Een gap frame pers, vaak in de industrie aangeduid als een “C-frame pers” vanwege het C-vormige frame. Het is een soort mechanische of hydraulische pers die wordt gebruikt voor metaalbewerking, waaronder stansen, vormen en andere fabricagetaken. Het ontwerp van de gap (of C-frame) maakt gemakkelijke toegang tot het matrijsgebied aan drie zijden mogelijk. Het is geschikt voor bewerkingen op grote metalen platen of voor onderdelen die aanzienlijke materiaaldeling vereisen. Gap frame persen variëren in grootte, capaciteit (gemeten in tonnen) en functionaliteit. Ze kunnen handmatig, semi-automatisch of volledig automatisch zijn. De belangrijkste componenten van een gap frame pers omvatten het frame, bed, steun, ram (of slide) en aandrijfsysteem, dat mechanisch, hydraulisch of servo-aangedreven kan zijn. Gap frame persen kunnen worden gebruikt voor verschillende taken, zoals ponsen, blanken, buigen en vormen van metalen of andere materialen. Ze zijn een populaire keuze in de automobiel-, huishoudelijke apparaten- en elektronica-industrieën vanwege hun veelzijdigheid, gebruiksgemak en relatief lagere kosten in vergelijking met rechtlijnige persen.
Hoe werkt een Gap Frame Pers?
Een gap frame pers werkt door energie om te zetten in kracht om materialen te snijden of te vormen die tussen een pons en een matrijs worden vastgehouden. Bij mechanische gap frame persen wordt een elektromotor aangedreven door een vliegwiel dat kinetische energie opslaat. Energie van de motor wordt via een koppeling en krukasmechanisme overgedragen op de ram van de pers, waardoor de rotatie-energie van het vliegwiel wordt omgezet in de lineaire beweging van de ram. Terwijl de ram op en neer beweegt, drukt hij de bevestigde gereedschappen of matrijs tegen het werkstuk op het persbed, waardoor bewerkingen zoals ponsen, buigen of vormen worden uitgevoerd. Na het voltooien van de cyclus ontkoppelt de koppeling en keert de ram terug naar zijn beginpositie, vaak geholpen door een tegengewichtmechanisme.
Hydraulische gap frame persen gebruiken een hydraulische pomp, aangedreven door een motor, om vloeistof door cilinders te verplaatsen. Deze vloeistof oefent vervolgens kracht uit op een zuiger die de ram aandrijft. Deze opzet maakt nauwkeurige controle over de kracht mogelijk door de hydraulische vloeistofdruk aan te passen. Het “gap” in het frame maakt het gemakkelijk om werkstukken te plaatsen en te verwijderen, vooral voor bewerkingen die zijwaartse toegang tot het persgebied vereisen. Het proces is cyclisch, waarbij de ram na elke slag terugkeert naar zijn beginpositie om doorlopende werking mogelijk te maken.
Servo-motor-aangedreven gap frame persen gebruiken geavanceerde servo-motoren om de beweging van de ram rechtstreeks te regelen, wat nauwkeurige controle over de positie, snelheid en kracht van de ram biedt. Deze precisie wordt bereikt door een directe aandrijfsysteem, meestal met een ball screw-mechanisme dat de rotatiebeweging van de motor vertaalt naar de lineaire beweging van de ram. Deze technologie maakt realtime aanpassingen mogelijk, waardoor deze persen uiterst efficiënt en veelzijdig zijn. Servo-motor-aangedreven persen zijn vooral geschikt voor taken die hoge precisie en energie-efficiëntie vereisen, zoals incrementeel vormen en precisiebuigen.
Elk type gap frame pers heeft zijn eigen set voordelen, afgestemd op verschillende productiebehoeften. Mechanische persen staan bekend om hun snelheid en capaciteit voor hoge volumeprestaties, hydraulische persen om hun kracht en controle over krachttoepassing, en servo-motor-aangedreven persen om hun precisie, flexibiliteit en energie-efficiëntie. De keuze tussen deze types hangt af van de specifieke vereisten van de bewerking, inclusief het materiaal dat wordt gevormd, de complexiteit van de taken en de gewenste output snelheid.
Wat zijn de verschillende functies en componenten van een gap frame pers?
Hieronder staan de verschillende functies en componenten van gap frame persen:
1. Ram
De ram is een bewegend onderdeel dat kracht uitoefent op het werkstuk via de verbinding met het aandrijfsysteem. Het is verantwoordelijk voor het dragen van de bovenmatrijs (of pons). In een gap frame pers beweegt de ram verticaal en levert de benodigde druk voor stansen, buigen of vormen van het materiaal.
