Система крепления инструмента

На листогибочных прессах типа Press Brake крайне редко инструмент крепится непосредственно к верхней и нижней балкам, часто это вообще невозможно. Понятие «система крепления» может иметь два значения.

Комплекс форм и размеров элементов крепления инструментов. В этом смысле система крепления задает стандарт для производителей станков и инструментов, обеспечивающий соответствие, применяемость и взаимозаменяемость компонентов. Ниже краткий перечень таких стандартов:
- Promecam (Eurostyle) — наиболее распространенная система как в Европе, так и в Азии. Была окончательно сформирована французской фирмой Promecam, которую позже купил машиностроительный концерн Amada.
- New Standard — новейшая и самая передовая система, разработанная компанией Wila. Ранее была известна как Modufix. Сейчас все чаще используется на станках различных производителей, а SafanDarley и Trumpf используют ее как основную.
- American Style — соответственно названию, имеет широкое распространение только в Америке. Применяется на прессах различных фирм.
- Bystronic (Beyeler), LVD — системы крепления, применяемые на станках соответствующих фирм-производителей.
Есть еще много других стандартов, однако они не так часто применяются.
Комплекс элементов крепления инструмента к станку. Системой его называют потому, что он может быть достаточно сложным и выполнять дополнительные функции.

Система крепления должна обеспечивать надежное удержание инструментов. Здесь очень важна соосность инструментов. Несоосные инструменты быстро изнашиваются или ломаются, качество получаемых деталей страдает. Т.к. при изготовлении пресса крайне сложно обеспечить точное совпадение установочных элементов на верхней и нижней балках, системы крепления имеют возможность регулировки положения в различных направлениях.

Установка пуансонов

Система крепления пуансонов может быть как целым по всей длине элементом, так и состоять из секций. На цельной линейке удобнее устанавливать секционные пуансоны — их можно располагать в любом удобном месте. В этом смысле с секционными держателями несколько сложнее. Если расположение секционных пуансонов таково, что некоторые узкие секции попадают на пропуски держателей, то держатели можно сдвинуть плотнее. С другой стороны, секционные держатели позволяют невысокими (соответственно недорогими) пуансонами гнуть детали с высокими бортами — инструмент и деталь располагают так, чтобы борта прошли между секционными держателями. В системах крепления с цельным держателем для таких задач, как правило, используют высокие пуансоны. Также возможно применение секционных удлинителей.

Примеры гибки коробок с высокими бортами
Примеры гибки коробок с высокими бортами

Установка пуансонов в большинстве систем производится сбоку, а некоторые системы позволяют устанавливать пуансоны снизу. Установка снизу гораздо удобнее, особенно при частых переналадках на сложные детали. Некоторые системы позволяют устанавливать пуансоны в нормальном положении и развернутыми на 180° без каких-либо дополнительных приспособлений. Это позволяет удобно располагать инструмент навстречу друг другу при гибке сложных деталей. Если нет такой возможности, а необходимость есть, то можно заказать «зеркальный инструмент» или дополнительные держатели с возможностью установки пуансонов навстречу друг другу. Для систем, где в стандарте инструмент устанавливается только сбоку и в одном положении, передовые производители оборудования и инструмента предлагают специально разработанные держатели, которые позволяют устанавливать инструмент снизу и в двух положениях навстречу друг другу. Такие устройства делают максимально удобными для использования.

Установка пуансонов системы New Standard снизу

Крепление матриц также очень разнообразно. Это может быть просто стол с установочными плоскостями и устройствами фиксации. На передовых и достаточно дорогих станках встречаются весьма сложные системы крепления матриц. Они могут включать возможность регулировки положения, устройства перемещения стола для более быстрого и удобного выполнения сложных операций гибки и заплющивания. Часто система крепления инструмента содержит в себе устройства для компенсации прогиба балки.

Подвижная система крепления матриц листогиба TruBend серии 5000

Зажим инструмента может быть как самый простой (ручной) так и гидравлический или пневматический с управлением от ЧПУ. Иногда на недорогих станках можно встретить пневматический или гидравлический зажим инструмента с самостоятельным управлением. Некоторые системы разработаны так, что при зажиме (неважно какого типа) инструмент сам центрируется. Другие перед фиксацией требуют специальной процедуры опускания пуансона в ручей матрицы. Таким образом производится центровка, а поле этого зажим инструмента.

Система крепления Wila New Standard с гидравлическим зажимом матриц и ЧПУ-управляемой системой компенсации прогиба

Система крепления инструмента Promecam успешно используется уже несколько десятилетий. Комплекс форм и размеров элементов крепления инструментов при этом не менялся. Это достаточно простая и недорогая конструкция, подходящая для большого спектра задач. Вместе с тем, в исходном варианте она устарела и имеет ряд недостатков. Там где это возможно, улучшения производятся в конструкции элементов крепления — как правило, адаптеров и удлинителей.

