기계식 프레스 구성 요소 및 유형 살펴보기

(1) 기계식 프레스의 주요 구성 요소

일반적으로 사용되는 기계식 프레스는 주로 크랭크 프레스로, 크랭크 커넥팅 로드 메커니즘을 통해 재료 성형에 필요한 힘과 선형 변위를 얻는 장비로 재료 성형(플라스틱 성형)에 널리 사용됩니다. 스탬핑, 압출, 단조 등의 공정을 수행할 수 있으며 자동차 산업, 농업 기계, 항공 산업, 전자 기기 산업, 하드웨어 경공업 및 기타 분야에서 널리 사용됩니다.

프레스의 각 부분의 기능에 따라 다음과 같은 구성 요소로 나눌 수 있습니다:

1) 작동 메커니즘.

장비의 작업 실행 메커니즘은 크랭크, 커넥팅 로드 및 슬라이더로 구성되어 회전 운동을 왕복 선형 운동으로 변환합니다. 작업 메커니즘은 견고한 크랭크 커넥팅로드 메커니즘이므로 프레스는 작동 중에 상한 및 하한 위치 (상단 및 하단 데드 센터)를 고정하여 성형 부품의 치수를 정밀하게 제어 할 수 있습니다.

2) 전송 시스템.

변속기 시스템은 벨트 드라이브와 기어 드라이브로 구성되어 전기 모터의 에너지를 작동 메커니즘에 전달합니다. 전송 과정에서 속도는 점차 감소하고 토크는 점차 증가합니다.

3) 작동 메커니즘.

작동 메커니즘은 주로 클러치, 브레이크 및 해당 전기 시스템으로 구성됩니다. 모터가 시동된 후 작동 메커니즘의 작동 상태를 제어하여 간헐적으로 또는 지속적으로 작동할 수 있도록 합니다.

4) 에너지 섹션.

에너지 섹션은 전기 모터와 플라이휠로 구성됩니다. 기계 작동을 위한 에너지는 전기 모터가 제공합니다. 시동 후 모터는 플라이휠을 가속하고, 플라이휠은 프레스에 단기 작동 에너지를 제공하여 에너지를 저장하고 방출하는 역할을 합니다.

5) 지원 섹션.

지지대는 기계 본체, 작업대, 패스너 등으로 구성됩니다. 프레스의 모든 부품을 전체로 연결합니다.

6) 보조 시스템.

보조 시스템에는 공압 시스템, 윤활 시스템, 과부하 보호 장치, 에어 쿠션, 퀵 다이 교체, 블랭킹 장치, 모니터링 장치 등이 포함됩니다. 이러한 시스템은 프레스의 안전성과 작동 편의성을 향상시킵니다. 신규 프레스의 경우 이 시스템의 비용 비중이 증가하는 추세를 보입니다.

(2) 크랭크 프레스의 분류

현재 크랭크 프레스는 주로 베드 구조에 따라 개방형 크랭크 프레스와 폐쇄형 크랭크 프레스로 분류됩니다. 폐쇄형 크랭크 프레스는 다시 1점 폐쇄형 프레스(그림 3-57 참조), 2점 폐쇄형 프레스, 4점 폐쇄형 프레스(그림 3-58 참조) 등으로 나눌 수 있습니다.

1- 전송 시스템
2-머신 바디
3-슬라이더
4-워크벤치

오픈 크랭크 프레스의 베드는 "ㄷ"자형이며, 본체의 전면과 좌우 양쪽이 개방되어 있어 금형 설치, 조정 및 성형 작업이 용이합니다. 그러나 본체의 강성(특히 각도 강성)이 좋지 않습니다.

하중을 받는 변형은 부품의 정밀도에 영향을 미치고 금형의 수명을 단축시키며, 일반적으로 1000kN 미만으로 사용되는 소형 프레스에 적합합니다.

폐쇄형 크랭크 프레스의 본체는 프레임 구조로, 앞면과 뒷면은 개방되어 있고 측면은 닫혀 있습니다. 금형 설치 및 성형 작업은 앞면과 뒷면에서 수행됩니다.

하중을 받는 본체의 변형으로 인한 수직 변형은 금형 폐쇄 높이를 조정하여 제거할 수 있습니다. 부품의 정밀도와 금형의 작동 정확도에 영향을 미치지 않아 중형 및 대형 크랭크 프레스에 적합합니다.

위의 분류 방법 외에도 몇 가지 다른 분류 방법이 있습니다:

기술 용도에 따라 일반 크랭크 프레스, 딥 드로잉 프레스, 고속 펀칭 프레스, 핫 다이 단조 프레스, 냉간 압출 프레스 등으로 분류할 수 있습니다. 이러한 프레스는 크랭크 슬라이더 메커니즘을 개선하여 힘 용량과 모션 곡선을 해당 성형 공정 요구 사항에 더 적합하게 만들었습니다.

슬라이더의 개수에 따라 싱글 액션 크랭크 프레스와 더블 액션 크랭크 프레스로 분류할 수 있습니다. 싱글 액션은 작동 메커니즘에 하나의 슬라이더가 있는 것을 말하며, 더블 액션은 내부 슬라이더와 외부 슬라이더, 두 개의 슬라이더가 있으며 내부 슬라이더가 외부 슬라이더 내부에 설치되어 각 메커니즘이 개별적으로 구동되는 것을 말합니다.

