A hydraulinen puristin on työskentelylaite, joka käyttää paineistettua hydraulinestettä puristusvoiman luomiseen ja pitämiseen työkappaleessa. CNC-työstössä ja muissa valmistusprosesseissa hydrauliset puristimet pitävät osat tiukasti paikoillaan jyrsinnän, porauksen, sorvauksen ja hionnan aikana, jotta mittatarkkuus ja pinnan viimeistely pysyvät yhtenäisinä jokaisessa kappaleessa tuotantoajon aikana.
Tyypillisessä hydraulisessa kiinnitysjärjestelmässä on kolme ydinelementtiä: a hydraulinen voimayksikkö joka tuottaa paineistettua öljyvirtausta, puristussylintereitä tai toimilaitteita, jotka muuttavat tämän paineen mekaaniseksi pitovoimaksi, ja ohjauspiirin venttiileillä, letkuilla ja liittimillä, jotka säätelevät kiristysnopeutta, painetta ja ajoitusta.
Valmistajat valitsevat hydrauliset puristimet ensisijaisesti toistettavuus . Manuaalinen ruuvipenkki riippuu käyttäjän vahvuudesta ja tunteesta; hydraulipuristin kohdistaa saman voiman jokaiseen työkiertoon, mikä poistaa yhden yleisimmistä koneistuksen vaihteluiden syistä. Hydrauliset puristimet tarjoavat myös paljon suuremman voiman pienellä jalanjäljellä, minkä vuoksi ne ovat vakiovarusteita nykyaikaisissa koneistuskeskuksissa, siirtolinjoissa ja joustavissa valmistusjärjestelmissä.
Kuinka hydraulinen puristin toimii?
Toimintaperiaate on selkeä. Sähkömoottori käyttää hydraulipumppua, yleensä hammaspyöräpumppua, joka imee öljyä säiliöstä ja työntää sen suuntasäätöventtiilin läpi kohti puristussylinteriä. Kun öljy tulee paineaukkoon, mäntä ulottuu ja siirtää kääntövarren tai puristinlohkon alas työkappaleen päälle. Kun suuntaventtiili siirtyy, öljy palaa säiliöön ja puristin avautuu.
Useimmat työstökoneiden kiinnityspiirit käyttävät kaksitoimiset sylinterit , jotka vaativat painetta puristaakseen ja painetta vapauttaakseen. Yksitoimiset versiot käyttävät jousipalautusta ja tarvitsevat painetta vain yhteen suuntaan, mikä tekee niistä yksinkertaisempia mutta hitaampia. Puristusvoima on yhtä suuri kuin hydraulipaine kerrottuna tehokkaalla männän pinta-alalla. Esimerkiksi 63 mm:n sylinteri 100 baarin paineella tuottaa noin 31 kN ennen kuin vipusuhdetta käytetään.
Yksi kohta ymmärretään usein väärin: puristimen runko ei määritä puristusvoimaa. Tehoyksikkö ja paineenalennusventtiilin asetus tekevät. Siksi tehoyksikön valinta on yhtä tärkeää kuin itse puristimen valinta. Jos haluat ymmärtää, kuinka paine-, virtaus- ja suuntaventtiilit toimivat yhdessä piirin sisällä, tutustu hydraulijärjestelmien toimintaperiaate kerrotaan toimialauutisissamme.
Hydraulinen puristusvoimayksikkö työstökoneille Tämä kompakti voimayksikkö ylläpitää vakaata puristuspainetta hydraulisen lukon avulla, siinä on energiaa säästävä jaksottainen moottori ja tarjoaa moottori- ja jännitevaihtoehtoja joustavaan työstökoneiden integrointiin. Näytä tuote → Hydraulisten puristimien päätyypit
Hydraulisia puristimia on useita mekaanisia kokoonpanoja, joista jokainen on suunniteltu tiettyä työskentelygeometriaa varten. Yleisimmät työstökoneista ja kiinnikkeistä löytyvät tyypit on kuvattu alla.
Swing kiinnikkeet
Kääntöpuristin kääntää varttansa työkappaleen yläpuolelle ja liikkuu sitten alas pystysuunnassa kiinnittääkseen. Kääntökulma on yleensä 30, 45 tai 90 astetta. Kääntöpuristimet ovat suosituin vaihtoehto yläkiinnitykseen, koska ne jättävät lastausalueen täysin auki. Käytettävissä oleva voima vaihtelee tyypillisesti 5 kN - 50 kN .
