保壓工藝,你了解嗎?

壓裝工藝中,有種常見的裝配方式:設定目標力值,壓裝到目標力位置后保持一段時間之后進行下一步工序。

業(yè)內通常將此稱之為“保壓”工藝。

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保壓的作用

保壓工藝常見于塑料行業(yè),其中注塑過程大量使用保壓工藝來確保產品生產質量。

注塑過程中加入保壓環(huán)節(jié)可以減少制件因受到過大注射壓力而產生粘膜爆裂或者彎曲、防止縮水等。


圖1:注塑流程

在裝配領域,保壓經常出現(xiàn)在壓裝環(huán)節(jié),為了保證產品裝配到位、防止回彈、保壓環(huán)節(jié)在壓裝和擰緊等工藝的配合中較為常見。

如部分薄壁金屬品在裝配時可能出現(xiàn)翹邊、回彈,這時可保壓一段時間待其充分形變。部分彈性件壓裝時加入保壓環(huán)節(jié)可確保其裝配到位,如O型圈或橡膠墊等裝配。

圖2:壓制月餅時可保壓一段時間以確保成型

剛性件的裝配較少加入保壓環(huán)節(jié),部分在壓緊過程中同時擰緊螺絲的工位也需要保壓,但該工藝對壓裝精度要求不是很高,氣缸或者汽液增壓缸也能完成。

圖3:剛性件難變形較少加入保壓環(huán)節(jié)

因此,如果產品易變形,或者為彈性件,在工藝流程中加入保壓環(huán)節(jié)就相對重要,反之如果產品剛度較高,工藝要求不高,則不需要保壓環(huán)節(jié)。

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保壓的設置

SET PRESSURE MAINTAINING

設置保壓方式多樣,如索萊格伺服壓機:

圖4:索萊格伺服壓機保壓流程設置

通過軟件內流程輕松設置目標力值和停留時間。

需要注意:在彈性件和易變形的產品裝配中,因其產品存在彈性,到達目標力值后保持當前位置,會導致保壓的力值發(fā)生變化,一般隨著時間的增加,力值會逐漸降低。

圖5:保壓工藝壓裝過程曲線

因為產品或者工裝是非剛性的,并且壓機在到達目標力值以后就停止了,這個時候產品繼續(xù)形變導致力值變化。

對于大部分工藝來說無可厚非,只要保證壓入的產品不回彈,壓裝到位即可。

對于部分需要精密裝配或用來測試的工位,需要伺服壓機保持一段時間的固定壓力。

這就意味著產品在變形時壓機能夠“智能”改變裝配行程,讓壓頭自動下壓以保證壓力在穩(wěn)定范圍內,同時不能過度下壓,防止過沖克服過沖,自適應降速究竟為何物?

這也為程序編寫帶來了挑戰(zhàn),而索萊格壓機已經研發(fā)了此功能,并且設置起來非常簡便。

圖6:索萊格軟件的設置界面

壓力閉環(huán)控制

壓裝程序編寫時,將壓裝流程的控制方式改為“壓力閉環(huán)控制”,進行簡單的設置就能獲得一段時間內穩(wěn)定的下壓力(如圖6)。

和常見的保壓不同,使用力閉環(huán)控制可讓壓裝達到目標力值后保持固定力值,此時壓力幾乎不變,而壓機不斷追加位移,使其維持在一個穩(wěn)定的力值區(qū)間。

圖7:開啟壓力閉環(huán)控制下的曲線

那么這時候就會人提出疑問:

因為在產品設計之初已經需要考慮未來裝配難度,但對于某些彈性件的裝配,如橡膠圈壓至固定位置,有時會遇到即便保壓一段時間,產品還是沒有到位。

這時就需要力閉環(huán)控制功能,讓其徹底形變完成以確保壓裝到位。

還有一些希望用伺服壓機做測試的客戶,例如:使用壓機給產品施加恒定的力值一段時間,結束后測量形變大小。

使用索萊格伺服壓機不僅能解決施加恒定力這一難題,其自帶的力位移-時間曲線也能精準實現(xiàn)需要的數(shù)值,并在絕對位置編碼器的加持下位置精度不輸位移傳感器。

近日某涂膠廠商做了一個關于粘度測試的實驗,正是利用這一功能:

圖8:關于膠水粘度測試的實驗過程

最后,索萊格的力閉環(huán)控制功能不僅解決了保壓時力值變化的痛點,同時也可以在測試研發(fā)領域大量應用。

索萊格伺服壓機不僅有著足夠的控制精度,其自動繪制的力位移-時間曲線也可幫助客戶追溯、記錄、統(tǒng)計數(shù)據(jù)。

壓力閉環(huán)控制功能主要運用了PID控制算法領域知識,下期我們將展開談談為什么自動化領域偏愛PID控制算法?

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