Bạn Biết Gì Về Các Loại Và Cấu Trúc Máy Đột Khí Nén?
Không có giới hạn về số lượng hệ thống sản xuất và gia công mà trong đó các máy đục lỗ khí nén đóng vai trò là thiết bị chủ lực. Với nguồn khí nén, chúng cung cấp lực tác động nhanh chóng và đáng tin cậy để đục lỗ, cắt hình dạng hoặc dập nổi lên vật liệu. Việc nhận thức rằng các dạng cơ bản và cấu trúc của chúng mang tính nền tảng là rất quan trọng để khẳng định bản chất đa năng cũng như phạm vi sử dụng rộng rãi.
Nguyên lý hoạt động cốt lõi:
Về cơ bản, máy đục lỗ khí nén chuyển đổi năng lượng khí nén thành năng lượng cơ học. Không khí nén được đưa vào một xi-lanh và làm dịch chuyển piston. Chuyển động thẳng của piston này, trực tiếp hoặc thông qua các thiết bị khuếch đại, truyền lực đến mũi đục, từ đó truyền chuyển động tới vật liệu để thực hiện công việc.
Các loại máy đục lỗ khí nén phổ biến:
1. Máy đục lỗ khí nén kiểu hành trình kép:
Mô tả: Loại phổ biến nhất. Xi-lanh khí nén làm cho dụng cụ đục di chuyển theo đường thẳng, đi xuống trong quá trình đục và đi lên trong quá trình hồi vị.
Các loại phụ (dựa trên khung/cấu trúc):
- Máy đột C-Frame: Có hình dạng giống chữ C. Xi-lanh được đặt theo chiều dọc và trên tay đòn trên có một đầu đột chuyển động đi xuống xuyên qua vật liệu và vào khuôn ở tay đòn dưới/bàn máy. Loại này có khả năng tiếp cận tốt từ phía trước và hai bên khu vực làm việc. Thường đặc trưng cho các công việc từ nhẹ đến trung bình và các chi tiết nhỏ hơn.
- Máy đột O-Frame (Straight-Side): Có cấu tạo hoàn toàn bao kín, dạng hộp quanh toàn bộ khu vực làm việc. Xi-lanh được đặt dọc ở phía trên và đẩy đầu đột đi xuống. Độ cứng vững, ổn định và độ chính xác căn chỉnh của thiết kế này mang lại sự vững chắc cần thiết trong các ứng dụng tải trọng lớn hơn, vật liệu dày hơn hoặc đột chính xác cao nơi yêu cầu độ chính xác cực kỳ nghiêm ngặt. Thiết kế này giảm biến dạng khung khi chịu tải.
2. Máy đột khí nén kiểu xoay:
Mô tả: Chúng không có hành trình đấm theo đường thẳng; chúng có cơ chế quay. Một piston đẩy vào cơ cấu trục khuỷu hoặc cam được dẫn động bởi khí nén và chuyển đổi chuyển động tịnh tiến của piston thành chuyển động quay của một tháp xoay hoặc bánh xe có nhiều bộ đầu đấm và cối đột.
Chức năng: Các bộ đấm và cối khác nhau được đặt phía trên phôi khi tháp xoay quay. Lỗ sau đó được đột bằng cách điều khiển riêng rẽ hướng xuống dưới (thường là khí nén) của đầu đấm tương ứng. Hiệu suất vượt trội trong các trường hợp yêu cầu tốc độ cao, đột lặp lại nhiều lần các hình dạng hoặc kích cỡ lỗ khác nhau mà không cần thay đổi dụng cụ thủ công.
Các thành phần cấu trúc chính:
Tất cả các loại đầu đấm khí nén đều có cấu tạo cốt lõi giống nhau:
1. Khung: Tạo sự hỗ trợ vững chắc và chứa các bộ phận còn lại. Hấp thụ lực sốc do va chạm. Độ cứng vững và khả năng chịu tải được xác định bởi vật liệu (gang, thép) và thiết kế (khung dạng C, khung dạng O).
2. Xi lanh khí: Một khoang kín khí trong đó lực không khí nén được sử dụng để đẩy pít-tông. Lực đột dập lý thuyết tối đa (tấn) phụ thuộc vào đường kính xi lanh và áp suất không khí.
3. Pít-tông: Được bao kín bên trong xi lanh, nó bị ép chuyển động thẳng nhờ áp suất không khí. Thanh pít-tông truyền lực trực tiếp đến bộ giữ đầu dập hoặc đến cơ cấu khuếch đại lực.