Lohko- ja linkkipuristimet
Nämä matalaprofiiliset puristimet vetävät osan alas kulmassa. Ne ovat hyödyllisiä kompakteissa kalusteissa, joissa iskupituus on rajoitettu. Puristusvoima välittyy nivelmekanismin kautta, mikä saa aikaan myös vaakasuoran pitovaikutuksen, joka estää osaa nousemasta raskaan leikkauksen aikana.
Reunakiinnikkeet
Reunapuristimet lähestyvät työkappaletta sivulta jättäen koko yläpinnan vapaaksi työkaluille. Monissa hydraulisissa reunakiinnittimissä yhdistyvät vaakasuora työntö ja pystysuora alasveto, mikä on välttämätöntä ohuille tai vääntymiselle alttiille osille, kuten alumiinikoteloille ja kansilevyille.
Laajentuvat holkit ja karat
Nämä puristimet laajenevat ulospäin porauksen tai koneistetun osan sisältä. Ne sopivat ihanteellisesti hammaspyörille, hihoille ja valukappaleille, jotka on sijoitettava sisähalkaisijalle. Säteittäinen laajeneminen keskittää osan ja jakaa puristusvoiman tasaisesti kehän ympärille, mikä vähentää vääristymiä ohutseinäisissä osissa.
Hydrauliset ruuvipuristimet
Itsekeskittyvät tai kiinteäleuaiset hydraulikäyttöiset ruuvipuristimet ovat yleisiä lavatetuissa työstöjärjestelmissä, koska ne voidaan vapauttaa ja kiinnittää uudelleen automaattisesti ilman käyttäjän väliintuloa. Hydraulinen ruuvipenkki tyypillisesti toimittaa 10 kN - 60 kN puristusvoimalla ja se on rakennettu toistuviin suuritehoisiin jaksoihin.
Yhteenveto yleisistä hydraulipuristintyyleistä ja niiden tyypillisistä työskentelyalueista | Puristimen tyyppi | Tyypillinen voimaalue | Paras sovellus |
| Swing puristin | 5-50 kN | Yläkiinnitys koneistuskeskuksiin ja hautakiviin |
| Lukko- ja linkkipuristin | 3-30 kN | Matalaprofiiliset kalusteet rajoitetulla iskulla |
| Reunakiinnike | 2-25 kN | Sivukiinnitys esteettömällä työkalulla |
| Laajentuva holkki ja kara | 10-80 kN | Sisäinen porauskiinnitys hammaspyörille, holkeille ja valukappaleille |
| Hydraulinen ruuvipenkki | 10-60 kN | Lavattu järjestelmät ja itsekeskittyvä työntö |
Hydraulisylinteri kiinnitykseen ja käyttöön Monipuolinen hydraulisen energian lineaariliikkeeksi muuntava toimilaite, joka on rakennettu lujista materiaaleista ja tarkasta tiivistämisestä luotettavaan kiinnitykseen ja paikannukseen vaativissa työstösovelluksissa. Näytä tuote → Tärkeimmät tiedot, jotka on arvioitava ennen ostamista
Hydraulinen puristin on juuri niin hyvä kuin sen takana olevat numerot. Kun vertaat tuotteita, tarkista seuraavat parametrit leikkauskuormituksiesi, kiinnitysasettelusi ja syklin aikatavoitteisiisi nähden.
Tärkeät hydraulipuristimen tekniset tiedot ja niiden käytännön vaikutukset | Erittely | Tyypillinen alue | Miksi sillä on merkitystä |
| Puristusvoima | 2-80 kN | Määrittää, pysyykö osa jäykkä leikkauskuormituksen alaisena |
| Männän isku | 5-50 mm | Pidempi isku helpottaa osien kuormitusta syvissä kiinnikkeissä |
| Käyttöpaine | 70, 140 tai 210 bar | Korkeampi paine mahdollistaa pienemmät sylinterit samalla voimalla |
| Pumpun virtausnopeus | 1-20 l/min | Ohjaa auki-sulkemisnopeutta ja syklin kokonaisaikaa |
| Toistettavuus | ±0,01 - ±0,05 mm | Vaikuttaa yhtenäisyyteen moniosaisissa tai lavastetuissa prosesseissa |
| Vapauta paine | Tarkoitettu kaksitoimisille malleille | Varmistaa luotettavan puristuksen joka syklissä |
Hydrauliset vs pneumaattiset vs mekaaniset puristimet
Jokaisella kiinnitystekniikalla on paikkansa myymälässä. Alla oleva vertailu osoittaa, miksi hydrauliset puristimet hallitsevat voimakkaita ja erittäin tarkkoja työstöympäristöjä.
