Pressa piegatrice elettrica: motore e vite

Il principio di funzionamento di Pressa piegatrice elettrica Si basa sull'azionamento elettrico. Attraverso servomotori e precisi sistemi di trasmissione meccanica, l'energia elettrica viene convertita in energia meccanica. Utilizza un sistema di controllo numerico per controllare con precisione l'angolo di piegatura, la profondità e la velocità. Rispetto alle piegatrici idrauliche, la pressa piegatrice elettrica è più ecologica, ha un consumo energetico inferiore, una maggiore precisione, una minore rumorosità e costi di manutenzione relativamente inferiori. È adatta per la piegatura precisa di lamiere sottili ed è ampiamente utilizzata nella lavorazione della lamiera e nella produzione di prodotti elettronici, ecc. Il sistema di controllo, in base al programma preimpostato o alle istruzioni dell'operatore, aziona il motore per spostare il cursore verso l'alto e verso il basso, ottenendo così una piegatura precisa della lamiera. Il vantaggio dell'azionamento motorizzato risiede nella precisione e nella ripetibilità del controllo, garantendo risultati di piegatura di alta qualità.

I componenti principali della pressa piegatrice elettrica:

Servomotore: Fornisce la fonte di alimentazione e realizza il controllo di posizione e angolo durante la piegatura, regolando con precisione la potenza in uscita. L'elevata velocità di risposta e la precisione del servomotore sono fondamentali per garantire la qualità della piegatura.
Guide e cursori: garantire un movimento fluido e preciso della testa di piegatura o del banco di lavoro e garantire la stabilità della direzione e della posizione durante la piegatura.
Sistema di trasmissione meccanica (vite, ingranaggio, cinghia sincrona, ecc.): Converte il movimento rotatorio del motore in movimento lineare, in modo che la testa di piegatura si muova verso l'alto e verso il basso. Il sistema di trasmissione ad alta precisione garantisce la precisione dell'angolo di piegatura.
Testa di piegatura: la parte che esegue effettivamente l'operazione di piegatura, tramite serraggio meccanico e piegatura delle lamiere.
Sistema di controllo (sistema CNC): interfaccia operativa e nucleo di controllo intelligente, controllo del servomotore in base al programma preimpostato o al comando manuale per ottenere una piegatura precisa.
Pannello di visualizzazione/interfaccia operativa: comodo per gli operatori per impostare i parametri, monitorare lo stato di piegatura, regolare il programma, ecc.
Sensore: monitoraggio in tempo reale dell'angolo di piegatura, della posizione, della pressione e di altri parametri, nonché feedback al sistema di controllo per la regolazione dinamica e la garanzia della precisione di piegatura.
Sistema di alimentazione: alimentatore per garantire il funzionamento stabile di vari componenti elettronici.

Vantaggi della pressa piegatrice elettrica:

Tutela dell'ambiente e risparmio energetico: La pressa piegatrice elettrica non necessita di olio idraulico, riduce l'inquinamento da olio ed è più ecologica.
Il basso consumo energetico e l'elevata efficienza del motore possono ridurre efficacemente i costi operativi.
Alta precisione e buona ripetibilità: Grazie all'utilizzo di servomotori e sistemi CNC, l'angolo, la posizione e la profondità di piegatura possono raggiungere una maggiore precisione. La precisione delle piegature ripetute è stabile e adatta alla lavorazione in lotti.
Operazione facile: Il sistema di controllo è intuitivo, l'interfaccia operativa è intuitiva e il funzionamento è comodo.
Dotato di programmi automatizzati, può ottenere un debug rapido e un funzionamento automatico multi-processo.
Basso costo di manutenzione: La struttura meccanica è semplice, non ci sono parti vulnerabili come circuiti dell'olio ed elettrovalvole nel sistema idraulico e la manutenzione è più comoda. Riduce i problemi causati dalle perdite d'olio e prolunga la durata dell'attrezzatura. Basso rumore: meno rumore durante il funzionamento, migliora l'ambiente di lavoro.
Velocità di risposta rapida: Il servomotore ha una capacità di risposta rapida, una velocità di piegatura elevata e un'efficienza produttiva migliorata.
Maggiore sicurezza: Il sistema di controllo elettronico è dotato di molteplici misure di protezione di sicurezza per migliorare la sicurezza sul lavoro.

