Technologia formowania tłocznego SMC
W procesie formowania tłocznego SMC dużą wagę przywiązuje się do tonażu prasy. Kupujący często porównują prasy 500-tonowe, 1000-tonowe lub 2000-tonowe i obliczają, czy dostępna siła jest wystarczająca dla przewidywanej powierzchni formowania.
Ale całkowita siła nacisku to tylko część równania.
Prasa hydrauliczna może dostarczyć wymagany całkowity tonaż i nadal wytwarzać nierówne warunki formowania, jeśli górna i dolna płyta nie pozostają wystarczająco równoległe pod obciążeniem.
W przypadku dużych paneli SMC, komponentów samochodowych, obudów elektrycznych, pokryw akumulatorów i innych precyzyjnych części kompozytowych, równoległość płyt może mieć wpływ szczelina formy, lokalny rozkład ciśnienia, przepływ materiału, grubość części, wypływki, wypaczenia i długotrwałe zużycie narzędzi.
1. Czym jest równoległość płyt w prasie SMC?
Równoległość płyt opisuje, jak blisko powierzchnie robocze ruchomych i nieruchomych płyt pozostają względem siebie równoległe.
Nie należy tego mylić z płaskością płyty.
Płaskość płyty
Płaskość opisuje geometrię powierzchni pojedynczej płyty i to, czy powierzchnia ta pozostaje w wymaganej płaszczyźnie.
Równoległość płyt
Równoległość opisuje relację pomiędzy powierzchniami roboczymi górnej i dolnej płyty.
W przypadku produkcji SMC należy wziąć pod uwagę kilka różnych warunków pracy:
- nieobciążona lub statyczna równoległość;
- równoległość podczas zamykania formy;
- równoległość przy częściowym obciążeniu;
- równoległość przy pełnym obciążeniu formowania;
- równoległość podczas załadunku niecentrycznego;
- efekty termiczne po zainstalowaniu podgrzewanych form.
Paralelizm statyczny to nie cała historia.
Prasa, która mierzy dokładnie, gdy jest nieobciążona, może odkształcić się elastycznie, gdy przyłożone zostaną setki lub tysiące ton siły formującej.
SMC powoduje również obciążenie dynamiczne podczas zamykania formy. Materiał przepływa przez wnękę, gdy prędkość zamykania, temperatura, rozwój ciśnienia i rozkład ładunku oddziałują na siebie.
Z tego powodu Załadowana równoległość ma zwykle większe znaczenie dla rzeczywistej produkcji niż samo ustawienie statyczne.
2. Jak słaba równoległość może powodować wady formowania SMC
Jeśli płyty dociskowe przechylają się lub uginają pod naciskiem, forma może nie być równomiernie zamknięta.
Może to spowodować powstanie różnych szczelin wnękowych i lokalnych warunków ciśnienia w całej części.
01
Nierówna grubość części
Jeśli jedna strona formy zamyka się dalej niż druga, lokalna szczelina wnęki może różnić się w elemencie.
Nachylenie płyty → Zmiana szczeliny formy → Nierównomierne zagęszczenie → Zmiana grubości
02
Jednostronny błysk
Utrzymujący się wypływ na tej samej krawędzi lub narożniku może wskazywać na coś więcej niż nadmierną masę wsadu lub wysokie ciśnienie formowania.
Należy również sprawdzić wyrównanie formy, ugięcie płyty i równoległość obciążenia.
03
Niekompletne wypełnienie
Jeden obszar części może ulegać nadmiernemu lokalnemu zamknięciu, podczas gdy w innym występuje niewystarczające zagęszczenie lub słaby przepływ materiału.
04
Wypaczenia i różnice wymiarowe
Nierównomierne ściskanie może zmienić przepływ materiału, orientację włókien, skurcz i naprężenia szczątkowe w uformowanej części.
Przydatna wskazówka dotycząca rozwiązywania problemów:
Jeśli na jednej stronie elementu SMC stale pojawiają się wypływki, a na przeciwnej stronie widoczne są niepełne wypełnienie lub zmiany grubości, nie należy regulować ciśnienia w nieskończoność. Sprawdź wyrównanie formy i płyty pod obciążeniem.
3. Dlaczego duże części SMC sprawiają, że równoległość jest ważniejsza
Równoległość staje się coraz ważniejsza w miarę zwiększania się wymiarów form i obszarów roboczych.
Mała forma umieszczona w pobliżu środka sztywnej prasy stwarza zupełnie inne warunki strukturalne niż duża forma do paneli samochodowych zajmująca większość płyty dociskowej.
