Como uno de los equipos de doblado de chapa metálica más utilizados, la plegadora CNC se utiliza ampliamente en la industria de procesamiento de chapa metálica y fabricación de equipos. Es un equipo de soporte crucial para el procesamiento de chapa metálica junto con la punzonadora de torreta CNC, la máquina cortadora de chapa metálica CNC y la máquina cortadora láser CNC.
La plegadora CNC funciona utilizando un troquel general simple y moviendo repetidamente el ariete para doblar la hoja en una variedad de formas transversales complejas. Con el avance de nuevas tecnologías como CNC, servo y troquel, la tecnología de plegadora CNC se centra principalmente en el ahorro de energía y la alta eficiencia.
Además, con la mejora continua de la precisión y la eficiencia del plegado, cada vez hay más componentes funcionales disponibles. Algunas empresas con sólidas capacidades de investigación y desarrollo se están centrando en el diseño de diversos componentes funcionales, esforzándose por mejorar el grado de automatización de las máquinas herramienta.
Entre todas las piezas funcionales, el dispositivo de sujeción rápida del troquel superior tiene el impacto más significativo en la precisión y eficiencia del doblado, particularmente en la producción de dobleces de múltiples variedades y en lotes pequeños, donde mejorar la eficiencia del cambio de troquel es particularmente importante. .
Este artículo presenta dos nuevos dispositivos de sujeción de matrices superiores que son fáciles de operar, ahorran energía y son eficientes. Se describen detalladamente el principio técnico, el diseño del mecanismo, las características técnicas y el proceso de trabajo.
1. Introducción de la tecnología de fijación tradicional.
El dispositivo de sujeción del troquel superior de la plegadora CNC de China generalmente adopta una estructura mecánica, como se muestra en la Fig.
El mecanismo excéntrico de sujeción rápida que se muestra en la Fig. 1 se caracteriza por tener una varilla de leva en el extremo de la palanca operativa. La palanca de accionamiento se fija firmemente al bloque de fijación frontal mediante un pasador cilíndrico, y se fija un resorte entre el bloque de fijación frontal y el bloque fijo.
Para sujetar rápidamente el troquel superior de la plegadora, el troquel superior debe insertarse en el lateral del dispositivo de sujeción rápida. El troquel se puede fijar rápidamente girando la palanca operativa.
Cuando se gira la palanca operativa en la dirección inversa, el bloque de sujeción frontal se restablece rápidamente mediante el resorte entre el bloque de sujeción frontal y el bloque fijo, liberando la matriz y permitiendo su transporte lateral.
El dispositivo es fácil de usar y operar, pero tiene algunas limitaciones, como una fuerza de sujeción desigual y la necesidad de insertar la matriz lateralmente.
La figura 2 muestra un mecanismo de sujeción rápida roscado. Para sujetar rápidamente el troquel de la plegadora, el troquel superior debe insertarse en el lateral del dispositivo de sujeción rápida.
La palanca operativa se gira para accionar el tornillo, que a su vez acciona el bloque de sujeción frontal para avanzar y sujetar la matriz. Cuando se gira el mango en sentido inverso, el bloque de sujeción frontal se mueve hacia atrás, impulsado por el tornillo, para liberar la matriz y transportarla hacia los lados.
Esta estructura ofrece las ventajas de una fuerte fuerza de sujeción, buenas capacidades de autobloqueo y un funcionamiento sencillo. Sin embargo, tiene algunas limitaciones, como una fuerza de sujeción desigual y una velocidad de sujeción más lenta.
2. Diseño de dispositivo de sujeción hidráulico automático
2.1 Diseño esquemático
En este artículo, se proponen dos soluciones para abordar la situación de tensión y el tamaño del troquel superior de la plegadora, con base en las características del dispositivo de sujeción hidráulico automático para el troquel superior de la plegadora.
Esquema 1:
La matriz se mantiene en su lugar mediante la fuerza de expansión generada cuando se inyecta aceite presurizado en la manguera de goma comprimida.
