A etapa de ajuste à pressão que ninguém planeja

Observe uma linha de montagem de motores por uma hora e o gargalo raramente é o enrolamento ou o balanceamento. É o momento em que um rolamento deve ser colocado em um eixo, ou um rotor em um fuso, ou uma tampa final sobre um estator. Esse único ajuste por pressão decide se a peça funciona corretamente ou começa a vibrar a 3.000 rpm. Se errar, o dano já estará feito antes de o motor sair da bancada de testes.

Uma servoprensa tipo C para montagem de motor é construída para esse momento. O layout de estrutura em C, ou garganta aberta, dá ao operador uma visão clara do eixo e ambas as mãos livres para guiar a peça - o que é importante quando você está instalando um rolamento que custa mais do que o ferramental. O servoconversor acrescenta algo menos visível, mas mais importante: ele sabe exatamente quanta força está aplicando e para no instante em que atinge o valor programado. Sem fluência, sem ultrapassagem, sem "espero que o manômetro esteja lendo corretamente".

A máquina que este artigo cobre é a XTM-S030, uma prensa servo-hidráulica de coluna única tipo C de 30 toneladas. 300 kN de força nominal, profundidade de garganta de 300 mm e pressão mantida dentro de meio por cento do ponto de ajuste. Ele é dimensionado para o trabalho de ajuste por pressão que compõe a maior parte da montagem do motor - não para estampagem, não para estampagem profunda e não para trabalhos que necessitam de uma estrutura de quatro colunas.

Quatro perguntas sobre ajuste de servo-prensa, respondidas

Q1: Por que o controle da força é mais importante do que a tonelagem aqui?

Porque um press-fit tem um alvo, não uma resistência. Um assento de rolamento tem um valor de interferência definido e a força necessária para alcançá-lo é conhecida antecipadamente. Uma prensa hidráulica sem servocontrole tende a continuar subindo após o assentamento da peça, o que estica o eixo ou distorce a pista do rolamento. O servo acionamento para com força, então, quando o alvo é atingido, o aríete para de se mover. A peça está assentada, não sobrecarregada.

Q2: O que a garganta aberta realmente proporciona?

A prensa hidráulica com estrutura em C para trabalhos de montagem de motores ganha seu acesso. Três lados da área de ferramentas permanecem abertos, de modo que eixos longos e carcaças de motor volumosas podem ser carregados sem serem rosqueados através de uma estrutura fechada. O operador pode ver o ponto de contato, o que significa menos ajustes desalinhados e menos rolamentos descartados. Para uma linha que faz trocas entre tamanhos de motor, esse acesso economiza mais tempo do que qualquer melhoria de velocidade na própria prensa.

Q3: Como evitar que uma peça de parede fina dobre sob carga?

Controlando a velocidade de aproximação. Uma estrutura em C tem mais deflexão sob carga lateral do que uma estrutura de quatro colunas, então o truque é usar a abordagem de alta velocidade apenas no ar e, em seguida, diminuir para uma velocidade lenta e controlada assim que a ferramenta tocar a peça. O XTM-S030 aumenta de uma velocidade de descida rápida de 150 mm/s para uma velocidade de trabalho ajustável de 1 a 20 mm/s, o que mantém o impulso lateral baixo o suficiente para que uma carcaça fina não se incline no acessório.

Q4: Uma prensa pode lidar com uma família inteira de tamanhos de motor?

Sim, se as receitas estiverem armazenadas. Cada modelo de motor recebe seu próprio programa: velocidade de aproximação, velocidade de trabalho, força alvo, permanência e limite de posição. O operador escolhe o programa por código em vez de definir as válvulas por toque, o que elimina a variação que vem de um turno diferente ou de um operador diferente. Uma prensa de garganta aberta para peças que podem conter um programa é genuinamente uma máquina multimodelo, não uma máquina de trabalho único.

Onde ele ganha seu lugar na linha

Rolamento no eixo

O trabalho clássico e aquele em que o erro sai mais caro. Os rolamentos não perdoam a inclinação: alguns décimos de desalinhamento durante a prensagem são transferidos diretamente para o desvio e, uma vez deformada a pista, o rolamento está concluído. A garganta aberta permite que o operador veja o eixo, e a parada do servo na força significa que o rolamento assenta sem que o aríete continue a carregá-lo depois. Nada de marteladas, nada de mandril improvisado, nada de “bater e esperar”.

Rotor no fuso

Os rotores são mais pesados ​​e menos estáveis ​​que os rolamentos, e é aí que uma velocidade de trabalho lenta compensa. Se o aríete descer muito rápido, o rotor pode inclinar e emperrar antes que a força atinja o ajuste de interferência – ponto em que você está pressionando contra uma peça emperrada, e não uma peça assentada. Uma abordagem controlada dá ao rotor tempo para se estabilizar no acessório. Se a pressão não subir na curva esperada, a imprensa sinaliza, em vez de forçar a passagem.

