Explorar os componentes e tipos de prensas mecânicas

(1) Os principais componentes da prensa mecânica

A prensa mecânica normalmente utilizada é principalmente a prensa de manivela, que é amplamente utilizada na formação de material (formação de plástico) como equipamento que obtém a força necessária e o deslocamento linear para a formação de material através do mecanismo de biela de manivela. Pode realizar processos como estampagem, extrusão, forjamento, etc., e é amplamente utilizada na indústria automóvel, maquinaria agrícola, indústria aeronáutica, indústria de instrumentos electrónicos, indústria ligeira de hardware e outros campos.

De acordo com a função de cada parte da prensa, esta pode ser dividida nos seguintes componentes:

1) Mecanismo de funcionamento.

O mecanismo de execução de trabalho do equipamento é composto por uma manivela, uma biela e uma corrediça, convertendo o movimento rotativo em movimento linear recíproco. Uma vez que o mecanismo de trabalho é um mecanismo de biela de manivela rígida, a prensa tem posições limite superior e inferior fixas (centros mortos superior e inferior) durante o funcionamento, o que pode controlar com precisão as dimensões das peças formadas.

2) Sistema de transmissão.

O sistema de transmissão consiste em transmissão por correia e transmissão por engrenagem, transmitindo a energia do motor elétrico para o mecanismo de trabalho. Durante o processo de transmissão, a velocidade diminui gradualmente e o binário aumenta gradualmente.

3) Mecanismo de funcionamento.

O mecanismo de funcionamento é constituído principalmente por uma embraiagem, um travão e o sistema elétrico correspondente. Após o arranque do motor, este controla o estado de funcionamento do mecanismo de trabalho, permitindo-lhe trabalhar de forma intermitente ou contínua.

4) Secção de energia.

A secção de energia é constituída por um motor elétrico e um volante de inércia. A energia para o funcionamento da máquina é fornecida pelo motor elétrico. Após o arranque, o motor acelera o volante e o volante fornece a energia de trabalho a curto prazo para a prensa, desempenhando um papel no armazenamento e libertação de energia.

5) Secção de apoio.

A secção de suporte é constituída pelo corpo da máquina, pela mesa de trabalho, pelos elementos de fixação, etc. Liga todas as partes da prensa num todo.

6) Sistemas auxiliares.

Os sistemas auxiliares incluem o sistema pneumático, o sistema de lubrificação, o dispositivo de proteção contra sobrecarga, a almofada de ar, a troca rápida de ferramentas, o dispositivo de corte, o dispositivo de monitorização, etc. Estes sistemas aumentam a segurança e a facilidade de funcionamento da prensa. Nas novas prensas, a proporção do custo deste sistema regista uma tendência crescente.

(2) Classificação das prensas de manivela

Atualmente, as prensas de manivela são classificadas principalmente com base na estrutura do leito, divididas em prensas de manivela abertas e fechadas. As prensas de manivela fechadas podem ainda ser divididas em prensas fechadas de ponto único (ver Figura 3-57), prensas fechadas de ponto duplo e prensas fechadas de quatro pontos (ver Figura 3-58), etc.

1-Sistema de transmissão
Corpo de 2 máquinas
3-Deslizador
4-Bancada de trabalho

A base da prensa de manivela aberta é em forma de "C", com a frente e os lados esquerdo e direito do corpo abertos, facilitando a instalação do molde, o ajuste e as operações de formação. No entanto, a rigidez do corpo (especialmente a rigidez angular) é fraca.

A deformação sob carga afecta a precisão das peças e reduz a vida útil do molde, adequado para prensas pequenas, normalmente utilizadas abaixo de 1000kN.

O corpo da prensa de manivela fechada é uma estrutura de quadro, com a frente e a traseira abertas e os lados fechados. A instalação do molde e as operações de moldagem são efectuadas na parte da frente e de trás.

A deformação vertical causada pela deformação do corpo sob carga pode ser eliminada através do ajuste da altura de fecho do molde. Não afecta a precisão das peças e a precisão de funcionamento do molde, adequado para prensas de manivela médias e grandes.

Para além dos métodos de classificação acima referidos, existem alguns outros métodos de classificação:

De acordo com a utilização tecnológica, pode ser classificada em prensas de manivela gerais, prensas de estampagem profunda, prensas de perfuração de alta velocidade, prensas de forjamento a quente, prensas de extrusão a frio, etc. Estas prensas melhoraram o mecanismo deslizante da manivela para tornar a sua capacidade de força e curva de movimento mais adequadas aos requisitos do processo de conformação correspondente.

