Odborně-vzdělávací a zpravodajský portál z oblasti strojírenství a navazujících oborů
Články >> Co je nového v tvářecí technice
Chcete dostávat MM Průmyslové spektrum ZDARMA až do Vaší schránky? Více informací zde.

Co je nového v tvářecí technice

Oblast plošného tváření je dynamicky se rozvíjející segment výroby dílců z plechu. Mezi technologií a stroji byl v minulosti veden neustálý boj. Vždy se podařilo vyvinout technologii, která o kus dál posunula hranice zpracování těžko tvářitelných materiálů nebo tvarově složitých dílců. Velkou roli v tomto rozvoji technologií plošného tváření vždy hrál automobilový průmysl, který neustále zvyšoval požadavky na komplikovanější tvary v souvislosti s fantazií designérů.

Běžnou praxí je, že se nové technologie testují na stávajících zařízeních. Během těchto zkoušek se ladí optimální podmínky jako velikost tvářecí síly, rychlost nástroje, teplota, výdrž atd. Pokud ale nelze stroj správně nastavit, užitné vlastnosti pak nekorespondují s požadavky technologie. V tomto případě je nutné provést částečnou úpravu koncepce stroje nebo vyvinout stroj úplně nový. Konkurence výrobců strojů je v dnešní době tak obrovská, že se každým rokem dozvídáme o novinkách, které posunují strojní park tvářecí techniky stále kupředu. Tento posun není jen otázkou sofistikovanějších zařízení, která reagují na nástup Průmyslu 4.0. Týká se to i strojů, jež jsou svou pořizovací cenou a provozními náklady využitelné pro zákazníky, kteří preferovali nákup strojů již používaných. Trend nabízených tvářecích strojů není vzdálen tomu, co vidíme dnes například u vozů Opel. Tato značka nabízí třeba v oblasti automobilového osvětlení nové technologie v segmentu vozů jiném než pro movité zákazníky. A tak se i v tvářecí technice setkáváme s novinkami, které představují stroje s vyváženým poměrem cena/výkon.

Linka s lisem Bliss

Na nedávném veletrhu Fabtech trade show v Chicagu bylo takových zařízení představeno několik. Za zmínku stojí například linka s lisem Bliss. Jedná se o jednobodový lis se jmenovitou silou 1 250 kN s otevřeným svařovaným rámem C o vysoké tuhosti. Počet zdvihů za minutu se pohybuje v rozmezí 30–60 za minutu. Jedná se o lis s nepřímým pohonem, který má brzdu setrvačníku, hydraulickou pojistku přetížení, ovládací ventil spojky Ross a řízení Alle-Bradley. Lis je řazen v lince s odvíječkou, rovnačkou, smyčkovou jámou a podavačem pro zpracování pásů plechu do šířky 300 mm. V lince mohou být začleněny lisy jednobodové, dvoubodové s C rámem nebo uzavřeným rámem v rozsahu jmenovitých sil 800–6 300 kN.

Lisy AIDA DSF

Na stejném veletrhu firma AIDA-America představila dva lisy nové koncepce se servopohonem. Prvním z nich je lis DSF-C1-1500. Jedná se o zařízení s C rámem o jmenovité síle 1 500 kN s přímým pohonem, kde servomotor zabírá do vloženého kola uloženého na excentrické hřídeli. Na veletrhu bylo na tomto lise předváděno tváření materiálu HSLA, což je vysoce pevná mikrolegovaná ocel, která má celkem šest kategorií. Rozdělení do těchto skupin není absolutní, různé oceli HSLA mohou mít více skupin. Využívají se např. v automobilovém průmyslu, kde v rámci skeletu karoserie tvoří až 26% podíl.


Servolis AIDA DSF-C1-1500

 

Druhým představeným lisem od společnosti AIDA-America byl typ DSF-N2-3000. Jedná se o dvoubodový lis s uzavřeným rámem s jmenovitou silou 3 000 kN. Lze na něm provádět tvářecí operace u plechů do tloušťky až 4,5 mm podle složitosti vyráběného dílce. Společným jmenovatelem obou lisů je využití možnosti řídit rychlost beranu s nastavením optimálních křivek pohybů, které jsou vhodné pro každý vyráběný kus.


Servolis AIDA DSF-N2-3000

Lisy Komatsu s mechanismem Link Motion

U zařízení pro zpracování plechu jsou využívány nejen moderní lisy s přímým pohonem, ale setkáte se i s využitím mechanismu Link Motion, který je již znám řadu let. Tento mechanismus je možné vidět u lisů serie L2G/E2G firmy Komatsu o jmenovité síle 2 000–5 000 kN, se zdvihem 300–500 mm, počty zdvihů 30–40 za minutu. Tyto lisy s uzavřeným rámem jsou dodávány s klasickou excentrickou hřídelí, která je naháněna přes předlohovou hřídel. Výměnou poháněcího ozubeného kola na excentrické hřídeli za ozubené kolo s Link Motion mechanismem docílíme zpomalení beranu před dolní mrtvou polohou na začátku tváření. Snižuje se tím ráz při počátku tváření, čímž se prodlužuje životnost nástrojů. Snížením rychlosti beranu při tváření se však neprodlužuje doba zdvihu, protože při přiblížení a pohybu do horní mrtvé polohy je naopak rychlost větší.
 


Ozubené kolo s Link Motion mechanismem umožní zpomalení beranu před dolní mrtvou polohou na začátku tváření.

