит пересечение лазерных лучей или одного из них, системой управления подается команда на срочную остановку движения.

Внедрение новых стандартов в отрасли машиностроения, и в частности в разработке и создании безопасных и надёжных автомобилей, способствует регулярному обновлению предпринимателями производственного оборудования, что требует постоянного ознакомления с последними инновациями в области станкостроения.