Mitä on työkalujen pinoaminen CNC-putkien taivuttimessa? Multi-Stack Dies Explained

Kuvittele tuotantotilaus sadalle runkokannattimelle. Osa vaatii kolme taivutussädettä samassa putkessa, joista kaksi on eri tasoissa. Perinteisessä yksimuotisessa CNC-taivuttimessa käyttäjä pysähtyy ensimmäisen säteen jälkeen, poista taivutusmuotin, asentaa seuraavan, tarkista kohdistuksen ja taivuttaa koeosan. Sama keskeytys tapahtuisi ennen viimeistä sädettä. Työkalujen pinoaminen poistaa suurimman osan kuviosta asettamalla useita täydellisiä taivutustyökalusarjoja yhdelle CNC-päälle, toistensa päälle. Kone valitsee oikean säteen siirtämällä päätä ja putki pysyy kiristettynä holkissa koko sarjan ajan.

Työkalujen pinoaminen on siksi sekä meistien fyysinen järjestely että ohjelmointistrategia. Se on olemassa, koska monet todelliset osat tarvitsevat useamman kuin yhden taivutussäteen ja koska vaihtoaika on yksi suurimmista kustannustekijöistä putken taivutuksessa. Kun kone voi vaihtaa työkalutasojen välillä automaattisesti, kappale voi liikkua koko sädesarjan läpi ilman, että se irtoaa. Tällä yhdellä erolla on suora vaikutus sykliaikaan, osien tarkkuuteen ja käyttäjän työmäärään.

Ymmärtääksesi tämän käsitteen täysin, se auttaa tarkistamaan mitä CNC-taivutus sisältää akselin tasolla. Tämän artikkelin loppuosassa selitetään työkalukomponentit, konevaatimukset ja tuotantotilanteet, joissa pinoaminen kannattaa.

Mitä tarkalleen on pinottu työkalut CNC-putkentaivuttimessa?

Pinottu työkalut tarkoittaa, että kahdella tai useammalla taivutusmuottisarjalla on yhteinen asennusalue koneen päähän. Jokainen sarja on täydellinen yhdistelmä yhdelle taivutussäteelle ja sisältää taivutussuuttimen, puristussuuttimen, painesuuttimen ja tarvittaessa pyyhkimen. Nämä komponentit on asennettu eri pystysuoralle tasolle. Taivutusjakson aikana CNC-järjestelmä nostaa tai laskee päätä tuodakseen oikean tason taivutustasoon.

Yksinkertaisin versio on yksipinoinen suulake, jossa useat urat jakavat yhden taivutussuulakkeen. Tämä toimii, kun säteet ovat lähellä eikä putki tarvitse erilaisia ​​kiinnitysasentoja. Toimivampi versio on monipinojärjestely, jossa on täysin itsenäiset työkalusarjat jokaiselle säteelle. Tätä useimmat valmistajat tarkoittavat, kun he keskustelevat työkalujen pinoamisesta CNC-putkentaivuttimessa.

Tähän tehtävään suunnitelluissa koneissa on vahvistettu pää, servo-ohjattu pystyakseli ja tarpeeksi kurkkutilaa pinottujen työkalujen tyhjentämiseen. Ilman näitä ominaisuuksia pinotasojen lisääminen vähentäisi jäykkyyttä ja vahingoittaisi sietokykyä. Tästä syystä tuoteperheet, joissa on kaksipinoisia, kolmipinoisia ja monipinoisia työkalukokoonpanoja, eivät tarkoita vain korkeampia muotit; ne on suunniteltu pinotun pään painon ja liikeradan ympärille.

Kaksipinoinen ja monipinoinen putken taivutuskone Tämä kone käyttää pinottuja muotteja useiden mutkien tai säteiden käsittelemiseen yhdessä asennuksessa, mikä vähentää muotin vaihtoa ja tukee suuria taivutuskulmia jopa 190°. Ihanteellinen monimutkaisille putkimuodoille, jotka vaativat tiiviin taivutusvälin. Näytä tuote →

Suorat pinot ja offset-pinot

Pinotut työkalut eivät aina ole samassa taivutuksen keskipisteessä. Suora pino pitää kaikki työkalun keskiviivat pystysuorassa linjassa. Offset-pino, jota joskus kutsutaan koiranjalkapinoksi, asettaa kunkin säteen eri vaaka-asentoon ja eri korkeuteen. Offset-järjestely mahdollistaa tiiviit taivutukset putkessa ja vähentää häiriöitä aiemmin taivutettujen osien kanssa. Molemmat asettelut käyttävät samaa CNC-siirtoperiaatetta; ero on työkalunpitimen geometriassa ja taivutustasojen ohjelmointitavassa.