Większa rozpiętość płyty
Wraz ze wzrostem wymiarów płyty, sztywność konstrukcji staje się coraz ważniejsza. Rama prasy, płyta dociskowa, podpora, układ cylindrów i droga obciążenia odkształcają się do pewnego stopnia elastycznie pod wpływem siły.
Celem inżynieryjnym nie jest zatem zerowe odkształcenie, ale odkształcenie kontrolowane w ramach wymagań procesu formowania.
Ładowanie poza środkiem
Nie każda forma SMC tworzy idealnie wyśrodkowany ładunek. Wgłębienie może być umieszczone w kierunku jednej strony płyty dociskowej, wiele wnęk może być asymetrycznych lub ładunek może powodować nierówny opór podczas początkowego przepływu materiału.
Tworzy to mimośrodowe obciążenie, które może generować moment obrotowy na ruchomej płycie.
Tonaż znamionowy ≠ równomierny rozkład sił Całkowita pojemność siły może być wystarczająca, gdy miejscowy nacisk formy jest nadal nierówny.
Masa i geometria formy
Duże formy SMC mogą być ciężkie, podgrzewane, wielogniazdowe i strukturalnie asymetryczne. Przy wyborze architektury prasy należy wziąć pod uwagę te cechy łącznie z tonażem prasy.
4. Równoległość statyczna a równoległość pod pełnym obciążeniem
Specyfikacja taka jak „równoległość płyty: 0,05 mm” jest niekompletny, chyba że zdefiniowano również warunki pomiaru.
Kupujący prasę powinni zapytać:
- Czy równoległość została zmierzona bez obciążenia czy pod ciśnieniem?
- Przy jakiej sile nacisku?
- Nad jaką powierzchnią płyty?
- Czy obciążenie było wyśrodkowane?
- Czy oceniano obciążenie mimośrodowe?
- Czy maszyna była zimna lub stabilizowana termicznie?
- Ile punktów pomiarowych wykorzystano?
| Specyfikacja | Dlaczego to ma znaczenie |
| Nieobciążona równoległość | Pokazuje podstawową geometrię maszyny i wstępne ustawienie |
| Równoległość przy częściowym obciążeniu | Pokazuje, jak rama zaczyna się odkształcać pod wpływem siły |
| Równoległość przy obciążeniu produkcyjnym | Bardziej reprezentatywne dla rzeczywistych warunków formowania SMC |
| Równoległość obciążenia poza środkiem | Ważne w przypadku asymetrycznych form i układów wnęk |
| Równoległość w stanie gorącym | Może mieć znaczenie, gdy duże podgrzewane formy wpływają na rozszerzalność cieplną |
| Obszar pomiarowy | Zapobiega wprowadzającym w błąd porównaniom pomiędzy różnymi rozmiarami płyt |
Nie ma użytecznej, uniwersalnej wartości równoległości dla każdej prasy SMC.
Wymagana dokładność zależy od wielkości maszyny, wymiarów płyty, układu formy, tolerancji części, rozkładu obciążenia i metody pomiaru.
5. Cechy konstrukcyjne prasy pomagające zachować równoległość płyt
Dobra równoległość płyt nie wynika z jednego elementu. Jest to wynik kompletnego projektu konstrukcyjnego, hydraulicznego i sterującego.
Sztywna konstrukcja ramy
Sztywność ramy, sztywność poprzeczki, grubość płyty i ogólna ścieżka obciążenia wpływają na to, jak prasa odkształca się pod wpływem siły formowania.
- sztywność ramy;
- konstrukcja poprzeczki;
- grubość płyty;
- układ cylindrów;
- dopuszczalne ugięcie.
Płyta ruchoma z przewodnikiem
Stabilny system prowadzenia pomaga kontrolować ruch boczny i obrót płyty podczas zbliżania, formowania i powrotu.
- kolumny prowadzące;
- tuleje prowadzące;
- szyny prowadzące;
- precyzyjne konstrukcje przesuwne.
Synchronizacja wielu cylindrów
W dużych prasach nierówny ruch cylindra może spowodować przechylenie płyty. Informacje zwrotne o położeniu i synchronizacja hydrauliczna pomagają utrzymać spójny ruch.
Aktywna kontrola równoległości
Wiele czujników położenia może monitorować przemieszczenie płyty i umożliwiać układowi hydraulicznemu kompensację przechylenia podczas załadunku.