2. Bed
Het bed is het stationaire deel van de pers waarop het materiaal of werkstuk wordt geplaatst. Het ondersteunt het werkstuk tijdens de persbewerking. Het is meestal gemaakt van hoogwaardig staal om de krachten tijdens de perscyclus te weerstaan. Het is een vlak, machinaal bewerkt oppervlak dat meestal de onderste steun en matrijzen ondersteunt.
3. Slide
“Slide” is een andere term voor “ram.” De slide verwijst naar het onderdeel dat verticaal beweegt, de bovenmatrijs naar het werkstuk brengt en de onderste matrijs.
4. Frame
Het frame ondersteunt alle componenten van de pers, inclusief de ram, het bed en de slide. In gap frame persen wordt het frame gekenmerkt door zijn open “C”-vorm, die goede toegankelijkheid tot het werkgebied biedt vanaf drie zijden.
5. Controls
Bedieningen verwijzen naar het besturingssysteem van de pers, dat handmatig, semi-automatisch of volledig automatisch kan zijn. Moderne spleetframepersen zijn uitgerust met geavanceerde besturingssystemen die nauwkeurige werking mogelijk maken. Deze bedieningen kunnen onder andere druk, snelheid en slaglengte regelen.
6. Gereedschap
Gereedschap verwijst naar de boven- en ondermatrijzen die samenwerken om het materiaal te vormen of te snijden. De bovenmatrijs wordt gewoonlijk de “stempel” genoemd, en sommige bewerkingen vereisen alleen een matrijs, andere alleen een stempel. Het ontwerp van het gereedschap bepaalt de specifieke bewerking die door de pers wordt uitgevoerd.
7. Veiligheidsvoorzieningen
Veiligheidsvoorzieningen zijn cruciaal bij persbewerkingen om de operator te beschermen tegen ongevallen. Deze kunnen lichtgordijnen, dubbele bedieningsknoppen vereisen die beide handen nodig hebben om de pers te bedienen, en noodstopsystemen. Deze functies zorgen voor de veiligheid van de operator tijdens het gebruik van de pers.
Voor meer informatie, zie onze volledige gids over Veiligheidsvoorzieningen.
8. Smeersysteem
Het smeersysteem zorgt ervoor dat bewegende delen van de pers, zoals de ram, voldoende gesmeerd worden om wrijving en slijtage te verminderen. Correcte smering is essentieel voor de levensduur van de pers en voor een soepele werking.
9. Ondersteuningsplaat
De ondersteuningsplaat is een dikke, vlakke stalen plaat die bovenop het bed ligt. Het biedt een stabiel en vlak oppervlak voor het monteren van de ondermatrijs of gereedschap. De ondersteuningsplaat kan T-groeven of gaten hebben om de matrijzen op hun plaats te bevestigen.
10. Hydraulisch of mechanisch systeem
Spleetframepersen kunnen hydraulisch, mechanisch of servo-motor aangedreven zijn. Hydraulische persen gebruiken vloeistofdruk om de ram te bewegen, wat nauwkeurige controle over de krachttoepassing biedt. Mechanische persen vertrouwen op een motor, vliegwiel en koppeling om de ram aan te drijven, en bereiken meestal hogere snelheden. Sommige servo-motorpersen hebben geen hydraulisch systeem, terwijl in andere servo-motoren hydraulica wordt gebruikt om kracht over te brengen.
Wat zijn de voordelen van het gebruik van een spleetframepers?
Spleetframepersen bieden verschillende voordelen die ze geschikt maken voor een breed scala aan metaalvormings- en stansapplicaties, waaronder:
Het open spleet- of C-vormige frame biedt uitstekende toegankelijkheid tot het werkgebied vanaf drie zijden. Deze toegankelijkheid vereenvoudigt het proces van het instellen, laden en lossen van werkstukken, evenals het wisselen van matrijzen, wat de productiviteit kan verhogen en stilstand kan verminderen.
Dit type pers kan verschillende materialen verwerken.
In staat om tal van bewerkingen uit te voeren, zoals ponsen, blanken, buigen en vormen.
Vergeleken met rechtzijdige persen zijn spleetframepersen over het algemeen goedkoper. Ze bieden een lagere initiële investering zonder significant in te boeten op capaciteit of vermogen.
Het ontwerp van spleetframepersen resulteert vaak in een kleinere voetafdruk in vergelijking met andere typen persen. Dit kan vooral voordelig zijn in faciliteiten waar de vloeroppervlakte beperkt is.
Regelmatig onderhoud, zoals smering en afstelling van de slide en andere bewegende delen, kan met minder stilstand worden gedaan, waardoor de pers efficiënt en met minimale onderbrekingen blijft werken.
