Сцепление листового металла с вакуумным сцеплением для автомобильной штамповки: как выбрать

Выбор правильного металлического захватчика для автомобильной линии штамповки напрямую влияет на время работы, качество деталей и стоимость инструментов.В этом руководстве сравниваются механические и вакуумные захватчики по критериям, которые наиболее важны в реальных пресс-магазинах: удерживающая сила на маслянистых полосках, защита поверхности, время цикла, техническое обслуживание и общие затраты на владение; механические захватчики зажимают полоска с пневматически приводящимися челюстями и полиуретановыми подушками;обеспечивает предсказуемую удерживающую силу даже при наличии в пустых местах мельничного масла или смеси для черпанияВакуумные захватчики подбирают детали, не оставляя следов, и выпускают их практически мгновенно, но их уплотнение уязвимо к масляным пленкам, перфорациям и грубым краям.пересмотреть реалистичные коэффициенты трения и уровни вакуума, и предоставить пошаговый метод отбора дверных панелей, крыльев, капот, боковых частей кузова и структурных частей из мягкой стали, AHSS и алюминия.у вас будет четкий путь принятия решений для вашего следующего проекта инструментов для конца руки.

Что такое механические металлические щипцы и вакуумные щипцы?

Сцепление листового металла - это инструментальное устройство, которое удерживает пустую или сформированную панель во время разборки, переноса между прессами и загрузки прессы.Первый - механический захватчик., который использует пневматически приводящие челюсти или зажимательные устройства для зажимания рабочей части между фиксированным наковальником и движущейся подложкой, покрытой полиуретаном, нитриловой резиной или отвержденными карбидными булавками.Сила сцепления передается через рычаг или механизм клина, и пружина возвращает челюсть, когда давление воздуха удаляется, так что захватчик отказывается безопасно, если подача падает.который поднимает детали путем создания дифференциала давления через всасывающие чаши, питаемые генераторами Вентури или центральной вакуумной сетью.

Физика каждого типа отличается и диктует, где он работает.где N - сила пневматического зажима и μ - коэффициент трения между подкладкой и пустотойКонтакты сталь на сталь обычно дают значения μ от 0,15 до 0.2, в то время как полиуретановые или нитриловые подушки против стали достигают 0,5 до 0.8Дизайнеры измеряют нормальную силу таким образом, чтобы полученная сила трения превышала вес деталя плюс нагрузку при ускорении в два-три раза.Напротив, вакуумный захватчик генерирует силу примерно F = Δp × A на чашку, где Δp - дифференциал давления и A - эффективная площадь чашки.и диаметры чашек варьируются от 30 мм для небольших структурных частей до 150 мм для больших наружных панелей.

Окружающая среда работы определяет, какой принцип остается надежным.и внешние панели могут быть перфорированными или содержать выбитые отверстияНефтяные пленки и утечки разрушают вакуумную уплотнитель именно тогда, когда линия работает быстрее, поэтому стаканные инструменты теряют удерживающую силу именно на тех частях, которые труднее всего обрабатывать.Механические зажимы не чувствительны к маслу, проницаемость и отрезки, поэтому они доминируют на тандемных линиях и переносных прессах, обрабатывающих тысячи пустых листов в смену.на алюминиевых панелях, где зажимательные знаки неприемлемы, и в недорогих приложениях с большим временем цикла.

Почему выбор сцепщика повышает стоимость, качество и время работы

Уточнение неправильной технологии сцепления является одной из самых распространенных и дорогостоящих ошибок в автоматизации пресс-магазина.Вакуумная чашка, которая теряет свою печать на жирном пустом месте, опускает часть в область рисункаВ результате неправильного подачи может быть повреждена поверхность, трещины и остановка линии в течение нескольких часов, пока производители инструментов перерабатывают форму.Механическая сцепка с жесткими стальными контактами может оставить видимые впадины на наружных панелях класса АПри высокоскоростном перемещении части смещаются на несколько миллиметров.достаточно, чтобы неправильно загрузить матрицу и повредить как инструмент, так и сам инструментальный инструмент на конце руки.

Большие внешние панели - это дорогостоящие активы с длительным сроком ремонта.Так что одно столкновение может остановить всю тандемную линию, пока заменные вставки обрабатываются и устанавливаются.Каждая минута остановки снижает эффективность оборудования, задерживает поставки клиентам и напрягает графики, которые производители автомобилей ожидают от своих поставщиков.Таким образом, выбор правильного принципа зажима является не менее важным решением по управлению рисками, чем инженерное решение..