Kuinka CNC-pää valitsee oikean työkalutason

Ohjelmoinnin aikana kullekin taivutukselle määritetään työkalutaso sen taivutuskulman, kiertokulman ja syöttöetäisyyden lisäksi. Ennen mutkan alkamista kone vahvistaa nykyisen tason ja vaihtaa tarvittaessa. Koska putki jää holkkiin, taivutustasot pysyvät matemaattisesti sidoksissa aikaisempiin taitteisiin. Tämä on merkittävä poikkeama manuaalisesta vaihdosta, jossa jokainen uusi asetus tuo uuden vertailuvirheen.

Kaavio näyttää tyypilliset säteen muutoksen asetusajat. Arvot ovat suuntaa antavia keskikokoisille putkille, joiden halkaisija on 12-60 mm. Manuaalinen yhden muotin työ sisältää ajan muotin nostamiseen, asennuspinnan puhdistamiseen ja uuden työkalun kohdistamiseen. Pinottu työkalut lyhentää tehtävän servoliikkeeksi ja yhdeksi varmistuskäänteeksi. Pikavaihtotyökalut ovat nopeat, mutta vaativat silti koko kantolaitteen fyysisen vaihdon. Monipinokoneet automatisoivat valintaa entisestään siirtämällä yhden useista valmiista asemista taivutusasentoon. Todellinen säästö ei ole minuutit itse; se on koeosien väheneminen ja pienempi riski siitä, että käyttäjän harkinta vaikuttaa laatuun.

Miksi valmistajat käyttävät työkalujen pinoamista

Pinottujen työkalujen tärkeimmät edut näkyvät helpommin tuotantomäärissä kuin itse työkaluissa. Pinottu pää vähentää sitä, kuinka monta kertaa käyttäjän on avattava koneen ovi. Se pitää putken myös kiristettynä useita taivutustoimenpiteitä varten, mikä poistaa klassisen peruspisteen menettämisen ongelman uudelleenasennuksen jälkeen. Seuraavat kohdat tiivistävät käytännön edut kauppaympäristössä.

• Vähemmän vaihtoja, varsinkin kun samat kaksi tai kolme sädettä toistuvat monissa osissa.
• Parempi toistettavuus, koska taivutusmuotin ja puristusmuotin välinen kohdistus on kiinnitetty työkalupinon avulla, ei käyttäjän toimesta.
• Lyhyempi kokonaissykliaika monisäteisille osille, koska pään siirto kestää sekunteja.
• Vähennä romua asennuksen aikana, koska ensimmäinen kokeiluosa tarvitsee harvoin uudelleenkäsittelyä.
• Vähemmän ammattitaitoista työvoimaa työkalujen vaihtoihin, mikä on tärkeää vuorossa rajoitetun valvonnan kanssa.

Viivakaavio näyttää, kuinka suorituskyky kasvaa eräkoon kasvaessa. Yhden pinon työkalut käyttävät suuren osan jokaisesta työvuorosta vaihtoihin, joten tuotanto kasvaa hitaasti, kunnes erät ovat pitkiä. Pinottu työkalut vähentää tätä rangaistusta, koska säteen muutos on vain pystysuuntainen pään siirto. Monipinoiset koneet lisäävät toisen tason automaatiota kuljettamalla täydellisempiä työkalusarjoja samassa syklissä. Korkean sekoituksen tuotannossa kaavion vasemmalla puolella oleva aukko on tärkeämpi kuin oikean yläkulman arvot. Siksi monet työpajat valitsevat pinoamisen, vaikka niiden keskimääräinen tilaus on vain 50 tai 100 osaa.