De acordo com o número de cursores, pode ser classificada em prensas de manivela de ação simples e prensas de manivela de ação dupla. A ação simples refere-se à existência de um cursor no mecanismo de trabalho e a ação dupla refere-se à existência de dois cursores, interior e exterior, com o cursor interior instalado no interior do cursor exterior, sendo cada mecanismo acionado separadamente.

As prensas de manivela de dupla ação são também conhecidas como prensas de embutimento profundo (ver Figura 3-59). Para peças de chapa fina de formato complexo, especialmente peças de cobertura, é aconselhável utilizar uma prensa de estiramento profundo dedicada.

Por conseguinte, a prensa de embutimento profundo é um equipamento importante na transformação de peças de cobertura agrícola. Geralmente, uma prensa de repuxo profundo tem dois cursores, o cursor exterior é utilizado para o rebordo e o cursor interior é utilizado para o repuxo profundo.

A corrediça exterior da prensa de embutir de dupla ação está equipada com uma corrediça interior para obter uma ação dupla.

O movimento da corrediça interna e da corrediça externa da prensa de embutimento profundo de dupla ação deve manter uma certa relação para satisfazer os requisitos do processo de embutimento profundo, e a relação de movimento das corrediças interna e externa é representada por um diagrama do ciclo de trabalho.

A Figura 3-60 é o diagrama do ciclo de trabalho do cursor da prensa de dupla ação JB46-315.

O padrão de movimento da corrediça interna é semelhante ao da corrediça da prensa de manivela geral. O cursor exterior é acionado por vários mecanismos e faz um movimento intermitente aproximado. Durante o funcionamento, o cursor exterior pressiona a peça em bruto 10°~15° à frente do cursor interior, o cursor interior inicia a estampagem profunda a cerca de α≤82°, e a estampagem profunda termina a α=0°.

No curso de retorno, a corrediça exterior fica atrás da corrediça interior em 10°~15°, com o objetivo de evitar que a peça de trabalho fique presa no punção, pelo que o ângulo de aperto da corrediça exterior é fixado em 100°~110°.

Quando a corrediça interior regressa ao ponto morto superior, a corrediça exterior já passou o ponto morto superior e desceu uma certa distância, esta distância é designada por curso de avanço, aproximadamente igual a 0,1~0,15 do curso da corrediça, o "avanço" assegura que a corrediça pressiona a peça em bruto no curso de trabalho seguinte, e a quantidade de "avanço" não deve ser demasiado grande para assegurar que a peça de trabalho pode ser retirada da matriz.

A prensa de dupla ação para estampagem profunda também está equipada com uma almofada de ar, que pode ejetar a peça de trabalho após a conclusão da estampagem profunda. Uma vez que o cursor exterior fica atrás do cursor interior em 10°~15° durante o curso de retorno, para evitar danificar a peça de trabalho dentro deste intervalo de 10°~15°, a almofada de ar deve ser equipada com um dispositivo de atraso de retorno para sincronizar a sua subida com o cursor exterior.

A prensa de embutir de dupla ação tem as seguintes características de processo:

1) Força de corte estável e fiável.

Para peças complexas de repuxo profundo, são normalmente colocadas diferentes nervuras de repuxo profundo no molde para ajustar e controlar a resistência do fluxo de metal. A prensa de embutimento profundo de dupla ação, devido ao seu cursor exterior ter pressão suficiente para deformar completamente o metal nas nervuras de embutimento profundo, utiliza plenamente o papel do processo das nervuras de embutimento profundo.

2) Funciona suavemente sem impacto.

A corrediça exterior da prensa de embutir de dupla ação já se encontra no ponto morto inferior quando começa a embater, pelo que a força de impacto é muito pequena quando entra em contacto com a peça de trabalho.

Se forem utilizados elementos elásticos ou almofadas de ar, o cursor tem uma certa velocidade quando o anel de biselagem entra em contacto com a peça de trabalho, provocando impactos maiores no início da biselagem, levando a vibrações no anel de biselagem e a um aumento súbito da força de biselagem, espremendo o lubrificante entre o anel de biselagem e a peça em bruto, aumentando a fricção durante a estiragem profunda e aumentando a possibilidade de rutura em peças de estiragem profunda.

3) Fácil de mecanizar as operações.

Quando se utiliza uma prensa de estiramento profundo de dupla ação, a matriz de desenho se for montada corretamente, ou seja, se a matriz fêmea de repuxo profundo estiver por baixo e a matriz macho estiver por cima, a peça é repuxada para baixo e a periferia da peça bruta pode ser mantida a uma altura constante, facilitando a utilização de braços robóticos para operações automatizadas.

4) Velocidade adequada de estiramento profundo.

Uma vez que se trata de uma prensa especializada, a velocidade do cursor interior para a estampagem profunda satisfaz melhor os requisitos do processo de estampagem profunda.