При применении логики отбора к реальной смеси деталей получаются четыре преимущества:

• Надежное удержание маслянистых, покрытых и перфорированных пустоты.Сила сцепления не зависит от уплотнения, поэтому масло для мельницы, состав для черчения, пробитые отверстия и резные резки не могут уменьшить сцепление.Это решающее преимущество на разгрузчиках и высокоскоростных тандемных линиях обработки DC01, DC04, SPCC, HSLA и DP600 до DP980 передовые высокопрочные стальные пустоты.
• Защита поверхности класса А через контролируемый контакт.Полиуретановые и нитриловые подушки распределяют зажимающую нагрузку по пустому, защищая внешние двери, крылышки, капоты и подъемные ворота, пока точки соприкосновения остаются в стороне от поверхностей демонстрации,рисовать бусины и линии отделки во время всего движения передачи.
• Повторяемая точность позиционирования для нагрузки на стенку.Позитивные остановки, фиксированные движения челюсти и жесткие рамы удерживают пустоту в пределах строгих допустимых допустимых отклонений при каждом цикле, сохраняя настройку,Фланцевые и пирсинговые операции стабильны в течение миллионов ударов и снижают риск неправильного питания.
• Снижение общей стоимости собственности.Модульные челюсти, заменяемые полиуретановые подушки и карбидные булавки недороги для обновления, тогда как вакуумные инструменты накапливают расходные расходы на диафрагмы чашек, вентури,фильтры и мониторинг утечек в течение всего срока службы оборудования.

Когда вакуумный материал сухой и непроницаемый, кубиковые инструменты обеспечивают быстрый подбор, легкую обработку и простые рамы при меньших начальных затратах.и они подходят для алюминиевых наружных панелей где даже мягкие подушки могут отметить поверхностьМногие поставщики объединяют оба принципа на одном инструменте с концом руки: механические зажимы переносят нагрузку на масляные зоны, а вакуумные чаши стабилизируют большие гибкие панели.Понимание этих компромиссов позволяет заводу сопоставить захватчик с каждой семьей частей вместо стандартизации на одной технологии и оплачивать свои недостатки в лома, время простоя и обслуживание.

Как выбрать между механическими и вакуумными захватчиками

Используйте пять шагов ниже, когда вы указываете захватчик для новой части, нового пресса или преобразованной линии.и он производит документацию, что IATF 16949 и VDA 6.3 аудиторы ожидают увидеть.

Шаг 1: Охарактеризовать пустоту, ее поверхность и смазку

Начните с листа с данными деталей: класс материала, толщина, масса и класс поверхности.8 мм мягкой или остывающей на печь стали или 5xxx/6xxx алюминия, в то время как конструктивные части, такие как B-столпы, полы и поперечные члены, достигают от 2,5 до 4 мм в HSLA или DP600 до DP980.и перфорации нотЭтот профиль сразу решает, стоит ли вообще оценивать вакуумные чаши или обязательно механическое зажимание.

Шаг 2: Вычислить силу зажима и потребность в вакууме

Требуемая сила удерживания - это масса части умноженная на гравитацию плюс максимальное ускорение робота или переносного луча,умножить на фактор безопасности от двух до трех.Для 10-килограммового дверного отверстия, ускоренного на 1,5 г, проектная нагрузка составляет около 245 Н, поэтому общая емкость сцепления должна достигать примерно 500-750 Н. Для механических сцепленийРазделите это потребление на коэффициент тренияДля вакуумных сцеплений сравнить то же требование с теоретической силой на чашку, Δp умножить на эффективную площадь,и дают милостыню: при температуре от -60 до -80 кПа 100-мм чашка обеспечивает примерно от 470 до 630 Н на идеальном уплотнении, но масляные или грубые пробелы могут сократить эффективную силу на 50 процентов и более.

Шаг 3: проверка геометрии, расстояния кромки и ограничений нарезки

Поместите точки зажима не менее чем на 3 - 5 мм от краев обрезки, чтобы челюсти никогда не деформировали линию резки, и держите все контакты подальше от бусинок, отверстий и зон класса А.Убедитесь, что инструмент очищает пустое место, подъемники, пилоты и возвращающие камеры в открытом положении, и подтвердить, что рама помещается внутри пространства в каждом положении хода.Включить в схему частично расположенные датчики и двойные пустые детекторы.; на разборщиках магнитное или толщино-основанное двойное обнаружение пустого помещения предотвращает вхождение двух пустого помещения в форму вместе.