Система крепления Promecam

Существует 2 варианта крепления пуансонов с разным расстоянием от базового угла пуансона до оси гиба.

Наиболее распространен вариант с размером 7 мм, его еще обозначают Z1. Именно в таком варианте изготавливается подавляющее большинство стандартных и специальных инструментов. Максимальная нагрузка такой системы 100 тонн/метр. Иногда встречается система с размером 20 мм, который обозначают Z2. Такой вариант требует адаптера Z2–Z1 для применения стандартных пуансонов. Вместе с тем, система Z2 может нести большую, чем 100 тонн/метр нагрузку, как правило, для гибки толстого металла. Максимальная нагрузочная способность и возможность изготовления инструмента должна быть согласована с производителем оборудования и инструмента.

Варианты системы крепления пуансонов Promecam — Z1 и Z2

Пуансон может крепиться непосредственно к балке, если на ней отфрезерован базовый угол и подготовлены места крепления зажимов. Некоторые станки на верхней балке имеют только одну подготовленную установочную плоскость, к которой крепится рейка, имеющая соответствующую геометрию. Обычно сначала к балке крепятся удлинители и уже в них устанавливаются пуансоны. Это позволяет использовать невысокие, соответственно недорогие пуансоны и матрицы.

Система крепления пуансонов Promecam в cтандарте предполагает установку только в одном положении и чаще всего используется с секционными удлинителями. Ширина удлинителей стандартизирована 150 или 70 мм. Они могут быть простым продолжением крепления пуансона и тогда это просто удлинитель, но чаще обладают дополнительными функциями:

Клин для регулировки пуансонов по высоте.
На многих станках он выполняет функции системы компенсации прогиба. Удлинители по краям балки с помощью клина устанавливают на меньшую высоту, чем те, которые расположены в середине.
Установка пуансона в двух положениях навстречу друг другу.
Возможность установки пуансонов снизу.

Различные удлинители могут обладать несколькими указанными функциями или сразу всеми. Так удлинители Smart Clamp, предназначенные для удобной установки и фиксации пуансонов снизу в двух положениях навстречу друг другу, могут быть изготовлены в варианте с клином и без, со схемой крепления Z1–Z1 или Z2–Z1.

Удлинитель Smart Clamp

В простых удлинителях прижим осуществляется планкой. Распространены три варианта: винтовой зажим, с поворотной ручкой или эксцентриком. Последние два варианта относят к быстрозажимным, но они не применяются на удлинителях с двусторонней установкой пуансонов.

Встречаются системы с пневматическим или гидравлическим приводами зажимной планки, но широкого распространения он не получили.

Система крепления матриц Promecam базируется на 2 размерах по ширине — 60 мм для большинства применений и 90 мм для матриц с V-раскрытием более 100 мм. Встречаются матрицы с основанием 120, но станков с таким столом очень мало, как и задач, где необходима такая широкая база. Во всех случаях ось гибки располагается по центру базовой поверхности. Исполнение крепления с указанными вариантами по ширине могут быть самыми разными. Наиболее простой — опорная поверхность, на которую непосредственно устанавливается матрица и зажимается простыми приспособлениями, например, струбцинами. Этот вариант применим только для длинных целиковых матриц, которые, по большому счету, нельзя относить к стандарту Promecam. Как правило, используется цельный или секционный стол с боковыми прижимами. С одной стороны (сзади) прижим остается неподвижным, он же является вертикальной базовой плоскостью. С другой (спереди) — подвижная прижимная планка. Конструктивно это может быть выполнено по-разному. Матрицы, имеющие основание 60, 90 и 120 мм устанавливаются непосредственно, если их размер соответствует ширине стола или с применением адаптеров или проставок, если не соответствует. В системе Promecam есть много вариантов, когда формы и размеры самой матрицы различные и не имеют ничего общего с указанными размерами. Они устанавливаются в соответствующие держатели, которые, в свою очередь, имеют основание 60 мм. Также могут применяться адаптеры для использования матриц других систем.

Варианты крепления матриц Promecam с базой 60 мм, 90 мм и 120 мм

Вам вряд ли удастся встретить системы крепления матриц Promecam, имеющие устройства компенсации прогиба или оснащенные автоматическими зажимами (пневматическими или гидравлическими).