Importanza della selezione del servomotore:

Guida del movimento di flessione: Il servomotore fornisce potenza precisa alla piegatrice, controlla il movimento delle matrici superiore e inferiore o sinistra e destra e realizza l'operazione di piegatura della lamiera. Questo metodo di azionamento è più sensibile e preciso del tradizionale sistema idraulico.
Controllo della posizione ad alta precisione: Il servomotore può ottenere un controllo preciso dell'angolo e della posizione, garantire la precisione dell'angolo di piegatura e soddisfare le esigenze di processi di piegatura complessi o ad alta richiesta.
Ottieni una risposta e una regolazione rapide: Poiché il servosistema ha una capacità di risposta ad alta velocità, la posizione e la pressione dello stampo possono essere regolate rapidamente durante il processo di piegatura, migliorando l'efficienza produttiva e la qualità della piegatura.
Recupero energetico e risparmio energetico: In alcuni progetti, il servosistema può recuperare energia durante il movimento, ridurre il consumo energetico e migliorare l'efficienza energetica complessiva.
Semplificare la struttura meccanica e la manutenzione: L'utilizzo di servomotori al posto dei sistemi idraulici riduce la complessità dell'olio idraulico e dei circuiti dell'olio, riducendo i costi di manutenzione e i rischi di guasti alle apparecchiature.

Ottimizza la strategia di ottimizzazione della pressa piegatrice elettrica:

1. Scegli componenti di azionamento ad alte prestazioni
   Servomotore: scegli un servomotore con una velocità di risposta rapida e una coppia stabile per garantire la precisione e la risposta dinamica del movimento.
   Meccanismo di trasmissione: utilizzare componenti di trasmissione ad alta rigidità e a basso gioco, come cavi metallici, viti a sfere, cinghie sincrone o trasmissioni a ingranaggi, per ridurre gli errori di trasmissione.
2. Utilizzare una struttura di trasmissione precisa
   Vite a sfere: ha un'elevata efficienza e precisione, il che aiuta a ottenere un movimento fluido e preciso.
   Cinghia o catena sincrona: se utilizzata per la trasmissione a lunga distanza, migliora l'efficienza e la durata della trasmissione.
   Guida lineare: garantisce la linearità del percorso di movimento e riduce la deviazione.
3. Progettare un dispositivo di riduzione ragionevole
   Utilizzare un riduttore efficiente per garantire una trasmissione stabile della coppia riducendo al contempo la perdita di energia.
   Scegliere un rapporto di trasmissione adatto tenendo conto dei requisiti di velocità e coppia.
4. Rafforzare le misure di rigidità e assorbimento degli urti
   Rafforzare la rigidità nella progettazione strutturale per ridurre vibrazioni e deformazioni.
   Aggiungere una struttura di smorzamento nelle parti chiave per ridurre le vibrazioni durante il movimento.
5. Controllo integrato a circuito chiuso
   Utilizzare encoder e sensori per ottenere il controllo del feedback, regolare i parametri di movimento in tempo reale e garantire la precisione degli angoli di piegatura.
   Adottare algoritmi di controllo avanzati (come PID, Model Predictive Control, ecc.) per ottimizzare la traiettoria del movimento.
6. Ottimizzare la lubrificazione e la manutenzione
   Lubrificare regolarmente i componenti della trasmissione per ridurre l'attrito e l'usura.
   Progettare una struttura di facile manutenzione e di facile individuazione e sostituzione dei componenti chiave.
7. Simulazione e test digitali
   Eseguire una simulazione del movimento tramite software CAD/CAM per valutare in anticipo le prestazioni del sistema di trasmissione.
   Eseguire un'analisi dinamica prima della progettazione effettiva per ottimizzare i parametri di trasmissione.

Come selezionare la barra filettata della pressa piegatrice elettrica?

La selezione della vite del Pressa piegatrice elettrica È necessario considerare in modo completo le caratteristiche del carico, i requisiti di precisione, i parametri di movimento e la progettazione strutturale dell'attrezzatura. Di seguito è riportato un processo di selezione dettagliato e i punti chiave:

1. Chiarire i parametri fondamentali della selezione delle viti

• Analisi del carico
  Carico assiale: determinato dalla forza di flessione, è necessario calcolare la forza assiale (Fₐ) della forza di flessione massima trasmessa alla vite attraverso la struttura meccanica.
  Esempio: se la pressione massima della piegatrice è 100 kN e l'efficienza della trasmissione meccanica è 80%, il carico assiale della vite Fₐ=100 kN/80%=125 kN.
  Carico radiale: causato dal peso delle parti mobili come cursori e stampi e dai carichi eccentrici, è necessario evitare la deformazione per flessione della vite dovuta alla forza radiale.
  Carico dinamico: è necessario considerare la forza inerziale durante l'accelerazione/decelerazione (F=ma), la massa del cursore (m) e l'accelerazione massima (a).
• Requisiti di precisione
  Precisione di posizionamento: la precisione dell'angolo di piegatura della macchina piegatrice rispetto al pezzo in lavorazione deve solitamente essere compresa tra ±0.5° e la corrispondente precisione di posizionamento della vite deve raggiungere 0.01~0.05 mm/1000 mm (ad esempio, una vite a sfere di grado C7).
  Ripetibilità: influisce sulla costanza del pezzo in lavorazione. Si consiglia di selezionare una vite madre con una ripetibilità ≤±0.005 mm.
• Parametri di movimento
  Velocità massima (v): determinata dall'efficienza produttiva, ad esempio la velocità massima di discesa del cursore è solitamente di 100~200 mm/s.
  Accelerazione (a): influisce sulla risposta dinamica, generalmente 500~1000 mm/s², mentre i modelli ad alta velocità richiedono valori maggiori.
  Passo (P): maggiore è il passo, maggiore è la velocità, ma maggiore è la coppia richiesta. Il passo comunemente utilizzato è 10~20 mm.