Ambos extremos del dispositivo de sujeción están equipados con un bloqueo de seguridad.
Cuando se fija el troquel superior, el pasador de seguridad del bloqueo de seguridad se inserta en el orificio del troquel.
Cuando la presión interna de la manguera de goma se disipa, el operador y el troquel quedan efectivamente protegidos.
El dispositivo de sujeción hidráulico automático es ideal para matrices de conformado a gran escala, como las que se utilizan en la industria del automóvil para prensar puertas y ventanas en forma de arco.
Esquema 2:
La fuerza generada por la manguera de compresión también se utiliza para extruir el troquel.
Además, el dispositivo de sujeción hidráulico automático está equipado con un mecanismo para compensar la desviación de la matriz superior y un mecanismo de bloqueo de seguridad.
La cuña superior del mecanismo de compensación de deflexión se puede ajustar para extruir el pasador superior, compensando así cualquier deflexión en la matriz superior.
El pasador de seguridad en la estructura de bloqueo de seguridad proporciona una protección eficaz tanto para el operador como para el troquel superior.
Este dispositivo de sujeción hidráulico automático es adecuado para usar con troqueles estándar y puede acomodar troqueles segmentados.
2.2 Diseño estructural
De acuerdo con la idea de diseño del Esquema 1, se puede obtener el dispositivo de sujeción hidráulica automática del troquel superior que se muestra en las Figuras 3 y 4.
Fig. 3 Esquema 1: Mecanismo de sujeción automático hidráulico de la matriz superior
Fig.4 Mecanismo de bloqueo de seguridad
El dispositivo de sujeción hidráulico automático para el troquel superior se compone de un mecanismo de sujeción y un mecanismo de bloqueo de seguridad. Los componentes del mecanismo de sujeción incluyen la base del troquel superior, el tornillo de rebote, la placa superior, el resorte, la placa de cubierta, la bolsa de goma, la manguera de seguimiento, la junta de transición y el tapón.
La base superior del troquel se fija de forma segura a la parte inferior del bloque deslizante mediante tornillos. El asiento del troquel superior tiene una ranura vertical para sujetar el mango del troquel superior y varios orificios avellanados paralelos en un lado. En estos orificios avellanados se colocan tornillos de recuperación para matrices de extrusión y resortes de restablecimiento de resorte.
La placa de cubierta está unida al costado de la base del troquel superior y tiene una ranura pasante. A través de esta ranura se insertan una placa superior y un tubo de goma, con la placa superior colocada entre el tornillo de rebote y el tubo de goma. La manguera se comprime cuando no está en uso.
Como se muestra en la Fig. 4, un mecanismo de bloqueo de seguridad está ubicado a ambos lados del dispositivo de sujeción y consta de un cilindro de aire y un pasador de seguridad. Los orificios están ubicados en los lados izquierdo y derecho del asiento superior del troquel y la plegadora.
Cuando se sujeta la matriz superior, el cilindro empuja el pasador de seguridad a través del orificio en el asiento de la matriz superior y dentro del orificio en la matriz superior para garantizar que la matriz superior permanezca suspendida en la ranura del asiento de la matriz superior incluso si la presión en la parte interna de La manguera de goma se cae repentinamente. Esto garantiza la seguridad del operador y de la matriz.
Siguiendo el concepto de diseño del esquema 2, se puede producir un segundo dispositivo de sujeción automático hidráulico para el troquel superior, como se muestra en las Figuras 5, 6 y 7.
El diagrama esquemático del dispositivo de sujeción hidráulica automática de matriz superior revela que comprende un mecanismo de sujeción, un mecanismo de compensación de deflexión y un mecanismo de bloqueo de seguridad.
El dispositivo consta de una primera placa de cubierta, un cabezal de sujeción, una placa superior, un tubo de goma y un cabezal de sujeción.
La parte inferior del bloque deslizante se fija a la base superior del troquel mediante tornillos.
La base superior del troquel tiene una ranura horizontal en la parte inferior y un primer orificio avellanado en el lateral.