Zijn er nadelen aan het gebruik van een gap frame pers?
Ja, het gebruik van een gap frame pers kent nadelen. Hoewel gap frame persen talrijke voordelen bieden, zijn er, zoals bij alle apparatuur, ook enkele beperkingen en nadelen om rekening mee te houden, waaronder:
Ze zijn over het algemeen kleiner en hebben minder capaciteit dan rechte zijpersen. Dit kan hun gebruik beperken in toepassingen die hoge tonnage vereisen of het verwerken van zeer grote onderdelen.
Het open C-vormige frame kan gevoeliger zijn voor doorbuiging onder zware belastingen in vergelijking met het stevigere rechte zij-ontwerp. Deze doorbuiging kan de precisie en kwaliteit van de onderdelen beïnvloeden, vooral bij hoge volumes of hoge precisie toepassingen.
Het enkelzijdige of 'C'-frame ontwerp kan soms leiden tot hoekige misalignatie door de ongelijke verdeling van krachten over het frame, vooral onder zware belastingen. Deze misalignatie kan de kwaliteit en consistentie van de gestempelde of gevormde onderdelen beïnvloeden.
Hoewel gap frame persen veelzijdig en kosteneffectief zijn voor productie in middelgrote hoeveelheden, zijn ze mogelijk niet de meest efficiënte keuze voor zeer hoge volumes, continue productieruns vanwege snelheidsbeperkingen en het potentieel voor frame doorbuiging na meerdere runs.
Wat zijn de verschillende types gap frame pers?
Gap frame persen komen in verschillende types op basis van hun aandrijfsysteem, bedieningswijze en de toepassingen waarvoor ze ontworpen zijn. Het begrijpen van de verschillen tussen deze types is cruciaal voor het selecteren van de juiste pers voor specifieke productiebehoeften. De belangrijkste types gap frame persen zijn:
Mechanische gap frame persen: Deze persen gebruiken een mechanisch aandrijfsysteem, meestal met een vliegwiel, een koppeling en een krukas om roterende beweging om te zetten in de lineaire beweging van de pers. Mechanische persen staan bekend om hun hoge snelheid en efficiëntie bij repetitieve taken. Ze bieden echter mogelijk niet hetzelfde controle niveau over de snelheid en positie van de pers als hydraulische persen.
Hydraulische gap frame persen: Hydraulische persen werken door gebruik te maken van hydraulisch vloeistof in een cilinder en zuigerassemblage om de pers te bewegen. Dit type biedt meer controle over de kracht en snelheid van de pers. De mogelijkheid om de toegepaste kracht aan te passen, zorgt voor meer veelzijdigheid bij het verwerken van verschillende materialen en diktes. Hydraulische persen zijn over het algemeen langzamer dan mechanische persen, maar bieden veelzijdigheid en zowel nauwkeurigheid als precisie, vooral voor productie in lage tot middelgrote volumes.
Servo motor gap frame persen: Servo motor persen gebruiken servo motoren om de pers te bedienen, wat ongeëvenaarde controle over de beweging van de pers biedt. Deze persen combineren de snelheid en efficiëntie van mechanische persen met de nauwkeurigheid en flexibiliteit van hydraulische persen. Ze maken het mogelijk om complexe bewegingsprofielen te programmeren, zoals variabele snelheid en positie gedurende de slag, wat zeer precieze bewerkingen en energie-efficiëntie mogelijk maakt.
Wat zijn de verschillende toepassingen van gap frame persen?
Gap frame persen worden gebruikt voor het uitvoeren van diverse vormbewerkingen, vooral met plaatmetaal, om onderdelen en componenten te maken voor een breed scala aan industrieën. Deze bewerkingen omvatten:
Stansen en ponsen: Gebruikt om gaten te maken. De pons drukt door het materiaal en in de mat, waardoor een stuk wordt verwijderd en een gat ontstaat. Het wordt veel gebruikt bij de productie van metalen onderdelen waar gaten nodig zijn voor bevestigingsmiddelen, bedrading of andere doeleinden.
Trekken: Trekken is een proces waarbij een metalen plaat wordt uitgerekt tot een gewenste vorm via mechanische of hydraulische actie. Deze bewerking wordt meestal gebruikt om holle of diepe onderdelen te maken, zoals: bekers en potten, uit vlakke platen. Het materiaal wordt in de matholte getrokken door een pons, met minimale materiaalstroom buiten de initiële vervormingszone. In tegenstelling tot stempelen, richt trekken zich op het veranderen van de vorm zonder noodzakelijk de oppervlakte-details te wijzigen.
