Kompenzace tolerance při nastavování lisovacích prvků v lisu

Jak vznikají různé výsledky lisování?

Při procesu nastavení s řízenou dráhou je délka dráhy lisování vždy stejná. Existující tolerance s ohledem na výšku spojovacího prvku, tloušťku plechu a nastavení lisu však mohou vyžadovat mírně kratší nebo delší dráhu lisování. Vzhledem k těmto tolerancím proto není pevně definovaná dráha optimální: pokud se dráha prodlouží, lisovací síla se zvýší; pokud se dráha zkrátí, lisovací síla se odpovídajícím způsobem sníží. Tyto výkyvy lisovací síly proto vedou k různým výsledkům lisování.

Jaké jsou výsledky procesu nastavení řízeného cestou?

Pokud je přítlačná síla příliš malá, nelze spojovací prvky vtlačit do plechu dostatečnou silou. Pokud je lisovací síla příliš vysoká, může dojít dokonce k plastické deformaci spojovacích prvků. Plech se také může ohnout. V obou případech trpí kvalita výsledného plechového spoje.

Za předpokladu konstantní dráhy zalisování vznikají následující scénáře.

Případ 1 - Přednastavená vzdálenost vtlačení je příliš krátká

V důsledku existujících ovlivňujících faktorů se vzdálenost mezi lisovacím trnem a spojovacím prvkem zvětšuje, ale přednastavená lisovací vzdálenost je pevná.

Příliš krátká vzdálenost zalisování je ovlivněna těmito faktory

• Výška spojovacího prvku je v dolním tolerančním pásmu.
• Tloušťka plechu je na minimálním rozměru (příliš tenká).
• Nastavení lisu je na maximálním rozměru (příliš vysoké). Lisovací dráha proto může být příliš krátká.

Výsledek zalisování: Spojovací prvek není do plechu zalisován dostatečnou silou. Mezi zalisovaným prvkem a plechovou součástí může být mezera. Není dosaženo rovného lícování. V podříznutí zalisovaného prvku může být příliš málo materiálu plechu. Spojení plechu nemá požadovanou nosnost.

Případ 2 - Zadaná dráha zalisování je přesně správná

Spojovací prvek je nominálně v tolerančním rozsahu. Dráha zalisování a síla zalisování jsou optimální. Výsledek zalisování je proto také ideální. Vzhledem k tomu, že uvedené tolerance jsou ve skutečnosti vždy přítomny, není možné stanovit ideální dráhu zalisování bez kompenzace tolerancí.

Případ 3 - Přednastavená vzdálenost vtlačení je příliš dlouhá

V důsledku ovlivňujících faktorů se vzdálenost mezi lisovacím trnem a spojovacím prvkem zmenší, ale přednastavená vzdálenost zalisování je pevná.

Příliš dlouhá vzdálenost zalisování může být ovlivněna těmito faktory

• Výška spojovacího prvku je v horním tolerančním rozsahu.
• Tloušťka plechu je na horní hranici tolerance (příliš silná).
• Nastavení lisu je příliš nízké.

Výsledek zalisování: Síla zalisování je příliš vysoká. Pokud je zdvih lisu příliš dlouhý, spojovací prvek je do plechu zalisován příliš silně a může dojít k jeho deformaci. Tím může dojít k poškození závitu. Kolem spoje může dojít k deformaci plechu nebo může plech po stranách vyčnívat. Tento plechový spoj nemá požadovanou nosnost.

Neideální výsledky lisování

Jak je vidět, tolerance v systému znamenají, že nelze dosáhnout optimálního lisování, pokud je proces nastavování řízen výhradně dráhou. Optimálního výsledku lze dosáhnout změnou z lisování řízeného posunem na lisování řízené silou.

Nevýhody zařízení řízeného zdvihem lze kompenzovat použitím plynové tlakové pružiny ve formě. Proces nastavení řízený silou umožňuje konzistentní výsledek lisování, který splňuje požadované požadavky na výsledný spoj plechu.

K čemu slouží plynová pružina?

Dráhu lisování lze měnit pomocí plynové tlakové pružiny ve formě. V závislosti na přítomných tolerancích se zkracuje nebo prodlužuje. V silově řízeném upínacím přípravku je tedy vždy určitá vzdálenostní rezerva mezi spojovacím prvkem a nastavovací hlavou.

Jaké jsou výsledky procesu nastavení řízeného silou?

Na základě proměnlivého průběhu lisování vznikají následující scénáře (viz obrázek).

Délka dráhy zalisování se mění pomocí plynové tlakové pružiny. I když dochází k mírným odchylkám v důsledku tří ovlivňujících faktorů, každý spojovací prvek je vystaven optimální lisovací síle, a je tedy optimálně zalisován. Pro dosažení optimálních výsledků je při použití plynové vzpěry nutné správné nastavení a kontrola síly.

Při použití plynové vzpěry by se obecně neměly opomíjet některé důležité aspekty. Následující body by měly být pečlivě zkontrolovány a zohledněny při realizaci.

Nastavení přidržovacího zdvihu

Pro silou řízený proces nastavení je třeba správně nastavit také přidržovací zdvih. Toto nastavení je však mnohem jednodušší a lze jej provést mnohem hrubším způsobem než u zpracování řízeného dráhou. Při seřizování je třeba dbát na to, aby se vlisovací trn seřizovací hlavy mohl zcela odskočit v horním mrtvém bodě lisu.

V ideálním případě by měla být mezi plynovou vzpěrou a lisovacím trnem v horní mrtvé poloze mezera alespoň 1 mm. V dolním mrtvém bodě lisu by se měla plynová vzpěra vychýlit přibližně o 1 mm. Tím je zajištěno vyrovnání všech možných tolerancí. Aby se zabránilo poškození nástroje a lisovacích hlav v případě dvojího lisování v důsledku chyby obsluhy, měl by být maximální zdvih pružiny alespoň dvojnásobek výšky matice plus bezpečnostní mezera přibližně 5 mm.

Nastavení síly pružiny

Tlak v plynové pružině se volí tak, aby výsledná síla pružiny na pístu odpovídala zamýšlené lisovací síle spojovacího prvku. Síla plynové pružiny musí být nastavitelná.

Monitorování procesu pomocí tlakového spínače

Tlakový spínač se používá k monitorování procesu. Ten zajišťuje, že je na spojovací prvky vyvíjena správná přítlačná síla. Několik plynových vzpěr by mělo být vzájemně propojeno společným kruhovým vedením - se stejným spojovacím prvkem pro všechny polohy nastavení.

Připojené plynové vzpěry jsou pak monitorovány jedním tlakovým spínačem, takže nepřípustné změny tlaku - příliš vysoké nebo příliš nízké - lze rychle zaregistrovat a lisy zastavit. Proto je nutné plynové vzpěry integrovat do řídicího systému lisu.

Pokud je tlak příliš nízký a lisovací síla příliš malá, je třeba plynovou vzpěru doplnit nebo v případě netěsnosti vyměnit. Pokud je tlak příliš vysoký, může dojít k dvojímu stlačení a lis musí přejít do nouzového režimu, aby se zabránilo dalšímu stlačení a bylo možné závadu odstranit.

Možnost stlačení pružiny

Při stlačování plynové vzpěry je v konstrukci výhodné, pokud lze snadno vyrovnat větší odchylky. Například by mohlo dojít k tomu, že se kvůli chybám v obsluze stlačí dvě zalisované matice na sebe. V takovém případě se plynová vzpěra nadměrně stlačí a tlak plynové vzpěry se výrazně zvýší. To způsobí, že tlakový spínač okamžitě zastaví lisování. Proto je nezbytné integrovat tlakový spínač do řídicího systému lisu, aby se zabránilo poškození nástroje a seřizovací hlavy nebo aby se toto poškození minimalizovalo.

Dostatečný prostor pro instalaci

U silově řízeného zařízení musí být pro plynovou vzpěru dostatečný instalační prostor. Pokud dostupný prostor ve formě umožňuje použití plynové pružiny, je rozhodně vhodnější silou řízený postup nastavení než postup řízený pojezdem, zejména u spojovacích prvků s vnitřním závitem. U lisovaných šroubů není kontrola síly tak zásadní jako u lisovaných matic, ale je rovněž velmi výhodná a doporučená.

Usnadnění práce pro obsluhu lisu

Obsluha lisu může pracovat rychleji a efektivněji. Při seřizování lisu se musí soustředit pouze na plech. Následné jemné seřizování - týkající se nastavených spojů plechů - proto již není nutné. Výsledkem je mnohem rychlejší uvedení lisu do provozu a zkrácení prostojů.

Konzistentní kvalita plechového spoje

Plynová přítlačná pružina zajišťuje konzistentní výsledky lisování, a tím i konzistentní kvalitu plechového spoje. Optimalizované lisování zajišťuje rovnoměrný výkon spojovacích prvků. Zvyšuje také rychlost, s jakou je nástroj nebo cívka vložena. Výsledkem je vyšší výkon, vyšší kvalita a nižší jednotkové náklady.

U systému s řízeným zdvihem nelze kompenzovat výškové tolerance spojovacích prvků, tolerance tloušťky plechu a konfiguraci lisu. Tyto ovlivňující faktory však lze kompenzovat pomocí plynové pružiny. Bez ohledu na existující tolerance je výsledek lisování v systému řízeném silou optimalizován.

Při zvažování silově řízeného zařízení je třeba vzít v úvahu správné nastavení plynové vzpěry a dostupný montážní prostor. Pokud podmínky umožňují realizaci systému řízeného silou, je rozhodně vhodnější než alternativa řízená pojezdem, zejména u spojovacích prvků s vnitřním závitem. Práce se systémem řízeným silou také urychluje nastavení lisu a zvyšuje produktivitu.