El primer orificio avellanado está equipado con un primer resorte, que se coloca sobre la superficie del tornillo elástico.
El tornillo de recuperación elástica pasa a través del primer orificio avellanado e interactúa con el mango superior de la prensa plegadora.
El tubo pasante tiene un extremo equipado con un tubo pasante, mientras que un extremo del tubo de caucho está conectado a la bolsa de caucho.
Entre la manguera y el tornillo de retorno elástico se coloca un techo.
En su estado inicial, la manguera está comprimida por la precarga del primer resorte.
El dispositivo que se muestra en la Fig. 6 incluye un mecanismo de bloqueo de seguridad que consta de un pasador de seguridad, un tornillo nivelador y un segundo resorte. El mecanismo está diseñado para garantizar la seguridad del operador y del troquel en caso de que el mecanismo de sujeción deje de funcionar.
El lado de la base superior de la matriz está equipado con varios segundos agujeros avellanados. Un extremo de estos agujeros está conectado a la ranura horizontal, mientras que el otro extremo está roscado. El pasador de seguridad pasa a través del segundo orificio avellanado y encaja en la ranura del troquel superior de la plegadora. La precarga del segundo resorte se puede ajustar girando el tornillo superior, que regula la fuerza de extrusión entre el pasador de seguridad y el troquel superior.
Además del mecanismo de bloqueo de seguridad, el dispositivo también incluye un mecanismo de compensación de la desviación del troquel superior, como se muestra en la Fig. 7. Este mecanismo consta de varias cuñas superiores, cuñas inferiores, pasadores de elevación, grupos de resortes de disco y un tercer resorte.
La parte superior de la base superior del troquel presenta múltiples ranuras, cada una equipada con dos terceros orificios avellanados. Un extremo de los terceros orificios avellanados está conectado a la parte inferior de la base del troquel superior. Las cuñas superior e inferior se instalan en la ranura de la base del troquel superior y se conectan a ella mediante tornillos. Un grupo de resortes de disco se coloca entre la cuña superior y la base superior de la matriz.
Se coloca un tercer resorte en la superficie del pasador eyector y se instala en el tercer orificio avellanado. El pasador eyector se acopla al troquel superior de la plegadora a través de este orificio.
2.3 Características técnicas
- El dispositivo de sujeción automático hidráulico presentado en este artículo es superior al dispositivo de sujeción mecánico. No sólo proporciona automatización sino que también permite una operación más sencilla. La matriz se puede insertar cómodamente en la ranura del asiento superior de la matriz.
- El dispositivo de sujeción de este artículo utiliza sujeción hidráulica, lo que permite un ajuste preciso de la fuerza de sujeción y una distribución uniforme. Esto da como resultado una mayor confiabilidad.
- El dispositivo también está equipado con un mecanismo de seguridad para proteger al operador y al troquel.
- En este artículo se adopta un troquel de extrusión de expansión de tubos de caucho para el dispositivo de sujeción, lo que proporciona una estructura simple, rentabilidad y practicidad.
- En el Esquema 2, el dispositivo de sujeción está equipado con un mecanismo de compensación de deflexión para mejorar efectivamente la precisión de flexión.
- En el Esquema 2, el troquel superior de la plegadora se puede segmentar, permitiendo el montaje de diferentes troqueles superiores en la plegadora.
2.4 Proceso de movimiento
Esquema 1:
El primer paso para usar una plegadora es colocar el troquel superior en el troquel inferior de la mesa de trabajo, ya sea mediante operación manual o con la ayuda de un manipulador. Luego, el bloque deslizante hace que el asiento superior de la matriz se mueva hacia abajo.
Luego, el mango superior del troquel se inserta en la ranura de la base superior del troquel y el bloque deslizante se mueve hasta el punto muerto inferior. Entonces se activa el sistema hidráulico correspondiente.