 

Lis Schuler MSP 400

Měsíc před koncem roku 2017 ohlásila firma Schuler dodávku nového lisu řady MSP. Navazuje tak na lisy stejné řady s menší jmenovitou silou 1 000 kN a 2 000 kN. Nový MSP 400 o jmenovité síle 4 000 kN je vybaven inovativním typem pohonu. Tato generace lisů je zaměřena na zákazníky, kteří hledají vyváženější poměr nákladů z hlediska využívaných technologií plošného tváření, aniž by se přitom vzdali možnosti využívat technologii ServoDirect v kombinaci se snadnou obsluhou. Stejně jako u zařízení řady TwinServo i MSP 400 využívá dvojici naháněcích ústrojí bez mechanické vazby s využitím elektronické synchronizace. Poháněcí ústrojí se sníženým momentem setrvačnosti bez vložených převodovek zlepšuje energetickou účinnost a údržbu. Tato pohonná ústrojí se skládají z vysoce dynamického servomotoru, brzdy a excentrické hřídele. Ojnice je spojena s beranem přes výklopný čep. Tlačné body jsou umístěny co nejdále od sebe kvůli přenosu většího excentrického zatížení od technologie tváření. V oscilačním režimu pohybu beranu je možné regulovat velikost zdvihu od 60 do 300 mm. Upínací plocha beranu a stolu je pak 2 500 x 1 200 mm. Beran se stojanem jsou svařované konstrukce vyžíhané na odstranění vnitřního pnutí. V rámci řídicího systému je možné přes dotykový panel vybrat pět přednastavených křivek pohybu beranu, např. pro stříhání, ražení, tažení a ohýbání. Jednotlivý sled pohybů beranu s nástrojem lze nastavit tak, aby vyhovovaly specifickým požadavkům procesů tváření. Tím se docílí větší životnosti nástrojů a větší přesnosti vyráběných dílů. OptimizerPRO umožňuje plnou programovatelnost kinematiky pohybu beranu. Pokud u zařízení dojde k indikaci přetížení jmenovité síly, řídicí systém problém identifikuje a během několika milisekund dojde k reverzaci pohybu momentového motoru, čímž se předejde poškození lisu.
 


Lis Schuler řady MSP

 

Řídicí systém Schuler Mono Control

Firma Schuler se nezaměřuje jen na vývoj nových zařízení pro tváření, ale prostřednictvím firmy Müller Weingarten, která je součástí skupiny Schuler group, vyvíjí nové řídicí systémy, které jsou vhodné k nasazení na provozovaných strojích. Zatímco lisy Müller Weingarten jsou i po 20 letech provozu v dobré kondici z hlediska robustní konstrukce, právě řídicí systém s procesory x86 a operačním systémem DOS již nevyhovuje dnešním požadavkům. Nový systém řízení Schuler Mono Control tyto nedostatky odstraňuje. Zároveň nabízí nové systémy řízení navazujících periferií linky, dále pak diagnostické nástroje pro kontrolu správné funkce zařízení. Zvyšuje se i uživatelský komfort ovládání. Celý update trvá dva týdny, ale zahrnuje i další benefity, jako je vzdálená správa, což připravuje starší zařízení na věk Průmyslu 4.0. Díky vzdálené správě je možné vyřešit až 9 z 10 problémů, které se při provozu vyskytnou. V současnosti firma Schuler pracuje na vylepšení systému pro predikování údržby.


 Řídicí systém Schuler Mono Control

Hydraulické lisy Žďas CYAB

Hydraulické lisy řady CYAB firmy Žďas nové koncepce jsou vybaveny třemi přímočarými hydromotory, které ovládají pohyb beranu a vyvozují celkovou jmenovitou sílu 12 000 kN. Lis má přibližovací rychlost 800–1000 mm.s-1 a lisovací rychlost 63 mm.s-1. Zdvih 1 400 mm je vybaven speciálními hydraulickými válečky, které eliminují deformaci desky stolu. Snížením deformace se zlepšují podmínky pro tváření výlisků z plechu při době výdrže beranu v dolní mrtvé poloze. Na lis je možné upnout nástroj o velikosti 2 200 x 3 000 mm a hmotnosti 40 tun. Pro zlepšení pracovních podmínek obsluhy je velká část hydraulického pohonu umístěna pod lisem, společně s nádrží o objemu 10 000 litrů. 

Budoucnost tvářecí techniky

Boj mezi výrobci tvářecí techniky bude neustále přinášet další a další novinky, které budou nejen úžasné, ale budou výsledkem skvělého umu vývojářů a konstruktérů. Pole využití synchronní technologie pohonů se bude rozšiřovat. Společně s dalším vývojem mechanické části (mezi pohonným ústrojím a výstupním členem) dojde ke zjednodušení údržby. Neustále se budou rozvíjet možnosti řízení pohybů beranů. Interaktivní ovládání na ovládacích panelech bude intuitivní. Rychlejší řídicí systémy lépe odhalí nepřípustné jevy nejen v procesu tváření, ale i v samotném provozu stroje. Predikační systémy pomohou v údržbě předejít poruše stroje a sníží se doba prostojů. V povozech lisoven se budou provádět energetické bilance a dojde k využití rekuperace energie mezi jednotlivými zařízeními.


Jiří Omes

VUT v Brně

omes@centrum.cz

http://www.uvssr.fme.vutbr.cz/

Další články

Technologie tváření, slévárenství

Komentáře

Nebyly nalezeny žádné příspěvky

Sledujte nás na sociálních sítích: