Auf hohem Niveau Pressen werden häufig nach ihrer physischen Aufstellfläche in Tisch- und Standmodelle unterteilt.Diese Bezeichnungen beziehen sich jedoch eher auf die Größe und die Montage als auf die eigentliche technische Konstruktion.Die wirklich aussagekräftigen Konstruktionskategorien basieren auf dem Mechanismus zur Krafterzeugung und der Struktur des Pressenrahmens selbst.
Um das Design einer Presse wirklich zu verstehen, muss man über ihre Größe hinausblicken.Die entscheidenden Unterscheidungsmerkmale liegen in der Energiequelle (mechanisch, hydraulisch, pneumatisch, Servo) und seine Rahmentyp (C-Rahmen vs. H-Rahmen), da diese Elemente die Geschwindigkeit, die Kraft, die Steuerung und die Eignung für eine bestimmte Aufgabe grundlegend bestimmen.
Die zwei Säulen der Pressenkonstruktion:Leistung und Rahmen
Während die Größe einer Presse einen Hinweis auf ihre allgemeine Kapazität gibt, bestimmen ihr Innenleben und ihre Struktur ihre Leistung.Anhand dieser beiden Aspekte - dem Antriebssystem und dem Gestell - klassifizieren Ingenieure und Techniker die Pressen in erster Linie.
Klassifizierung nach Energiequelle
Der "Motor" der Presse bestimmt, wie sie Kraft liefert.Jeder Typ hat ein eigenes Leistungsprofil.
- Mechanische Pressen: Diese Pressen verwenden einen Motor, der ein schweres Schwungrad in Bewegung setzt.Bei Aktivierung verbindet eine Kupplung das Schwungrad mit einer Kurbelwelle oder einem Exzentergetriebe, das den Stößel in einem kräftigen, schnellen Hub antreibt.Sie sind für ihre hohe Geschwindigkeit bekannt und der Standard für großvolumige Schneid- und Stanzarbeiten.
- Hydraulische Pressen: Diese Pressen verwenden eine motorbetriebene Pumpe, um Hydraulikflüssigkeit in einen Zylinder zu befördern, der einen Kolben antreibt, um den Stößel zu bewegen.Sie werden dafür geschätzt, dass sie an jedem Punkt des Hubs eine gleichmäßige, volle Tonnage liefern und diesen Druck über längere Zeiträume halten können.Dies macht sie ideal für das Tiefziehen, Umformen und Gießen.
- Pneumatische Pressen: Diese Pressen funktionieren nach dem gleichen Prinzip wie hydraulische Pressen, verwenden jedoch Druckluft anstelle von Flüssigkeit.Sie arbeiten viel schneller als hydraulische Pressen, sind aber auf Anwendungen mit geringerer Kraft, in der Regel unter 5 Tonnen, beschränkt.Sie werden häufig für leichte Stanz-, Crimp- und Montagearbeiten eingesetzt.
- Servo-Pressen: Diese stellen die fortschrittlichste Technologie dar und verwenden einen elektrischen Servomotor mit hohem Drehmoment, der direkt mit dem Antriebsmechanismus verbunden ist (wie eine Kugelumlaufspindel).Dadurch entfallen das Schwungrad und die Kupplung, und es wird eine vollständige, programmierbare Kontrolle über die Geschwindigkeit, die Position und die Kraft des Stößels über den gesamten Hub hinweg ermöglicht.
Klassifizierung nach Rahmenstruktur
Das Gestell ist das Rückgrat der Presse, das die immensen Kräfte aufnimmt, die im Spiel sind.Seine Form bestimmt sowohl die Steifigkeit als auch die Zugänglichkeit.
- C-Frame (oder Gap-Frame): Diese Konstruktion hat die Form des Buchstabens "C" und bietet einen offenen Zugang auf drei Seiten.Dies erleichtert das Laden von Material und die Installation von Werkzeugen.Bei Tischpressen handelt es sich fast durchgängig um C-Gestell-Konstruktionen.
- H-Rahmen (oder Straight-Side): Diese Konstruktion besteht aus zwei oder vier Säulen, die eine solide, kastenförmige Struktur bilden.Dies macht die Presse extrem steif und resistent gegen Durchbiegung unter Last, was für Präzisionsarbeit und die Aufrechterhaltung der Werkzeuglebensdauer entscheidend ist.Die meisten Pressen mit hoher Tonnage sind H-Gestell-Konstruktionen.
Verstehen der wichtigsten Kompromisse
Bei der Auswahl einer Druckmaschine gilt es, konkurrierende Leistungsmerkmale abzuwägen, die sich direkt aus ihrer Konstruktion ergeben.