Tampa final sobre o estator

Este é o trabalho que expõe uma prensa de estrutura fechada. Uma tampa final é larga e fina, e a ferramenta deve alcançar um lado; uma estrutura de quatro colunas atrapalha tanto a tampa quanto os cabos de fiação. A garganta aberta os limpa. É também onde uma prensa fora do quadrado aparece imediatamente como uma tampa que não fica nivelada, de modo que a rigidez da estrutura e o controle de empuxo lateral são mais importantes aqui do que a tonelagem.

Pequenas peças prensadas e buchas

Além dos motores, a mesma máquina lida com buchas, pinos e pequenos componentes que precisam de ajuste interferente. O batente de profundidade programável significa que a peça para na posição correta e não apenas na pressão correta, que é o que impede a bucha de ficar orgulhosa do alojamento. Para execuções de baixo volume em muitos números de peças, o armazenamento de receitas transforma a mudança de um exercício de ferramentas em uma seleção de programa.

Dimensionando a impressora antes de comprá-la

Três números decidem se uma impressora se adapta à sua linha. A profundidade da garganta é a distância do centro do aríete até a face interna da estrutura e deve passar pela parte mais longa que você carregará - normalmente a carcaça ou eixo do motor. A altura de abertura é a quantidade de luz natural que você tem entre o cilindro e a mesa; tem que levar o acessório mais alto mais a peça. A tonelagem vem por último: a maioria dos ajustes de pressão do motor precisa de bem menos de 30 toneladas, e comprar mais força do que o necessário geralmente significa comprar menos controle do que o necessário.

Uma Prensa Servo Hidráulica de Coluna Única é a resposta certa quando o acesso e a repetibilidade são mais importantes do que a rigidez bruta. É adequado para linhas que alternam entre tamanhos de motor, que executam vários programas em um turno ou onde um operador guia as peças manualmente. Para uma linha dedicada que produz uma caixa o dia todo, uma máquina mais simples pode ser suficiente; para uma linha que produz dez modelos diferentes, o servocontrole e o armazenamento de receitas são o que mantém a saída consistente.

Garganta Aberta ou Quatro Colunas – Qual Cabe

Uma prensa hidráulica de quatro colunas tem a vantagem da rigidez, sem dúvida. Na tonelagem total, o cilindro móvel permanece alinhado ao fixo, e é por isso que as máquinas de quatro colunas dominam a compactação de pó e o trabalho de conformação, onde o paralelismo decide se a peça está dentro da tolerância. O comércio é o acesso: as colunas obstruem três lados da área de ferramentas, o que é estranho quando você está carregando um eixo longo ou uma carcaça de motor volumosa.

Uma prensa de garganta aberta de coluna única cede um pouco dessa rigidez em troca de visibilidade e acesso. Para a montagem de motores, esse geralmente é o negócio certo – as cargas são modestas, as peças têm formatos estranhos e o operador precisa ver o que estão fazendo. Uma prensa hidráulica de coluna única sem servocontrole é a versão de baixo custo da mesma ideia, mas perde os recursos de parada forçada e receita que tornam o modelo servo útil em uma linha mista.

Parâmetros Técnicos

Perguntas frequentes

P: Se a sua prensa tiver 30 toneladas, como evitar o esmagamento de um rolamento pequeno?

R: A força, e não a pressão, é o que danifica um rolamento. O servoacionamento é programado para parar no instante em que a força alvo é atingida, de forma que o aríete nunca continue a carregar a peça após o assentamento. Para um rolamento pequeno, você define uma força alvo mais baixa e uma velocidade de trabalho mais lenta; a prensa chega até ela e para, em vez de depender de um operador para liberar uma válvula no momento certo.

P: A garganta aberta desvia o suficiente para causar impacto em um invólucro fino?

R: Pode, e é por isso que o controle de velocidade é a resposta. A estrutura C carrega impulso lateral, e a maneira de manter esse impulso baixo é usar a aproximação rápida apenas no ar e, em seguida, desacelerar para uma velocidade de trabalho controlada no contato. De 1 a 20 mm/s a carga lateral permanece pequena o suficiente para que um invólucro fino permaneça quadrado no acessório.

P: Quantos programas você pode armazenar e o que cabe em um?

R: O suficiente para uma família completa de motores. Cada programa contém a velocidade de aproximação, velocidade de trabalho, força alvo, tempo de permanência e limite de posição. O operador seleciona por código de programa, o que elimina a variação que vem de diferentes turnos ou diferentes operadores ajustando as válvulas por tato.

P: Quando você deve escolher uma impressora de quatro colunas?

R: Quando o trabalho precisa mais de paralelismo do que de acesso - compactação de pó, conformação ou qualquer peça onde a espessura depende de as placas permanecerem quadradas em tonelagem total. Para o encaixe por pressão do motor, o inverso geralmente é verdadeiro: as peças são difíceis de carregar e as cargas são modestas, de modo que a garganta aberta ganha acesso.