Pinottu työkalut vs. pikavaihtotyökalut

Yksi yleinen vaihtoehto pinoamiselle on pikavaihtotyökalut, joissa jokainen taivutusmuotti kiinnitetään telineeseen ja koko teline vaihdetaan muutamassa minuutissa. Pikavaihto on houkuttelevaa, kun osat käyttävät laajaa säteiden sekoitusta ja varaston jatkuvaa vaihtelua. Pinoaminen on parempi, kun samat kaksi tai kolme sädettä näkyvät lähes jokaisessa työssä. Tutkakaavio vertailee molempia lähestymistapoja kuudella käytännön kriteerillä. Suurempi alue millä tahansa akselilla tarkoittaa parempaa pistemäärää kyseiselle kriteerille.

Tutkakaavio tekee yhden asian hyvin selväksi: paras työkalutapa riippuu siitä, kuinka toistettava osaperheesi on. Pinottu työkalut saavuttavat korkeat pisteet asennusnopeuden, toistettavuuden ja monimutkaisten osien käsittelyn suhteen. Nopeasti vaihdettavat työkalut lisäävät joustavuutta jatkuvasti muuttuvassa säteiden yhdistelmässä. Työkalun hinta käyttäytyy eri tavalla kussakin asennuksessa, koska pinottu työkalut tarvitsevat täyden muottisarjan sädettä kohti, kun taas pikavaihto voi jakaa kantoaaltoja. Jos tuotantoaikataulusi on vakaa kuukausia, pinottu työkalut antavat paremman kokonaistasapainon. Jos et koskaan tiedä, millä säteellä saapuu ensi viikolla, nopea vaihto on turvallisempi reitti.

Pinottuna työkalut ovat järkevintä

Pinottu työkalut kannattaa tietyissä olosuhteissa. Osaperheen on oltava riittävän vakaa, jotta useiden täydellisten muottisarjojen ostaminen on perusteltua. Erien tulee olla riittävän suuria, jotta ne hyötyisivät nopeammasta vaihdosta, mutta eivät niin suuria, että asennusajasta ei tule merkitystä. Geometrian tulee sisältää kaksi tai useampia säteitä, jotka toistuvat työstä toiseen. Tuotantoaikataulujen tulisi myös kestää lyhyt alkusuunnittelutyö, koska pinojärjestys on ohjelmoitava ja todistettava ensimmäisessä artikkelissa.

• Autojen pakokaasu- ja runkokomponentit, joissa on useita käyriä yhdessä putkessa.
• Kaiteet, tukitangot ja arkkitehtoniset osat toistuvilla sädesekoituksilla.
• Hydrauliset ja pneumaattiset putkikokoonpanot, jotka tarvitsevat useita taivutussäteitä yhdellä pituudella.
• Lämmönvaihdinpatterit ja nestepiirit, joissa sama putkiprofiili kulkee suurella tilavuudella.
• Huonekalujen rungot ja rakenneosat, joilla on näkyvät taivutuslaatuvaatimukset.

Jotkut CNC-taivuttajat käyttävät oikea-vasen yhteisten sivujen asettelua, jossa yksi pää voi työskennellä keskimmäisen työkalun kummaltakin puolelta. Tämä asettelu käyttää myös pinottuja työkaluja, ja se on hyödyllinen osissa, joissa on taivutuksia keskitason vastakkaisilla puolilla.

Yhden pään oikea-vasen yhteiset sivut CNC-taivutin Tämä viiden mallin sarja taipuu keskityökalun molemmilta puolilta tarjoten servoohjattua tarkkuutta ja tallennettuja ohjelmia toistettavaa erätuotantoa varten. Hyödyllinen osille, joissa on mutkia keskitason vastakkaisilla puolilla. Näytä tuote →

Rajoitukset ja riskit, joihin on varauduttava

Pinoaminen ei ole ilmainen vaihtoehto. Koneen kurkku ja laakerirakenne rajoittavat, kuinka monta tasoa voidaan pinota ennen kuin jäykkyys laskee. Jokainen ylimääräinen säde tarkoittaa ylimääräistä taivutussuutinta, puristussuutinta, painesuutinta ja usein pyyhkimen suulaketta, joten kustannukset kasvavat nopeasti tasojen lukumäärän myötä. Työkalupino luo myös uusia häiriöriskejä meistien ja aiemmin taipuneiden osien välille. Huoltopääsy on tiukempi, koska pää kantaa enemmän massaa ja kohdistuspintoja on vaikeampi tarkastaa. Käytännön vastaus on ottaa koneenvalmistaja mukaan osan tarkasteluun ennen työkalun suunnittelun viimeistelyä.