Hydraulisten, pneumaattisten ja mekaanisten kiinnitysmenetelmien vertailu | Kriteerit | Hydraulinen | Pneumaattinen | Mekaaninen |
| Voiman tiheys | korkea; kompaktit sylinterit tuottavat 20-50 kN | Matala; sylinterit ovat suuria yli 5 kN | Keskikokoinen; rajoittaa käyttäjän vahvuus |
| Nopeus ja hallinta | Tasainen, säädettävä nopeus ja voima | Nopea, mutta voima vaihtelee ilmanpaineen mukaan | käsikirja; riippuu käyttäjän tekniikasta |
| Toistettavuus | Erinomainen; sama voima joka syklissä | Hyvä; vaikuttaa ilman kokoonpuristuvuus | Huono; operaattorista riippuvainen |
| Järjestelmän jalanjälki | Pumppu, säiliö, venttiilit, letkut | Kompressori, FRL, venttiilit | Ei mitään |
| Melutaso | Kohtalainen | Korkea | Matala |
| Kustannusprofiili | Korkeaer initial, lower long-term per-part cost | Matala initial, higher energy cost | Matalaest initial, highest labor cost |
Teolliset sovellukset, jotka riippuvat hydraulisista puristimista
Hydrauliset puristimet eivät rajoitu yhteen pystysuoraan. Ne näkyvät kaikkialla, missä leikkausvoimat ovat suuret, toleranssit ovat tiukat tai kiertoaikojen on oltava lyhyitä. Yleisimpiä toimialoja ovat:
- CNC-työstökeskukset ja HMC:t: Hautakivien kääntöpuristimet ja hydrauliset ruuvipuristimet pitävät useita osia lavaa kohden, mikä mahdollistaa valotuotannon.
- Auton voimansiirto: Moottorilohkot, sylinterikannet ja vaihteistokotelot työstetään 20-40 kN:lla puristusasemaa kohti, ja sykliajat ovat usein alle 30 sekuntia.
- Ilmailun rakenneosat: Ohutseinäiset alumiini- ja titaanikomponentit vaativat pienen, hajautetun puristusvoiman vääristymien välttämiseksi; laajenevat karat ja reunapuristimet ovat yleisiä ratkaisuja.
- Raskaiden laitteiden valmistus: Hydraulipumppujen kotelot, venttiilirungot ja vaihteiston komponentit hyötyvät suurien kiinnitysten hydraulisen kiinnityksen suuresta voimatiheydestä.
- Energia ja tuulivoima: Suuren halkaisijan omaavat laakeripesät ja vaihteistokotelot kiinnitetään vaakaporauskoneisiin, joissa pienikokoisen puristimen on silti kestettävä raskaita katkonaisia leikkauksia.
Kuinka valita oikea hydraulinen puristusvoimayksikkö
Tehoyksikkö on kiinnitysjärjestelmän sydän. Se asettaa paineen, syöttää virtauksen ja määrittää kuinka nopeasti puristimet liikkuvat. Noudata näitä valintavaiheita:
- Yhdistä puristimiesi paineluokitus. Jos puristin on mitoitettu 140 baariin, aseta varoventtiili 120-130 baariin, jotta jää turvamarginaali ja pidennä tiivisteen käyttöikää.
- Laske virtausnopeus sylinterin tilavuudesta ja sykliajasta. Esimerkki: sylinterin, jonka porausala on 12,6 cm² ja kiristysisku 40 mm, tilavuus on 50,4 cm³. Sulkeminen 3 sekunnissa vaatii noin 1,0 l/min puristinta kohti. Jos puristin toimii samanaikaisesti neljällä, valitse yksikkö, joka tuottaa vähintään 4 l/min.
- Määritä säiliön koko käyttöjaksoa varten. Hyvä sääntö on, että säiliön tilavuus on 3-5 kertaa pumpun virtaus minuutissa jatkuvassa käytössä, suurempi, jos kone toimii kuumassa ympäristössä.
- Tarkista käyttösuhde. Jaksottainen kiinnitys toimii hyvin vaihtovirtayksikön kanssa; erittäin toistuva kiristys tai useat vuorot saattavat tarvita yksikön, joka on suunniteltu jatkuvaan käyttöön öljynjäähdyttimellä.
- Päätä venttiilin integroinnista. Integroitu venttiililohko ja jakotukki vähentävät letkua, vuotoja ja kokoonpanoaikaa ja yksinkertaistavat myöhempää vianmääritystä.
Koneisiin, joissa on useita kiinnitysvyöhykkeitä tai lisähydraulitoimintoja, suurempi hydrauliasema, jossa on useita piirejä, voi sopia paremmin. Selaa AC-sarjan hydraulimoottorien luettelo vertailla painetta, virtausta ja säiliökonfiguraatioita.