El aceite bajo presión ingresa al tubo de estampado de caucho, lo que hace que el tubo se expanda y extruya la placa superior y la placa de cubierta. A medida que la placa de cubierta está unida a la base superior del troquel, la extrusión del techo hace que el perno de resorte trasero se extienda, lo que a su vez asegura la manija superior del troquel y el resorte.
El cilindro en el mecanismo de bloqueo de seguridad empuja el pasador de seguridad dentro del orificio en el asiento superior del troquel y entra en el orificio de la prensa plegadora. Durante el proceso de doblado, si se presiona el pasador central, la matriz de seguridad se retira del cilindro de aire.
Una vez que se completa el doblado, la fuerza de preapriete del resorte expulsa el tornillo de recuperación elástica, liberando el troquel superior de la máquina. Luego, la matriz se puede cambiar manualmente o con la ayuda del manipulador.
Esquema 2:
Al operar el dispositivo, primero inserte el mango del troquel superior de la plegadora en la ranura de la base del troquel superior manualmente o con la ayuda de un manipulador. Supere la precarga del segundo resorte deslizando el mango superior del troquel a lo largo del borde biselado del pasador de seguridad en el dispositivo de seguridad.
Después de que el mango del troquel superior se haya insertado completamente en la ranura de la base del troquel superior, presione el pasador de seguridad en la ranura del troquel superior de la plegadora. El mecanismo de bloqueo de seguridad bloqueará y asegurará el troquel superior de la plegadora en su lugar.
La fuerza de pretensión del segundo resorte se puede ajustar girando el tornillo superior, ajustando así la fuerza de extrusión entre el pasador de seguridad y la matriz superior de la plegadora.
Después de haber colocado todos los troqueles superiores necesarios en el dispositivo, cierre los troqueles superior e inferior de la plegadora y active el sistema hidráulico correspondiente.
Luego, el aceite presurizado fluirá hacia el interior del tubo de goma, lo que hará que se expanda y expulse la placa superior y la placa de cubierta. La placa de cubierta y el asiento del troquel superior se mantienen en su lugar mediante tornillos, de modo que cuando se extruye el techo también empuja contra el tornillo de rebote, que a su vez comprime el primer resorte y asegura el troquel superior de la máquina dobladora.
En este punto, se puede utilizar el mecanismo de compensación de deflexión del troquel superior de la plegadora. Para hacer esto, ajuste la posición de la cuña superior girando el segundo tornillo en el sentido de las agujas del reloj.
Luego, la cuña superior extruirá el grupo de resorte de disco y la cuña inferior, lo que hará que la cuña inferior extruya el pasador expulsor. Luego, el pasador eyector comprime el segundo resorte y el troquel superior de la plegadora, compensando eficazmente cualquier deflexión del troquel superior.
Cuando se cancele la compensación de la deflexión, gire el segundo tornillo en el sentido contrario a las agujas del reloj y mueva la cuña superior hacia atrás por la precarga del grupo de resortes de disco.
El pasador de elevación y la cuña inferior se levantan mediante la precarga del segundo resorte, lo que hace que desaparezca la compensación de la desviación del troquel superior.
Al cambiar el troquel, primero libere la presión del tubo de goma. Luego, el primer resorte expulsará el tornillo de retorno mediante una fuerza de preapriete, lo que hará que la bolsa de goma se aplane y suelte el troquel superior de la plegadora.
Retire y reemplace el troquel superior de la plegadora mediante operación o manipulación manual, superando la precarga del tercer resorte.
3. Conclusión
La industria de procesamiento y fabricación se está desarrollando rápidamente y la automatización está mejorando rápidamente, por lo que la demanda de un cambio eficiente de troqueles en las máquinas dobladoras está creciendo. Por ello, es crucial desarrollar un dispositivo de sujeción rápida para el troquel superior de las máquinas dobladoras.
La investigación de esta tecnología no sólo avanza en la tecnología de cambio de troqueles y aumenta la eficiencia, sino que también mejora la precisión del doblado. Cuando se utiliza adecuadamente, esta tecnología puede mejorar la competitividad de las empresas en el mercado y generar beneficios económicos sustanciales.