Шаг 4: Оценка времени цикла, полезной нагрузки робота и перехода

Большие линии внешней панели работают со скоростью от 8 до 18 ударов в минуту, в то время как линии небольших частей достигают 20 до 30 SPM, поэтому масса и инерция сцепления напрямую ограничивают ускорение, которое может достичь ячейка.Проверьте, что робот или система передачи обрабатывает захватчик плюс самое тяжелое пустое в пределах его номинальной полезной нагрузки на полной скорости, включая динамический коэффициент от 1,5 до 2 г при запуске и остановке.проектировать раму для быстрой замены с нулевой сцепкой и пневматическим или электрическим блокировкой, чтобы переход проходил в течение 15-минутного окна, в соответствии с принципами SMED.

Шаг 5: Проверка на производственных блоках и стандартизация

Никогда не отпускайте сцепление без испытания на настоящих пустых местах с настоящей смазкой, пробегайте несколько тысяч циклов по полному диапазону скоростей, измеряйте скольжение,проверка износа подложки и подтверждение надежности датчика на жирных поверхностяхЗапишите результаты, а затем повторно используйте проверенные модули челюсти, прокладки и рамы для аналогичных деталей, чтобы следующий проект начался с проверенной геометрии вместо пустого экрана.

Часто задаваемые вопросы

Могут ли вакуумные захватчики надежно удерживать жирные металлические листы?

Не очень надежно. Масло для мельницы и смесь для черпания уменьшают энергию пустой поверхности и создают утечки под губой чашки, поэтому эффективный вакуум падает намного ниже номинального -60 до -80 кПа.Пропущенные или сброшенные пустые пули следуют за разборщикамиМеханические захватчики с полиуретановыми подушками не нуждаются в уплотнении, поэтому они остаются стандартными для жирных пустых материалов.

Механические захватчики повреждают автомобильные панели класса А?

Только если они неправильно спроектированы или нанесены.Правильно сконструированные механические захватчики используют полиуретановые подушки, щедрая контактная площадь и точки зажима от 3 до 5 мм от краев обрезки, свободные от бусинок и зон класса А.

Какая технология захватывает быстрее, механическая или вакуумная?

Вакуумный прием и выпуск занимает от 100 до 300 миль в секунду при правильно размещенных генераторах Вентури, немного быстрее, чем пневматический удар челюсти.На практике разница незначительна по сравнению с временем движения робота на линиях, работающих на 8-18 SPM или 20-30 SPM, так что время цикла не должно решать технологию.

Может ли механический захватчик обрабатывать алюминиевые и AHSS пули?

Механические сцепки обрабатывают 5xxx и 6xxx алюминий и HSLA и DP600 до DP980 сталей без затруднений, потому что сцепление происходит от сцепления силы, а не магнит или вакуум.Поверхностное масло и пробитые отверстия не влияют на удержаниеСопоставьте твердость подкладки и контактное давление с прочностью материала и чувствительностью поверхности.

Какой фактор безопасности используется при размеров штамповых захватчиков?

Промышленная практика применяет коэффициент безопасности от двух до трех к наихудшей динамической нагрузке: масса части умножена на гравитацию плюс максимальное ускорение робота или переносного луча.Для 10 кг дверной наружной пустоты на 1.5 г, проектная нагрузка составляет около 245 Н, а вместимость сцепления должна достигать 500-750 Н.

Хороший ли вариант гибридный инструмент с челюстями и вакуумными чашками?

Гибридные инструменты с концом рук используют механические зажимы, когда нагрузка наибольшая, и вакуумные чашки для стабилизации больших гибких панелей, таких как капоты, крыши и двери во время переноса.Он сочетает в себе надежное удержание с поверхностной поддержкой и соответствует внешним линиям панели, хотя это требует большего инжиниринга и проверки, чем единая технология.

Заключение

Выбор между механическим сцеплением листового металла и вакуумным сцеплением является процессом, а не каталогом.покрытые и перфорированные, поэтому они закрепляют большинство разгрузчиков, тандемных линий и переносных прессов в автомобильной штамповке. вакуумные захватчики остаются ценными для сухих, чистых деталей,алюминиевые панели и приложения с низкой начальной стоимостьюНачните с характеристики пустого, вычислите силы с реалистичными коэффициентами и уровнями вакуума, примените коэффициент безопасности от двух до трех и проверьте на производственных деталях.Гибридные инструменты часто обеспечивают лучший компромисс между надежностью и качеством поверхностиСвяжитесь с нашей инженерной командой с вашими чертежами деталей и данными процесса, и мы предложим макеты сцеплений, зажимательные силы и концепцию быстрой замены, соответствующую вашей пресс-линии.