Hydraulinen Station for Multi-Circuit Systems Hydraulijärjestelmien voimanlähteenä toimiva asema yhdistää pumpun, moottorin, säiliön ja ohjausventtiilit tarjoten mukautettavan paineen ja virtauksen vakaan toiminnan varmistamiseksi kaikissa teollisuuslaitteissa. Näytä tuote → Parhaat asennuksen ja ylläpidon käytännöt
Hydraulinen kiinnitysjärjestelmä toimii vuosia vähällä huomiolla, mutta vain, jos se on asennettu siististi ja tarkastetaan säännöllisesti. Käytä näitä käytäntöjä lähtökohtana:
- Kiristä kaikki kiinnityspultit valmistajan suosittelemaan momenttiin. Löysät puristimet liikkuvat kuormituksen alaisena ja tuhoavat sekä kiinnittimen että työkappaleen.
- Pidä öljy puhtaana. ISO 4406 luokka 20/18/15 tai parempi on käytännöllinen kohde työstökoneiden kiinnityspiireille. Likainen öljy on suurin syy venttiilien juuttumiseen ja tiivisteiden ennenaikaiseen kulumiseen.
- Tarkista ylipaineventtiilin asetus kuuden kuukauden välein. Ajelehtiva varoventtiili vähentää äänettömästi puristusvoimaa ja aiheuttaa romutettuja osia.
- Tarkista tankojen tiivisteet ja pyyhkimen renkaat viiltojen tai upotetun lastun varalta. Uurrettu sauva vuotaa ja päästää likaantumista sylinteriin.
- Tarkista kiristysvoima vuosittain punnituskennon tai dynamometrin avulla. Kirjaa arvo ylös ja vertaa sitä aikaisempiin lukemiin havaitaksesi sisäinen kuluminen ennen kuin se aiheuttaa seisokkeja.
Yleiset hydraulipuristimen ongelmat ja niiden korjaaminen
Jopa hyvin suunnitellut kiinnitysjärjestelmät aiheuttavat ongelmia ajan myötä. Alla oleva taulukko kattaa konepajojen useimmin kohtaamat viat.
Yleiset vikatilat, niiden todennäköiset syyt ja korjaavat toimet | Oire | Todennäköinen syy | Korjaustoimet |
| Puristusvoima drops during machining | Sisäinen vuoto männän tiivisteen ohi; kulunut varoventtiili | Vaihda tiivisteet; nollaa tai vaihda varoventtiili |
| Kiinnitin avautuu hitaasti | Virtauksen ohjaus asetettu liian alhaiseksi; pumpun teho pienentynyt | Lisää virtausta; tarkista pumppu kulumisen varalta |
| Öljyä vuotaa sylinterin varren ympäriltä | Vaurioitunut sauvan tiiviste; uurrettu sauvan pinta | Vaihda tangon tiiviste; kiillota tai vaihda sauva |
| Järjestelmä käy kuumana | Matala oil level; wrong viscosity; relief set too high | Lisää öljyä; käytä suositeltua arvosanaa; nollaa vapautuspaine |
| Puristin tärisee tai tärisee | Ilma jäänyt piiriin; paine asetettu liian alhaiseksi | Vedä ilmaa; nosta paine määritetylle tasolle |
Mitä hydraulinen kiinnitysjärjestelmä maksaa?
Kustannukset ovat yleensä laitosjohtajien ensimmäinen kysymys, ja rehellinen vastaus on, että se riippuu puristimien määrästä, kiinnittimen monimutkaisuudesta ja voimayksikön kapasiteetista. Suunnittelukuvana kaksipisteinen valaisin, jossa on neljä kääntöpuristinta ja yksi työstökoneen hydraulinen puristusvoimayksikkö yleensä 4 000–9 000 USD, mukaan lukien letkut ja jakotukki. Manuaalinen valaisin, jossa on sama määrä asemia, voi maksaa 1 500–3 000 USD.
Takaisinmaksulaskenta muuttaa kuvaa. Jos manuaalinen kiinnitys kestää 2 minuuttia per osa ja hydraulinen kiristys lyhentää sen 15 sekuntiin, 50 osan päivittäinen tuotantoajo säästää noin 1,5 tuntia päivässä. Kauppahinnalla 50 USD per tunti, se on noin 18 000 USD vuodessa, mikä tarkoittaa, että ylimääräinen alkuinvestointi maksaa usein takaisin alle kuudessa kuukaudessa. Nämä luvut ovat suunnitteluarvioita, jotka perustuvat tyypillisiin keskikokoisiin konepajahintoihin, ja niitä tulee mukauttaa todellisten työvoimakustannusten ja tuotantovolyymien mukaan.
