Tendências de desenvolvimento e principais tecnologias de prensas hidráulicas inteligentes

As prensas hidráulicas inteligentes são equipamentos de fabricação de alta tecnologia, voltados principalmente para os processos de projeto, fabricação e utilização deprensas hidráulicasUtiliza tecnologias inteligentes avançadas, como percepção de informações, tomada de decisões e julgamento, e execução segura, para formar um sistema homem-máquina composto por especialistas humanos e máquinas inteligentes. Permite a melhor organização e alocação otimizada de recursos como produtos, ferramentas, ambiente e trabalhadores, expandindo, ampliando e substituindo parcialmente o trabalho físico e mental humano no processo de fabricação por hidroformagem. Este artigo apresentará as tendências de desenvolvimento e as principais tecnologias de prensas hidráulicas inteligentes.

Tendências de desenvolvimento de prensas hidráulicas inteligentes

1. Inteligente. A curva de movimento do cursor pode ser otimizada online de acordo com diferentes processos de produção e requisitos do molde (como corte, estampagem, extrusão de chapas, estampagem progressiva, etc.). Curvas características de trabalho especiais podem ser projetadas para realizar processamentos complexos e de alta precisão. Permite o "movimento livre" do cursor.
2. Alta eficiência. O número de cursos do cursor pode ser configurado em uma ampla faixa. A velocidade e o curso do cursor são fáceis de ajustar. Com o auxílio da tecnologia multiestação e da tecnologia de alimentação automática, a eficiência da produção é significativamente aprimorada.
3. Alta precisão. Através da tecnologia de servocontrole, o movimento da prensa hidráulica pode ser controlado com precisão. Geralmente, elas são equipadas com um dispositivo de detecção de deslocamento do cursor. Qualquer posição do cursor pode ser controlada com exatidão. As características de movimento do cursor podem ser otimizadas. Ao esticar, dobrar e imprimir, a curvatura adequada do cursor pode reduzir o retorno elástico e melhorar a precisão das peças.

4. Composição funcional. Para novos processos como forjamento isotérmico e conformação superplástica, o espaço do deslizador e do molde é utilizado para criar um ambiente de aquecimento com temperatura controlada. Os processos de forjamento, estampagem e tratamento térmico são combinados para obter múltiplas aplicações em uma única máquina e garantir a qualidade do produto.
5. Baixo ruído. A prensa hidráulica inteligente simplifica o sistema de transmissão e reduz o ruído. Ajuda a reduzir o ruído de puncionamento definindo uma curva de movimento de baixo ruído para o cursor. Comparado com o puncionamento tradicional, o novo processo de puncionamento em duas etapas pode reduzir o ruído em pelo menos 10 dB.
6. Alta eficiência em economia de energia. A prensa servo-hidráulica adota transmissão direta, o que reduz significativamente as ligações de transmissão, a necessidade de lubrificação e facilita a manutenção. Após a parada do cursor, o motor para, reduzindo consideravelmente o consumo de energia.
7. Fácil de operar. Monitore as operações do processo e a qualidade por meio de tecnologia de software moderna e planeje e otimize todo o processo de fabricação no computador. O uso e a operação são mais intuitivos para o usuário.
As prensas hidráulicas inteligentes têm uma gama de aplicações mais ampla do que as prensas hidráulicas tradicionais e apresentam alto valor agregado. Podem ser utilizadas em processos de conformação de precisão, como estampagem de chapas metálicas, forjamento isotérmico, prensagem de pó, vulcanização de borracha, prensagem a quente de placas de fibra, endireitamento, montagem por prensa, moldagem por injeção, etc.