Diep trekken: Diep trekken lijkt op trekken, maar wordt specifiek gebruikt voor het maken van diepere onderdelen met een hogere diepte-breedteverhouding. Het omvat het trekken van een metalen plaat in een mat door een pons, waardoor het wordt gevormd tot een vorm zoals: een beker, blik of behuizing. Diep trekken wordt gebruikt voor onderdelen waarbij de diepte van het onderdeel significant is in vergelijking met de diameter. Net als bij trekken, gaat het meer om vormverandering dan om oppervlakte-details.
Stempelen (Coining): Stempelen is een precisie-stempelproces dat gebruikmaakt van hoge druk om metaal plastisch te vervormen, vaak bij kamertemperatuur, tot een gewenste vorm. De belangrijkste eigenschap van stempelen is de extreme precisie en detail die het kan bereiken in het uiteindelijke onderdeel, inclusief zeer fijne kenmerken en gladde oppervlakken. In tegenstelling tot andere processen, omvat stempelen een aanzienlijke stroom van het materiaal in de matholtes, waardoor het hele matoppervlak contact maakt met het werkstuk. Het wordt vaak gebruikt voor het maken van munten, medailles en soortgelijke items, waar gedetailleerde afbeeldingen en tekst vereist zijn.
Buigen: Buigen omvat de vervorming van materiaal rond één as om de hoek te veranderen. Het is een relatief eenvoudig proces dat wordt gebruikt om V-, U- of andere vormen te maken uit vlakke platen, zonder de dikte van de plaat significant te veranderen. Buigen omvat niet de ingewikkelde oppervlakte-details die bij stempelen worden gezien.
Blanken: Voor het uitsnijden van stukken uit platen van ruwe materialen die vervolgens worden gemaakt tot onderdelen. In tegenstelling tot ponsen, waarbij de focus ligt op het gemaakte gat, richt blanken zich op het uit te snijden stuk dat wordt gebruikt als werkstuk voor verdere verwerking. Blanken wordt gebruikt om efficiënt uniforme onderdelen in grote hoeveelheden te produceren, en de randen van de blikken zijn meestal glad en vrij van bramen.
Embossing: Embossing is een stempelproces dat wordt gebruikt om verhoogde of verzonken ontwerpen op plaatmetaal (of andere materialen) te creëren door het materiaal tussen een mat en een bijpassende tegenmat te persen. Embossing wordt gebruikt om materialen te versterken, decoratieve patronen toe te voegen of bepaalde functionele kenmerken te geven, zoals griptexturen. Het proces verandert de dikte van het materiaal niet, waardoor het onderscheidt van stempelen, dat ook gedetailleerde oppervlaktekenmerken produceert, maar door materiaalstroom en vervorming.
Samenstelling: Operaties zoals klinken en persen.
Een deel van de onderdelen die met spleetframepersen worden gemaakt, omvat onder andere:
Automobielonderdelen zoals spatborden en beugels.
Elektronische onderdelen zoals connectoren en behuizingen.
Consumentenproducten, inclusief apparaten en keukengerei.
Lucht- en ruimtevaartonderdelen zoals structurele componenten en panelen.
Hoe is het gereedschapsonderhoud van spleetframepersen?
Gereedschapsonderhoud voor spleetframepersen is cruciaal voor het waarborgen van de levensduur, precisie en efficiëntie van de persbewerkingen. Regelmatig gereedschapsonderhoud omvat meestal het reinigen, smeren en inspecteren van de gereedschappen en personderdelen om slijtage te voorkomen. Het is belangrijk om te controleren op uitlijningsproblemen, slijtage aan de matrijzen en tekenen van schade of vermoeidheid in de mechanische onderdelen. Geplande onderhoudsactiviteiten omvatten het vervangen van versleten onderdelen, het opnieuw kalibreren van de pers voor nauwkeurigheid en het bijwerken van software voor persen met geavanceerde besturingssystemen. Het naleven van een regelmatig onderhoudsschema helpt stilstand te minimaliseren, het risico op onverwachte storingen te verminderen en een consistente productkwaliteit te waarborgen.
Hoe kies je een fabrikant van spleetframepersen?
XTJ is een toonaangevende OEM-fabrikant die zich inzet voor het bieden van one-stop productieoplossingen van prototype tot productie. We zijn trots op ons ISO 9001 gecertificeerde systeem voor kwaliteitsbeheer en vastbesloten om waarde te creëren in elke klantrelatie. Dat doen we door samenwerking, innovatie, procesverbeteringen en uitzonderlijk vakmanschap.