2. Selezione del tipo di vite: vite a sfere vs vite trapezoidale

Raccomandazione: la pressa piegatrice elettrica preferisce la vite a sfere perché può soddisfare i requisiti di elevata precisione ed elevata efficienza.

1. Determinare il diametro della vite (d₀)
   In base al carico assiale Fₐ, fare riferimento alla formula del carico dinamico nominale della vite a sfere (Cₐ): Ca​=Fa​×31000L​​×fw​×fh​
   Dove:
   L è la durata prevista (mm), generalmente da 1 a 5 milioni di mm;
   f_w è il fattore di carico (1.5~2.5 per il carico d'impatto);
   f_h è il fattore di durezza (1 per durezza della vite a sfere ≥58HRC).
   Esempio: se Fₐ=125 kN, L=3 milioni di mm, f_w=2, allora Cₐ=125×√[3]{3000}×2≈125×14.4×2=3600 kN e dovrebbe essere selezionata una vite con un carico dinamico nominale ≥3600 kN (ad esempio una vite a sfere con un diametro di 63 mm e un passo di 20 mm).
   2. Controllare la velocità critica e la stabilità
   Velocità critica (n_c): evitare la risonanza durante il funzionamento ad alta velocità, la formula è: nc​=L2997​×d02​
   Dove L è la spaziatura del supporto della vite (mm), è necessario garantire che la velocità effettiva sia n < n_c (generalmente n < 0.8n_c).
   Stabilità assiale: quando il rapporto d'aspetto (L/d₀) è elevato, è necessario controllare il carico di instabilità per evitare che la vite venga compressa e piegata.
   3. Abbinare il rapporto del motore e della trasmissione
   Coppia del motore (T): la formula di calcolo è: T=2π×ηFa​×P​+Tf​
   Dove η è l'efficienza della vite (0.9 per la vite a sfere) e T_f è la coppia di attrito (circa 0.1~0.2 volte la coppia di carico).
   Rapporto di trasmissione (i): se la velocità massima del motore è n_m, deve soddisfare: i=v×60nm​×P​
   Esempio: v=150mm/s, P=16mm, n_m=3000rpm, quindi i=3000×16/(150×60)=5.33 e può essere selezionato il rapporto di riduzione di i=5.
2. Livello di precisione e metodo di precarico
   Secondo gli standard ISO, i livelli C5~C7 sono adatti per le piegatrici generiche, mentre i livelli C3 sono adatti per le piegatrici di precisione.
   Metodo di precarico: il doppio precarico del dado può eliminare gli spazi vuoti, migliorare la rigidità ed è adatto per scenari ad alta precisione; il singolo dado senza precarico ha un costo contenuto, ma presenta degli spazi vuoti.

Punti chiave della progettazione strutturale e dell'installazione

1. Metodo di supporto: fissato ad entrambe le estremità (massima rigidità, adatto per viti lunghe), fissato ad un'estremità + supportato ad un'estremità (struttura semplice, adatto per viti medie e corte).
2. Lubrificazione e protezione: la vite a sfere deve essere regolarmente lubrificata con grasso a base di litio oppure deve essere utilizzato un sistema di lubrificazione automatico; inoltre, è necessario installare una copertura antipolvere (ad esempio un soffietto o una copertura per cinghia in acciaio) per impedire alla polvere di entrare e comprometterne la durata.
3. Compensazione della dilatazione termica: la vite lunga deve tenere conto dell'allungamento causato dalle variazioni di temperatura, che può essere installato pre-allungando o riservando degli spazi di compensazione.

Riferimento al caso di selezione

Modello: pressa piegatrice elettrica da 70 tonnellate, lunghezza del tavolo di lavoro 2 metri, precisione di posizionamento ±0.03 mm.
Selezione vite: vite a sfere rullata (costo inferiore rispetto alla vite rettificata, soddisfa la precisione generale), diametro × passo: 50 mm × 16 mm, livello di precisione: C7, metodo di supporto: fissato a entrambe le estremità + doppio pre-serraggio del dado; abbinamento motore: potenza servomotore 7.5 kW, rapporto di riduzione i = 4, velocità massima 2000 giri/min, soddisfa la velocità del cursore 200 mm/s.

Precauzioni

1. Fluttuazione del carico: il carico non è costante durante il processo di piegatura, pertanto il modello deve essere selezionato in base al carico massimo e deve essere preso in considerazione il fattore di sicurezza (1.5~2 volte).
2. Corrispondenza della rigidità: la rigidità della barra filettata deve essere coordinata con la rigidità del telaio e del cursore per evitare la perdita di precisione dovuta alla deformazione della barra filettata.