Система крепления New Standard, разработанная компанией Wila, в современном виде является самой молодой и совершенной. Фирма-производитель имеет многолетний опыт разработки и производства различных решений для станков типа Press Brake. Последние годы Wila сосредоточила весь свой потенциал на совершенствовании собственной системы крепления, со временем отказавшись от производства инструмента других типов.

Система крепления Wila New Stadard

Wila предлагает широкую гамму систем креплений инструментов. Все они представляют законченные модули, которые устанавливаются на нижнюю или верхнюю балки. Большая их часть поставляется производителям оборудования для оснащения новых станков. Есть также модули, которые устанавливаются в уже имеющиеся на станке системы крепления.

Вся гамма разделена на две серии, но обе имеют одинаковые посадочные места для инструмента. Серия Premium имеет закаленные опорные поверхности, рассчитана на большие нагрузки. Минимальная ширина инструмента, который может быть установлен, составляет 10 мм. Несколько упрощенная серия Pro не имеет закаленных участков, рассчитана на немного меньшие нагрузки и инструмент шириной от 15 мм.

Важной особенностью системы крепления New Standard является тот факт, что она изначально разрабатывалась так, чтобы инструмент мог меняться роботом-манипулятором. Благодаря этому все производители оборудования, создающие автоматизированные комплексы со станками типа Press Brake выбирают систему New Standard.

Роботизированная система смены инструмента Wila ATC

Фиксация инструментов может быть как ручной, так и гидравлической. Гидравлический зажим, как правило, управляется системой ЧПУ. Некоторые фирмы, производящие системы крепления типа New Standard, устанавливают пневматические зажимы.

В системе крепления New Standard пуансон может быть установлен снизу в двух положениях друг напротив друга. Установка инструмента снизу допустима для пуансонов массой до 12,5 кг и оборудованных специальными кнопками. Инструменты массой более 12,5 кг устанавливаются сбоку. Держатель пуансона — это рейка на всю рабочую длину станка, поэтому инструмент может быть расположен произвольно в любом месте. Как уже упоминалось, для гибки коробок с высокими бортами используются длинные пуансоны. Также могут быть использованы удлинители.

В зависимости от конструкции инструмента, пуансон опирается на верхнюю плоскость — голову, или плечики, а особо нагруженные инструменты на голову и плечики одновременно. Система New Standard Premium может передавать усилие до 250 тонн/метр на голове пуансона и до 300 тонн/метр на плечиках. Серия New Standard Pro рассчитана на нагрузку до 180 тонн/метр на голове пуансона, до 250 тонн/метр на плечиках. Эти значения показывают, что оба варианта системы крепления можно использовать с гораздо большим усилием, нежели Promecam.

Опорные плоскости в системе крепления Wila New Stadard

Система крепления матриц New Standard может быть как простой планкой, имеющей шлифованную поверхность и паз для установки инструментов, так и весьма сложным устройством, управляемым со стойки ЧПУ. Все системы крепления можно разделить по нескольким признакам:

серия Premium допускает нагрузку до 300 тонн/метр, а упрощенная серия Pro рассчитана на максимальную нагрузку 200 тонн/метр;
зажим матриц может быть ручной или гидравлический;
наличие или отсутствие системы компенсации прогиба.

Простые системы крепления матриц имеют много вариантов, отличающихся, в том числе, количеством осей, по которым можно производить регулировку. Некоторые исполнения разработаны так, что в них можно устанавливать матрицы нескольких систем, например New Standard и Promecam.

Наибольший интерес вызывают системы крепления матриц с устройством компенсации прогиба CROWNING. Название задала сама конструкция, основанная на двух пластинах, которые имеют симметричный профиль волны с изменяющимся шагом и высотой. При смещении одной пластины относительно второй вдоль линии гиба, центральная часть поднимается выше, чем края и, таким образом, компенсируется прогиб балки под нагрузкой. Смещение может осуществляться вручную рукояткой. Самые продвинутые системы управляются программно и приводятся в движение сервомотором или гидроцилиндром.

В 2012 году Wila представила новое поколение систем крепления для экстремально высоких нагрузок New Standard Heavy Duty. Она совместима с обычной системой New Standard, но существенно доработана для возможности воспринимать нагрузки до 800 тонн/метр! Разумеется, работать с такой нагрузкой могут только очень крупные и тяжелые инструменты. В системе New Standard Heavy Duty основное внимание уделено хранению, перемещению и установке больших и тяжелых инструментов. Поэтому помимо системы крепления инструмента и самого инструмента, концепция включает в себя склад и устройства перемещения инструмента между складом и станком.

Пример реализации системы New Standard Heavy Duty

Система крепления инструмента листогибочного станка

Система крепления инструмента листогибочного станка