Energiakustannukset ovat pienet. 2,2 kW:n tehoyksikkö, joka toimii yhteensä minuutin verran osaa kohti, kuluttaa noin 0,037 kWh osaa kohden. Teollisuuden normaaleissa sähköhinnoissa energiakustannus osaa kohti on vain sentin murto-osa, joten käyttökustannukset ovat lähes mitättömiä verrattuna työvoiman säästöihin.
Usein kysyttyjä kysymyksiä hydraulisista puristimista
Mihin hydraulista puristinta käytetään?
Hydraulinen puristin pitää työkappaleet tukevasti kiinni koneistuksen aikana. Se muuntaa hydraulisen paineen mekaaniseksi puristusvoimaksi, mikä tarjoaa korkean toistettavuuden ja voimatasot, joita on vaikea saavuttaa manuaalisilla tai pneumaattisilla puristimilla. Tyypillisiä käyttökohteita ovat CNC-jyrsimet, sorvit, hiomakoneet, siirtolinjat ja joustavat valmistuskennot.
Kuinka paljon puristusvoimaa tarvitsen?
Käytännön sääntö on mitoittaa puristusvoima kahdesta kolmeen kertaan odotettuun enimmäisleikkausvoimaan nähden. Laske leikkausvoima materiaalityypin, leikkaussyvyyden, syöttönopeuden ja karan tehon perusteella ja lisää sitten turvamarginaali. Tyypillisessä alumiinin työstössä 5 kN:n leikkausvoimalla suunnitellaan 10-15 kN:n puristusvoima puristuskohtaa kohti.
Mitä käyttöpainetta minun tulisi käyttää?
Useimmat hydraulipuristimet on mitoitettu 70 - 210 baariin. Työstökoneiden työstössä 100-140 bar on yleisin alue, koska se tasapainottaa sylinterin kokoa, tiivisteen käyttöikää ja lämmöntuotantoa. Aseta paineenalennusventtiili aina piirin alhaisimman komponentin enimmäisarvoa pienemmäksi.
Yksi- vai kaksitoimiset puristimet?
Valitse kaksitoimiset puristimet, kun automaatio vaatii positiivista puristusta joka syklissä. Valitse yksitoimiset jousipalautteiset puristimet, kun vikaturvallinen kiinnitys on parempi, esimerkiksi niin, että työkappale pysyy kiinni, jos hydraulipaine laskee odottamatta.
Millaista hydrauliöljyä kiristysjärjestelmä käyttää?
ISO VG 32 kulumisenestohydrauliikkaöljy on vakiovalinta sisätilojen konepajaympäristöihin. Käytä ISO VG 46:ta lämpimämmässä ympäristössä tai raskaassa jatkuvassa käytössä. Valitsetpa minkä laadun tahansa, säilytä komponentin valmistajan suosittelema öljyn puhtausaste, tyypillisesti ISO 4406 luokka 20/18/15 tai parempi.
Kuinka usein hydraulinen kiristysjärjestelmä tulee huoltaa?
Tarkista öljytaso, vuodot ja paineasetukset kuukausittain. Vaihda öljy ja paluulinjan suodatin 2 000 - 3 000 käyttötunnin välein tai aikaisemmin, jos öljyanalyysi osoittaa likaa. Testaa puristusvoima punnitusanturilla vuosittain, jotta sisäinen kuluminen saadaan kiinni ennen kuin se aiheuttaa laatuongelmia.
Hydrauliset puristimet ovat edelleen luotettavin tapa saavuttaa suuri, toistettava puristusvoima metallin leikkauksessa. Avain onnistuneeseen asennukseen ei ole vain itse puristin, vaan koko järjestelmä: oikea puristinkokoonpano, oikea käyttöpaine, oikean kokoinen voimayksikkö ja kurinalainen huoltorutiini. Aloita määrittämällä leikkauskuormasi ja syklin aikatavoitteet, ja siirry sitten taaksepäin sylinterin poraukseen, pumpun virtaukseen ja säiliön kapasiteettiin. Tämä lähestymistapa antaa sinulle kiristysjärjestelmän, joka toimii ennustettavasti vuosia ja suojaa jokaisen osan, joka ylittää koneenne, laatua. Jos suunnittelet uutta valaisinta tai päivität olemassa olevaa linjaa, tutustu meidän hydraulinen voimayksikkö product range löytääksesi paine- ja virtauskokoonpanon, joka vastaa työtilan tarpeitasi.