Geschwindigkeit vs. Verweilzeit und Kontrolle
A mechanische Presse ist auf Geschwindigkeit ausgelegt und führt einen vollen Hub in einem Bruchteil einer Sekunde aus.Allerdings erreicht er seine Nennlast nur ganz am Ende des Hubs.
A hydraulische Presse ist im Allgemeinen langsamer, kann aber an jedem Punkt ihre volle Nennkraft ausüben.Noch wichtiger ist, dass es unter vollem Druck "verweilen" kann, was für viele Formgebungs- und Gussanwendungen unerlässlich ist.
Kraft vs. Programmierbarkeit
Hydraulische Pressen sind die Meister der rohen Kraft, die in der Lage sind, relativ kostengünstig Tausende von Tonnen an Kraft zu erzeugen.
Servo-Pressen bieten eine niedrigere Tonnage, aber eine unvergleichliche Programmierbarkeit.Dies ermöglicht komplexe Hubprofile, wie z. B. das Abbremsen bei Kontakt mit dem Teil, um Stöße zu reduzieren, und das anschließende Aufbringen einer präzisen Kraft.
Zugänglichkeit vs. Steifigkeit
Der C-Rahmen Die offene Bauweise des C-Rahmens ist seine größte Stärke, da sie das Laden der Teile und den Werkzeugwechsel vereinfacht.Unter extremer Krafteinwirkung kann sich der "Spalt" im C-Rahmen jedoch ausdehnen - ein Phänomen, das als "Gähnen" bekannt ist und die Teilegenauigkeit beeinträchtigen und den Werkzeugverschleiß beschleunigen kann.
Der H-Rahmen Die geschlossene, starre Struktur des H-Rahmens eliminiert praktisch die Durchbiegung und gewährleistet eine gleichbleibende Präzision auch bei außermittigen Lasten.Der Nachteil ist der eingeschränkte Zugang von den Seiten, was bestimmte Automatisierungs- oder Ladeszenarien erschweren kann.
Die richtige Wahl für Ihr Ziel
Die spezifischen Anforderungen Ihrer Anwendung weisen Ihnen den Weg zum richtigen Pressendesign.
- Wenn Ihr Hauptaugenmerk auf hochvolumigem Stanzen oder Schneiden liegt: Eine mechanische Presse ist aufgrund ihrer unübertroffenen Geschwindigkeit und Effizienz Ihre erste Wahl.
- Wenn Ihr Hauptaugenmerk auf dem Tiefziehen, Formen oder Zusammenbau großer Teile liegt: Eine hydraulische Presse bietet die anhaltende, kontrollierbare Kraft, die für diese Aufgaben erforderlich ist.
- Wenn Ihr Hauptaugenmerk auf höchster Präzision, dem Formen exotischer Materialien oder der Datenerfassung liegt: Eine Servopresse bietet eine unvergleichliche Kontrolle und Rückmeldung über den gesamten Prozess.
- Wenn Ihr Hauptaugenmerk auf leichten Montage- oder Stanzarbeiten mit einfacher Teilehandhabung liegt: Eine C-Gestellpresse, oft pneumatisch oder hydraulisch, bietet die beste Kombination aus Zugang und ausreichender Kraft.
Wenn Sie die Grundprinzipien der Kraft- und Gestellkonstruktion verstehen, können Sie über einfache Größenangaben hinausgehen und getrost die richtige Presse auswählen, die als präzises Werkzeug für Ihre spezielle Fertigungsaufgabe funktioniert.
Zusammenfassende Tabelle:
| Kategorie | Wesentliche Merkmale | Ideale Anwendungen |
|---|---|---|
| Stromquelle | ||
| Mechanisch | Hohe Geschwindigkeit, schwungradgetrieben | Hochvolumiges Stanzen, Schneiden |
| Hydraulisch | Konstante Kraft, Verweilzeit | Tiefziehen, Gießen, Umformen |
| Pneumatisch | Schnell wirkend, geringe Kraft | Leichtes Stanzen, Crimpen, Montieren |
| Servo | Programmierbare Steuerung, präzise Rückmeldung | Präzisionsformung, Datenerfassung |
| Rahmen Typ | ||
| C-Rahmen | Offener Zugang, einfache Beladung | Benchtop-Einsatz, leichte Montage |
| H-Rahmen | Hohe Steifigkeit, minimale Durchbiegung | Präzisionsarbeit, Aufgaben mit hoher Tonnage |
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