더블 액션 크랭크 프레스는 딥 드로잉 프레스라고도 합니다(그림 3-59 참조). 복잡한 모양의 대형 얇은 판금 부품, 특히 커버 부품의 경우 전용 딥 드로잉 프레스를 사용하는 것이 좋습니다.

따라서 딥 드로잉 프레스는 농업용 피복 부품 가공에 중요한 장비입니다. 일반적으로 딥 드로잉 프레스에는 두 개의 슬라이더가 있으며 바깥쪽 슬라이더는 테두리에 사용되며 안쪽 슬라이더는 딥 드로잉에 사용됩니다.

더블 액션 딥 드로잉 프레스의 외부 슬라이더에는 내부 슬라이더가 장착되어 있어 더블 액션을 구현합니다.

더블 액션 딥 드로잉 프레스의 내부 슬라이더와 외부 슬라이더의 움직임은 딥 드로잉 프로세스의 요구 사항을 충족하기 위해 특정 관계를 유지해야하며 내부 및 외부 슬라이더의 움직임 관계는 작업주기 다이어그램으로 표시됩니다.

그림 3-60은 JB46-315 더블 액션 딥 드로잉 프레스의 슬라이더 작업 사이클 다이어그램입니다.

내부 슬라이더의 움직임 패턴은 일반적인 크랭크 프레스 슬라이더의 움직임 패턴과 유사합니다. 외부 슬라이더는 여러 메커니즘에 의해 구동되며 대략 간헐적으로 움직입니다. 작동 중에 외부 슬라이더는 내부 슬라이더보다 10°~15° 앞서 블랭크를 누르고, 내부 슬라이더는 약 α≤82°에서 딥 드로잉을 시작하고 α=0°에서 딥 드로잉이 종료됩니다.

리턴 스트로크에서 외부 슬라이더는 내부 슬라이더보다 10°~15° 뒤처지는데, 이는 공작물이 펀치에 걸리는 것을 방지하기 위한 것으로 외부 슬라이더의 클램핑 각도는 100°~110°로 설정됩니다.

내부 슬라이더가 상단 사점으로 돌아 오면 외부 슬라이더는 이미 상단 사점을 통과하여 일정 거리 아래로 이동했으며이 거리를 리드 인 이동이라고하며 슬라이더 이동 거리의 약 0.1 ~ 0.15와 같으며 "리드 인"은 슬라이더가 다음 작업 스트로크에서 블랭크를 앞으로 누르도록하며 "리드 인"양은 공작물을 다이에서 제거 할 수 있도록 너무 크지 않아야합니다.

더블 액션 딥 드로잉 프레스에는 딥 드로잉이 완료된 후 공작물을 배출할 수 있는 에어 쿠션도 장착되어 있습니다. 리턴 스트로크 동안 외부 슬라이더가 내부 슬라이더보다 10°~15° 뒤처지기 때문에 이 10°~15° 범위 내에서 공작물의 손상을 방지하려면 에어 쿠션에 리턴 지연 장치를 장착하여 외부 슬라이더와 상승을 동기화해야 합니다.

더블 액션 딥 드로잉 프레스는 다음과 같은 프로세스 특성을 가지고 있습니다:

1) 안정적이고 신뢰할 수 있는 테두리 힘.

복잡한 딥 드로잉 부품의 경우 일반적으로 금형에 다양한 딥 드로잉 리브를 설정하여 금속 흐름의 저항을 조정하고 제어합니다. 더블 액션 딥 드로잉 프레스는 외부 슬라이더가 딥 드로잉 리브에서 금속을 완전히 변형시키기에 충분한 압력을 가하기 때문에 딥 드로잉 리브의 공정 역할을 충분히 활용합니다.

2) 충격 없이 원활하게 작동합니다.

더블 액션 딥 드로잉 프레스의 외부 슬라이더는 가장자리를 시작할 때 이미 하단 데드 센터에 있으므로 공작물에 닿을 때 충격력이 매우 작습니다.

탄성 요소 또는 에어 쿠션을 사용하는 경우 슬라이더는 엣지 링이 공작물에 닿을 때 일정한 속도를 가지므로 엣지 시작시 충격이 커져 엣지 링에 진동이 발생하고 엣지 힘이 갑자기 증가하여 엣지 링과 블랭크 사이의 윤활유가 압착되어 딥 드로잉 중 마찰이 증가하고 딥 드로잉 부품이 파열 될 가능성이 높아집니다.

3) 손쉬운 기계화 작업.

더블 액션 딥 드로잉 프레스를 사용하는 경우, 딥 드로잉 다이 가 올바르게 장착되면, 즉 딥 드로잉 암 다이가 아래에 있고 수 다이가 위에 있으며 부품이 아래쪽으로 그려지고 블랭크의 주변부가 일정한 높이를 유지할 수 있어 자동화 작업에 로봇 팔을 쉽게 사용할 수 있습니다.

4) 적절한 딥 드로잉 속도.

특수 프레스이기 때문에 딥 드로잉을 위한 내부 슬라이더의 속도가 딥 드로잉 프로세스의 요구 사항을 더 잘 충족합니다.