高いレベルで プレス機は、その物理的な設置面積によって、ベンチトップ型か床置き型かに分類されることが多い。しかし、これらのラベルは、中核となるエンジニアリング・デザインよりも、むしろサイズや取り付けを意味しています。真に意味のある設計カテゴリーは、力を発生させるために使用されるメカニズムやプレスフレーム自体の構造に基づいています。
プレスの設計を真に理解するには、そのサイズを越えて見なければならない。重要な違いは 動力源 (機械式、油圧式、空圧式、サーボ式)およびフレームタイプ フレームタイプ (Cフレーム対Hフレーム)、これらの要素は基本的にその速度、力、制御、そして特定の作業への適合性を決定するからです。
プレス設計の2つの柱:パワーとフレーム
印刷機のサイズは、その一般的な能力を知る手がかりとなりますが、その内部構造と仕組みは、その性能を定義するものです。これらの2つの側面-駆動システムとフレーム-は、エンジニアと技術者が印刷機を分類する主な方法です。
動力源による分類
プレスの "エンジン "は、どのように力を発揮するかを決定します。それぞれのタイプには、明確な性能プロファイルがあります。
- 機械式プレス: 重いフライホイールをモーターで回転させます。クラッチが作動すると、フライホイールがクランクシャフトまたは偏心ギアに接続され、ラムが強力かつ高速なストロークで駆動します。油圧プレスは高速で知られ、大量ブランキングやスタンピングの標準となっている。
- 油圧プレス: モーター駆動のポンプで作動液をシリンダー内に送り込み、ピストンを押してラムを動かします。この油圧シリンダーは、ストロークのどのポイントでも安定したフルトン数を供給し、その圧力を長時間保持できることで高く評価されています。そのため、深絞り、成形、成型に理想的です。
- 空気圧プレス: 油圧と同じ原理で作動し、流体の代わりに圧縮空気を使用します。油圧式よりはるかに速く作動しますが、通常5トン以下の低荷重用途に限定されます。軽度のパンチング、圧着、組立に一般的です。
- サーボプレス: 高トルクの電動サーボモーターを駆動機構(ボールねじのようなもの)に直結させた、最先端の技術です。これにより、フライホイールとクラッチが不要になり、ラムの速度、位置、力を全ストロークにわたって完全にプログラム制御できる。
フレーム構造による分類
フレームは印刷機の骨格であり、大きな力を管理する。その形状によって、剛性とアクセス性の両方が決まります。
- Cフレーム(または隙間フレーム): C-Frame(またはGap-Frame):このデザインは「C,」という文字のような形をしており、3つの側面が開いています。そのため、材料を載せたり、工具を取り付けたりするのが簡単です。卓上型プレスは、ほとんどの場合Cフレーム設計です。
- Hフレーム(またはストレートサイド): この設計は、2本または4本の支柱を特徴とし、強固な箱状の構造を作り出します。このため、プレスは極めて剛性が高く、荷重によるたわみにも強く、精密作業や工具寿命の維持に不可欠です。ほとんどの高張力プレスはHフレーム設計です。
主要なトレードオフを理解する
印刷機の選択には、その設計に直接起因する、競合する性能特性のバランスをとることが含まれます。
スピード対滞留とコントロール
A 機械式プレス はスピード重視で作られており、フルストロークをほんの一瞬で完了します。しかし、定格トン数に達するのはストロークの一番下だけです。
A 油圧プレス 油圧プレスは一般的にスピードが遅いが、どのポイントでも定格の力をフルに発揮できる。さらに重要なことは、多くの成形や成型の用途に不可欠な、全圧力下での「ドエル」が可能であるということです。
力とプログラム可能性
油圧プレス 数千トンの力を比較的経済的に発生させることができる。
サーボプレス は、トン数の上限は低いですが、比類のないプログラマビリティを提供します。これにより、部品との接触時に減速して衝撃を緩和し、その後正確な力を加えるなど、複雑なストロークプロファイルが可能になります。
アクセス性と剛性
Cフレーム Cフレーム オープン設計は最大の強みであり、部品の装填や金型交換を簡素化します。しかし、大きな力がかかると、C-フレームの "隙間 "が広がってしまうことがあります。
Hフレームの Hフレーム の閉鎖的で剛性の高い構造により、たわみが実質的に排除され、オフセンター荷重でも一貫した精度が保証されます。その代償として、側面からのアクセスが減少し、特定のオートメーションや負荷シナリオが複雑になる可能性があります。
目的に合った正しい選択
お客様のアプリケーション固有の要件が、適切なプレス設計を導き出します。
- お客様の主な用途が大量のスタンピングやブランキングであれば、機械式プレスが最適です: 機械プレスは、その比類のないスピードと効率性から、お客様のデフォルトの選択です。
- 深絞り、成形、または大型部品の組立が主な目的であれば、油圧プレスが適しています: 油圧プレスは、これらの作業に必要な持続的で制御可能な力を提供します。
- 究極の精密さ、エキゾチックな材料の成形、またはデータ収集に主眼を置くのであれば、サーボプレスが最適です: サーボプレスは、プロセス全体にわたって比類のない制御とフィードバックを提供します。
- お客様の主な焦点が、簡単な部品ハンドリングによる軽度の組立またはパンチングである場合: 多くの場合、空気圧式または油圧式のCフレームプレスは、アクセスと十分な力の最良の組み合わせを提供します。
力とフレーム設計の核となる原理を理解することで、単純なサイズ表示を超えて、特定の製造課題に対して正確なツールとして機能する適切なプレスを自信を持って選択することができます。
概要表
カテゴリー | 主な特徴 | 理想的なアプリケーション |
---|---|---|
動力源 | ||
機械式 | 高速、フライホイール駆動 | 大量スタンピング、ブランキング |
油圧 | 安定した力、ドエル能力 | 深絞り、成形、フォーミング |
空気圧 | 即効性、低荷重 | 軽い打ち抜き、圧着、組立 |
サーボ | プログラマブル制御、正確なフィードバック | 精密成形、データ収集 |
フレームタイプ | ||
Cフレーム | オープンアクセス、容易なローディング | 卓上使用、軽い組み立て |
Hフレーム | 高剛性、たわみ最小 | 精密作業、高張力作業 |
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