Przykładowa logika aktywnego poziomowania
Róg 1
0,00 mm
0,00 mm
Kącik 2
0,03 mm
0,03 mm
Kącik 3
-0,02 mm
-0,02 mm
Róg 4
0,01 mm
0,01 mm
Do wykrywania odchyleń pomiędzy różnymi obszarami ruchomej płyty można wykorzystać sprzężenie zwrotne położenia. System sterowania może następnie dostosować poszczególne siłowniki hydrauliczne lub obwody poziomujące, aby zmniejszyć przechylenie.
Nie każda prasa SMC wymaga aktywnego poziomowania. Jego wartość wzrasta, gdy w grę wchodzą duże płyty dociskowe, asymetryczne formy, wysoka precyzja lub znaczne obciążenie mimośrodowe.
6. Jak zdiagnozować problem z równoległością płyt
Kiedy pojawiają się problemy wymiarowe lub utrzymujące się wypływki, zwiększenie lub zmniejszenie ciśnienia formowania nie powinno automatycznie być pierwszym działaniem korygującym.
1
Poszukaj powtarzających się wzorców defektów Sprawdź, czy w tym samym fizycznym obszarze formy nie pojawiają się regularnie wypływki, zmiany grubości, niepełne wypełnienie lub problemy z wymiarami.
2
Najpierw sprawdź formę Przed przypisaniem problemu do prasy sprawdź płaskość formy, mocowanie, powierzchnie podziału, kołki prowadzące, tuleje, wkładki, zanieczyszczenia i lokalne uszkodzenia.
3
Zmierz statyczną geometrię prasy W zależności od wymaganej dokładności, do kontroli można wykorzystać czujniki zegarowe, poziomice precyzyjne, linijki, systemy laserowe lub elektroniczne czujniki przemieszczenia.
4
Zmierz pod obciążeniem Jeśli geometria statyczna jest akceptowalna, ale problemy produkcyjne nadal występują, porównaj przemieszczenie płyty dociskowej wraz ze wzrostem siły formowania.
0% obciążenia → 25% → 50% → 75% → Obciążenie produkcyjne
Pomiar tylko nieobciążonej prasy może nie uwzględniać deformacji strukturalnych, które pojawiają się dopiero po przyłożeniu znacznej siły formującej.
7. Równoległość, zużycie pleśni i długoterminowa stabilność produkcji
Zły rozkład obciążenia nie wpływa tylko na jeden element formowany. Powtarzające się nierówne obciążenie może powodować miejscowe naprężenia mechaniczne w ciągu tysięcy cykli produkcyjnych.
Możliwe skutki długoterminowe obejmują:
- nierówne zużycie linii podziału formy;
- zużycie sworznia prowadzącego i tulei;
- zlokalizowane uszkodzenia narzędzi;
- zwiększone wymagania dotyczące przycinania wypływek;
- częstsza regulacja formy;
- większy złom i przeróbka;
- niestabilna zdolność wymiarowa.
Nie należy promować dobrej równoległości płyt jako gwarantującej określone zwiększenie trwałości formy. Trwałość narzędzia zależy również od stali formierskiej, ciśnienia formowania, smarowania, temperatury, ustawienia i konserwacji.
Jednakże utrzymanie bardziej równomiernego obciążenia może pomóc w zmniejszeniu niepotrzebnych, miejscowych naprężeń i nierównomiernego zużycia narzędzi.
8. O co powinni pytać kupujący przy wyborze prasy SMC?
Sam tonaż i wymiary płyt nie wystarczą do porównania ofert prasowych SMC.
| Pytanie | Dlaczego o to pytasz? |
| Jaka jest równoległość nieobciążonej płyty dociskowej? | Ustala podstawową geometrię maszyny |
| Czym jest równoległość pod obciążeniem znamionowym lub produkcyjnym? | Bardziej odpowiednie dla rzeczywistych warunków formowania |
| Jaki obszar pomiarowy jest używany? | Umożliwia znaczące porównanie maszyn |
| Jak duże ugięcie płyty występuje pod pełnym obciążeniem? | Wskazuje sztywność konstrukcji |
| Czy dozwolone jest ładowanie niecentryczne? | Ważne w przypadku form asymetrycznych |
| W jaki sposób prowadzona jest ruchoma płyta? | Wpływa na stabilność ruchu i wyrównania |
| W jaki sposób synchronizuje się wiele cylindrów? | Ważne w przypadku dużych pras wielocylindrowych |
| Czy dostępne jest aktywne poziomowanie? | Przydatne w przypadku dużych lub precyzyjnych części SMC |
| Jak weryfikowana jest równoległość? | Pomaga ocenić, czy specyfikacje są porównywalne |
| Czy można rejestrować dane dotyczące położenia płyty? | Przydatne przy rozwiązywaniu problemów produkcyjnych |
Równoległość płyt należy ocenić jako część całego procesu SMC
Jakość formowania SMC zależy od kilku współdziałających zmiennych, a nie od jednej specyfikacji maszyny.