4. Bộ giữ đầu dập / Pittông: Đây là cụm lắp vào đó dụng cụ dập được chèn vào và cố định chắc chắn bằng cách kẹp. Nó liên kết trực tiếp với thanh pít-tông (trong các thiết kế đơn giản) hoặc di chuyển trong khung. Bắt đầu chuyển động theo hướng của hành trình dập theo phương thẳng đứng.
5. Bộ giữ cối dập / Bàn máy: Phần cố định hoặc di động hỗ trợ cối dập một cách vững chắc. Nằm ngay phía dưới bộ giữ đầu dập. Đầu dập hoặc cối dập kẹp vật liệu giữa chúng.
6. Van điều khiển:
- Van định hướng (ví dụ: Van trượt): Điều chỉnh chính xác lượng khí nén đi vào và đi ra khỏi các buồng xi lanh, từ đó xác định vị trí (đẩy ra, rút vào, dừng) của các piston.
- Bộ điều áp: Bộ điều áp đảm bảo áp suất của khí được bơm vào hệ thống được kiểm soát, điều này ảnh hưởng trực tiếp đến lực đột dập được tạo ra.
- Van điều khiển lưu lượng: Điều chỉnh tốc độ dòng khí dùng để cấp hoặc xả khí vào/xi lanh, do đó kiểm soát tốc độ chuyển động của đầu đột vào và ra khỏi xi lanh.
7. Hệ thống dẫn hướng: Rất quan trọng đối với độ chính xác và độ bền. Đầu kẹp chày/cán truyền lực di chuyển theo các bạc trượt tuyến tính hoặc ống lót để luôn được căn giữa khuôn chính xác, đồng thời trong suốt hành trình thì tải lệch tâm là tối thiểu. Các thiết kế khung dạng O thường cung cấp khả năng định hướng tốt hơn.
8. Bình chứa khí nén (tùy chọn nhưng phổ biến): Một bình chứa khí nén xung quanh đầu đột. Cung cấp nguồn khí sẵn có để đảm bảo hành trình đột ổn định và đặc biệt quan trọng trong các chu kỳ nhanh và liên tục có thể làm mất áp lực từ đường cung cấp chính.
9. Cơ chế điều chỉnh hành trình (phổ biến): Cho phép người vận hành điều chỉnh khoảng cách mà đầu đột di chuyển xuống. Điều này giảm thời gian chu kỳ (tối thiểu phế phẩm) và bảo vệ dụng cụ. Có thể là các điểm dừng cơ học hoặc bộ thiết lập.
Đặc tính vận hành bị ảnh hưởng bởi cấu trúc:
Lực (Tấn): đây là kết quả đạt được thông qua kích thước đường kính xi lanh và áp suất khí. Khung O-frame có thể hoạt động với tải trọng lớn hơn - độ cứng vững cao hơn.
Tốc độ (Số lần đột mỗi phút - SPM): Phụ thuộc vào kích thước xi lanh, tốc độ lưu lượng khí, tốc độ van và khối lượng chuyển động. Tốc độ SPM cao nhất đạt được ở các máy đột kiểu xoay.
Độ chính xác & Khả năng lặp lại: Bị ảnh hưởng bởi độ cứng của khung, chất lượng hệ thống dẫn hướng và độ chính xác của van điều khiển. Khung O-frame thường đảm bảo độ chính xác cao nhất.
Kết luận:
Các máy đột khí nén chứng minh được ưu thế của chúng nhờ sự kết hợp giữa tốc độ cao và độ sạch, cùng với hệ thống điều khiển tương đối đơn giản khi so sánh với hệ thống thủy lực. Việc tìm hiểu sự khác biệt giữa các loại kiểu dùng cơ cấu tịnh tiến (khung C, khung O) và kiểu quay sẽ giúp hình dung rõ hơn về phạm vi ứng dụng của chúng, từ vận hành đa năng tại một trạm duy nhất đến các hoạt động tốc độ cao với nhiều công cụ. Khả năng của chúng có thể được tổng kết thông qua các yếu tố lực, tốc độ, độ chính xác và độ bền, dựa trên cấu trúc nền tảng bao gồm khung máy chắc chắn, xi-lanh khí mạnh mẽ, cơ cấu dẫn hướng chính xác và van điều khiển nhạy bén. Sự kết hợp giữa cơ học và khí nén do đó khiến chúng trở thành những công cụ hữu ích và không thể thiếu trong quá trình xử lý vật liệu một cách hiệu quả.