Yksi kvantitatiivinen argumentti pinottujen työkalujen puolesta tulee prosessikyvystä. Alla olevassa sarakekaaviossa verrataan taivutuskulman kykyindeksiä kohtalaisen monimutkaisen osan. Suurempi arvo tarkoittaa vähemmän mutkia toleranssialueen ulkopuolella.

Pylväskaavio vertailee tyypillistä prosessikykyä lopulliselle taivutuskulmalle. Cp 1,0 sallii noin 0,27 prosentin mutkista jäädä toleranssialueen ulkopuolelle. Monet auto- ja hydrauliikka-asiakkaat vaativat vähintään 1,33 Cp:n. Pinottu työkalut saavuttavat usein tason 1,67, koska työkalun kohdistus on kiinnitetty koneen rakenteeseen. Pikavaihtotyökalut ovat johdonmukaisempia kuin manuaalinen yksittäinen muotti, mutta sen paikannuspinnat voivat kulua ja vaatia tarkastusta. Pohjimmiltaan on, että pinoaminen parantaa nopeuden lisäksi myös pitkän aikavälin vakautta.

Mitä tulee tarkistaa ennen koneen valintaa

Jokainen pinottua työkalua mainostava CNC-taivuttaja ei ole sama. Jotkut päät voivat kantaa kaksi tasoa vain pienillä putkilla; toiset on suunniteltu kolmelle tai useammalle tasolle ja raskaille pinoille. Koneohjelmiston on myös tuettava pinojärjestystä, mukaan lukien työkalutason valinta taivutusohjelman keskellä. Pyydä näyte-osan simulaatio ja kirjallinen selvitys pinon enimmäiskorkeudesta. Huoltopääsy painesuuttimen pidikkeeseen ja pyyhkimen suulakkeen alueelle kannattaa tarkistaa koneen ollessa virran päällä.

• Pään valu- ja käyttöjärjestelmän tukemien pinotasojen lukumäärä.
• Pinon akselin pystysuuntainen liikealue ja sijoituksen toistettavuus.
• Puristusvoima käytettävissä jokaisella tasolla, erityisesti raskaille seinäputkille.
• Työkalun käyttöliittymän tyyppi ja yhteensopivuus työkalusängyssäsi olevien muottien kanssa.
• Ohjelmistotuki tason valinnassa, törmäystarkistuksessa ja ensimmäisen artikkelin varmentamisessa.

Osien, joissa on mutkia useassa tasossa, kaksipäinen 3D-täysservotaivutin laajentaa samaa logiikkaa entisestään. Kaksi päätä voi työskennellä putken vastakkaisissa päissä, ja servoohjatut kierrokset mahdollistavat päällekkäiset sekvenssit yhdessä syklissä.

3D-kaksoispäinen täysservoputken taivutuskone Tämä täyssähköinen taivutuskone toimii molempia putken päitä samanaikaisesti yhdellä jaksolla ja tukee putkia jopa 180 mm ja jopa 300 taivutuskohtaa. Soveltuu pitkille, hienoille putkille autoissa, koneissa ja ilmastointisovelluksissa. Näytä tuote →

Kun koneen tekniset tiedot ovat selvät, vertaa työkalupaketin kokonaiskustannuksia, ei vain perushintaa. Jokaisen aseman kaksitasoinen pino voi maksaa yhtä paljon kuin pieni pikavaihtojärjestelmä. Päätöksen tulee perustua todelliseen osaseokseen ja viimeisen kuuden kuukauden aikana kirjattuihin eräkokoihin.

Lyhyt vastaus kysymykseen on, että työkalujen pinoaminen CNC-putkitaivuttajalla on tapa kuljettaa kahta tai useampaa täydellistä taivutustyökalusarjaa samassa päässä ja valita ne ohjelmalla. Etuna on kyky tehdä useita säteitä yhdellä kiinnityksellä ilman käyttäjän väliintuloa. Arvo tulee pienemmästä vaihdosta, paremmasta toistettavuudesta ja suuremmasta työvuorosta. Paras valinta riippuu osaperheestäsi, eräkooista ja toleranssivaatimuksista. Kun vertaat CNC-taivutuskoneet , kysy kuinka monta pinotasoa pää voi kantaa ja kuinka pinoa huolletaan. Tämä vastaus kertoo, onko kone rakennettu sitä työtä varten, jota todellisuudessa teet.