Materiał Wzór ładowania Pleśń Temperatura Naciśnij Ruch Ciśnienie Wyrównanie płyty
Równoległość płyt wpływa na sposób zamykania formy, rozkład ciśnienia oraz spójność przepływu i zagęszczania wsadu SMC.
Kluczowa zasada inżynieryjna
Prawidłowa siła całkowita nie wystarczy. W przypadku wymagających zastosowań SMC siła ta musi być również dostarczana przez wystarczająco sztywną, stabilną i dobrze wyrównaną konstrukcję prasy.
Prasy do formowania tłocznego SMC firmy Wuxi PengdaHZ
Wuxi PengdaHZ Intelligent Equipment Co., Ltd. opracowuje rozwiązania pras hydraulicznych do zastosowań w zakresie formowania tłocznego SMC, BMC i kompozytów.
Przy ocenie prasy SMC sam tonaż nie jest wystarczający. Należy również wziąć pod uwagę rozmiar płyty, sztywność konstrukcyjną, dokładność prowadnicy, wymiary formy, obciążenie niecentryczne, kontrolę ciśnienia i wymagane tolerancje części.
Do wstępnej oceny sprzętu przydatne informacje obejmują wymiary części, przewidywaną powierzchnię formowania, wymiary i masę formy, wymagane ciśnienie, tolerancję grubości części, układ wnęki, skok, światło dzienne i docelowy czas cyklu.
Odwiedź wuxipd.com aby uzyskać więcej informacji na temat niestandardowych pras do formowania tłocznego SMC i systemów pras hydraulicznych.
Często zadawane pytania
Co to jest równoległość płyt w prasie hydraulicznej?
Równoległość płyt opisuje, jak blisko górna i dolna powierzchnia robocza pozostają względem siebie równoległe. W przypadku formowania tłocznego stan pod obciążeniem jest często ważniejszy niż sam pomiar bez obciążenia.
Dlaczego równoległość płyt ma znaczenie w procesie formowania tłocznego SMC?
Słaba równoległość może zmienić lokalną szczelinę formy i rozkład ciśnienia, potencjalnie przyczyniając się do zmian grubości, wypływu, niepełnego wypełnienia, niestabilności wymiarowej i nierównomiernego zużycia narzędzi.
Czy słaba równoległość płyt może powodować powstawanie błysków?
Może przyczynić się do miejscowego wypływu, jeśli forma zamyka się nierównomiernie. Należy również sprawdzić masę wsadu, ciśnienie formowania, stan formy i zużycie linii podziału.
Czy niewspółosiowość płyty może powodować nierówną grubość części SMC?
Tak. Nierówne zamknięcie formy może powodować różne szczeliny wnękowe i warunki zagęszczenia w całej formowanej części.
Jaka jest różnica między równoległością płyty a płaskością płyty?
Płaskość opisuje pojedynczą powierzchnię płyty, natomiast równoległość opisuje relację pomiędzy górną i dolną powierzchnią płyty.
Czy równoległość płyt należy mierzyć przy pełnym obciążeniu?
W przypadku wymagających zastosowań SMC pomiary z obciążeniem mogą ujawnić deformacje strukturalne, które mogą nie być widoczne podczas kontroli bez obciążenia.
Jak obciążenie niecentryczne wpływa na prasę SMC?
Mimośrodowe obciążenie powoduje moment obrotowy na ruchomej płycie i może zwiększyć tendencję do przechylania się płyty, nierównego obciążenia cylindra i nierównomiernego ugięcia konstrukcji.
Co to jest aktywna kontrola równoległości?
Aktywna kontrola równoległości wykorzystuje sprzężenie zwrotne położenia w wielu punktach i reguluje siłowniki hydrauliczne lub obwody poziomujące, aby zmniejszyć przechylenie płyty podczas ruchu i załadunku.
Jak mogę sprawdzić, czy prasa SMC ma problem z równoległością?
Trwały jednostronny wypływ, powtarzające się różnice grubości, asymetryczne problemy z wypełnieniem lub nierównomierne zużycie formy mogą uzasadniać sprawdzenie statycznej i obciążonej równoległości płyt dociskowych wraz z wyrównaniem formy.
