Vad vet du om typerna och strukturerna hos pneumatiska stansar?
Det finns inga gränser för antalet tillverknings- och bearbetningssystem där pneumatiska stansar fungerar som arbetsmaskiner. Med tryckluft ger de snabb, pålitlig kraft för att sticka hål, skära ut former eller märka material. Insikten om att deras grundläggande varianter och uppbyggnad är fundamentala är viktig för att förstå deras mångsidiga natur och användningsområden.
Kärnprincip för drift:
Grundläggande omvandlar pneumatiska stansar tryckluftsenergi till mekanisk energi. Tryckluft pressas in i en cylinder och driver en kolvmekanism. Den linjära rörelsen från denna kolvmekanism överförs direkt eller via förstärkande enheter till ett stansverktyg som vidarebefordrar rörelsen till materialet där arbetet utförs.
Vanliga typer av pneumatiska stansar:
1. Reciprokerande pneumatiska stansar:
Beskrivning: Den vanligaste typen. Den pneumatiska cylinder gör att stansverktyget rör sig i en rät linje under processen, neråt vid stansrörelsen och uppåt vid återgångsrörelsen.
Undergrupper (baserat på ram/konstruktion):
- C-ram stansar: Har formen av bokstaven C. Cylindern är placerad vertikalt och på den övre armen svänger en stans som drivs ner genom materialet och in i en formskiva på den undre armen/bädden. Ger god tillgång framifrån och från sidorna till arbetsytan. Vanligtvis typisk för lättare till medelduty-arbeten och mindre arbetsstycken.
- O-ram (rak-sidig) stansar: Har en helt inkapslad/lådliknande konstruktion runtom hela arbetsytan. Cylindern placeras vertikalt på ovansidan och trycker ner stansen. Denna designs styvhet, stabilitet och noggrannhet i justering ger större styvhet som krävs vid högre tonnage, tjockare material eller precisionsstansning där extrema noggrannhet är nödvändig. Det minskar deformation av ramen under belastning.
2. Rotationspneumatiska stansar:
Beskrivning: De har inte linjära stansrörelser; de har en roterande mekanism. En kolvvätska trycker mot en vev- eller kammekanism som drivs av komprimerad luft och omvandlar kolvens linjära rörelse till en roterande rörelse i ett torn eller hjul med flera stans- och die-uppsättningar.
Funktion: Olika uppsättningar av stansar och dies placeras ovanför arbetsstycket när tornet roterar. Hålet stansas därefter genom separat nedåtriktad aktivering (vanligtvis pneumatisk) av motsvarande stans. Utmärkt för hög hastighet och upprepade stansoperationer av olika hålformar eller storlekar utan att behöva byta manuella verktyg.
Viktiga strukturella komponenter:
Pneumatiska stansar av alla typer har gemensamma kärnkonstruktioner:
1. Ram: Ger fast support och innesluter övriga delar. Absorberar stötkraften. Styvheten och kapaciteten bestäms av material (greyjärn, stål) och design (C-ram, O-ram).
2. Luftcylinder: Ett lufttät avsnitt där en komprimerad luftkraft används för att trycka på en kolvmutter. Den maximala teoretiska stanskraften (tonnage) är en funktion av cylinderdiameter och lufttryck.
3. Kolven: innesluten i cylindern, tvingas röra sig rakt på grund av lufttrycket. Och dess stång överför kraft direkt till stanshållaren eller till en förstärkningsmekanism.
4. Stanshållare / Slip: Detta är monteringen där stansverktyget sätts in och hålls säkert fast med klämmekanism. Den är direkt kopplad till kolvvagnen (i enkla konstruktioner) eller förflyttar sig i ramen. Börjar röra sig vertikalt i samma riktning som stansslaget.
5. Diehållare / Bädd: Den fasta eller rörliga delen som stadigt stöder die. Precis under stanshållaren. Stansen eller die håller materialet mellan sig och die.
6. Regleringsventiler:
- Riktningsventiler (t.ex. släplindar): Reglerar noggrant tillförsel och avförsel av komprimerad luft till och från cylinderkamrarna, vilket avgör kolvarnas position (utskjuten, återdragen, stoppad).
- Tryckregulator: Tryckregulatorn säkerställer att trycket hos den luft som injiceras i systemet är kontrollerat, vilket direkt påverkar den kraft som genereras vid punktering.
- Flödesregleringsventiler: Reglerar mängden luft som används för att fösa eller tömma cylindern, och därmed reglerar hastigheten på punkteringsrörelsen in i cylindern och tillbaka igen.
7. Styrsystem: Viktigt för noggrannhet och hållbarhet. Punktverktygshållaren/rammen rör sig längs linjära lagringar eller bustar för att centrera den perfekt i die samt minimera sidbelastning under slaget. O-ramdesigner ger normalt bättre styrning.
8. Valbar (men vanlig) luftreservoar: En tank med tryckluft runt punschen. Ger en tillgänglig luftförsörjning för att garantera en konstant slaglängd och särskilt vid snabb och kontinuerlig cykling där huvudtryckförsörjningen kan förlora tryck.
9. Slaglängdsjusteringsmekanism (vanlig): Ger operatören möjlighet att justera hur långt punschen rör sig nedåt. Detta minskar cykeltiden (spill minimeras) och bevarar verktygen. Kan vara mekaniska anslag eller inställningar.
Driftsegenskaper påverkade av struktur:
Kraft (tonnage): detta är ett resultat som erhålls genom cylinderdiameter och lufttryck. O-ramar kan hantera högre tonnage – större styvhet.
Hastighet (slag per minut – SPM): Beror på cylinderns storlek, luftflödeshastighet, ventilstyrka och rörlig massa. De högsta SPM-värdena uppnås av roterande punschmaskiner.
Noggrannhet & Repeterbarhet: Påverkas av ramstyvhet, kvaliteten på styrningsystemen och noggrannheten i kontrollventilen. O-ramar tenderar att ge högst noggrannhet.
Slutsats:
De pneumatiska stansarna motiverar sin styrka genom kombinationen av hög hastighet och renlighet med relativt enkel kontroll jämfört med det hydrauliska systemet. Att lära känna skillnaden mellan reciprokerande (C-ram, O-ram) och roterande typer ger en uppfattning om deras tillämpningsstyrkor, oavsett om det gäller flersidig enkelstationell drift eller höghastighetsdrift med flera verktyg. Deras förmågor kan sammanfattas i termer av kraft, hastighet, noggrannhet och hållbarhet genom den underliggande konstruktionen som bygger på en robust ram, kraftfull luftcylinder, exakt guidade ledningar och snabbt reagerande ventiler. Kombinationen av mekanik och pneumatiik gör dem därför till mycket användbara och oundvikliga verktyg vid effektiv bearbetning av material.