Tecnologias-chave de prensas hidráulicas inteligentes

As principais tecnologias para o desenvolvimento de prensas hidráulicas inteligentes são as seguintes:
1. O servomotor é usado para acionar diretamente a bomba de óleo principal doprensa hidráulicaAtualmente, ainda existem muitas dificuldades técnicas no acionamento direto de bombas hidráulicas por servomotores de alta potência. A faixa de ajuste de velocidade da bomba hidráulica precisa ser muito ampla. A bomba hidráulica pode funcionar normalmente mesmo abaixo de 10 rpm. Geralmente, a velocidade mínima da bomba hidráulica é de 600 rpm, o que dificulta o atendimento aos requisitos de regulação de velocidade em larga escala.

2. Servomotor CA de alta potência e sistema de controle de acionamento. Atualmente, os motores de relutância variável (SMR) são os mais utilizados, apresentando vantagens como simplicidade e confiabilidade, operação eficiente em quatro quadrantes em uma ampla faixa de velocidade e torque, resposta rápida e baixo custo. Suas desvantagens incluem grandes flutuações de torque e vibrações intensas. O sistema apresenta características não lineares, altos custos de controle e baixa densidade de potência. Portanto, é necessário desenvolver tecnologias de controle para servomotores CA de alta potência e tecnologias de aplicação relacionadas.

3. Sistema de controle especial. A tecnologia de controle em malha fechada da pressão e posição da prensa hidráulica é implementada por meio de alterações na velocidade do servomotor. Como a maioria das prensas hidráulicas existentes é controlada por CLP (Controlador Lógico Programável), as prensas hidráulicas inteligentes utilizam controle programático em malha fechada para pressão e velocidade hidráulicas, o que exige um grande volume de cálculos e apresenta dificuldades para atender às necessidades de flexibilidade do processo. É necessário desenvolver um sistema de controle dedicado utilizando um PC industrial.

4. Sistema de recuperação e gestão de energia. Para minimizar as perdas de energia, é necessário recuperar e reutilizar a energia potencial gerada pelo peso do cursor e pela redução da pressão no cilindro hidráulico. Em termos de gestão de energia, como a potência instantânea é muitas vezes superior à potência média, o aproveitamento energético em grandes máquinas hidráulicas inteligentes deve ser feito de forma a evitar impactos na rede elétrica.

5. Otimização do processo de conformação com base em prensa hidráulica inteligente. Os materiais e formatos das peças são diferentes, e seus processos de produção também variam. A prensa hidráulica inteligente é otimizada e combinada com diversos processos de conformação, e somente compreendendo o melhor caminho de processo é que ela pode demonstrar sua superioridade. Estudar o mecanismo de conformação de diferentes processos e estabelecer parâmetros otimizados adequados a cada processo é fundamental para melhorar a qualidade do produto, a eficiência da produção e reduzir os custos de produção.

6. Projeto otimizado do corpo da prensa hidráulica inteligente. Comparadas às prensas hidráulicas tradicionais, as prensas hidráulicas inteligentes apresentam vantagens como economia de energia, redução de ruído, múltiplas funções, etc., e seu projeto de corpo exige a consideração de mais fatores. Isso inclui principalmente os diversos efeitos possíveis do processamento térmico, condições extremas de trabalho, frequência de operação, complexidade das peças, etc.

O projeto da estrutura da prensa servo-hidráulica exige a formação de um método de projeto e um sistema técnico que levem em consideração as restrições de rigidez, resistência e desempenho dinâmico da máquina-ferramenta de forjamento.

7. Software para projeto e fabricação de prensas hidráulicas inteligentes. A fase de projeto da prensa hidráulica inteligente requer software de elementos finitos e otimização para realizar cálculos de acoplamento multifísico, simulando o processo de operação do tratamento térmico e proporcionando aos usuários uma experiência intuitiva. Durante a operação, são necessários um robusto banco de dados de processos inteligentes, biblioteca especializada, diagnóstico remoto de falhas e outros softwares para dar suporte aos cálculos de processo em tempo real, visando alcançar o melhor desempenho. Após a operação, as informações relevantes de fabricação e operação do equipamento são coletadas em tempo real para garantir o funcionamento normal do equipamento.

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