Technologia rdzeni do formowania podcięć vs. mechanizm wykręcający Porównanie dwóch form testowych pod względem czasu cyklu, pracochłonności oraz kosztów Member of the Berndorf Group
TECHNOLOGIA RDZENI DO FORMOWANIA Projekt Firma Akson sp. z o.o. z siedzibą w Bydgoszczy posiada 20 lat doświadczeń w produkcji form wtryskowych i rozdmuchowych. Obecnie firma specjalizuje się w formach wielogniazdowych do zamknięć (m.in. nakrętki, nasadki), włącznie z formami wyposażonymi w dodatkowy osprzęt, np. w urządzenie zamykające klapkę nakrętki flip-top na maszynie. Akson sp. z o.o. jest firmą otwartą na stosowanie nowych i innowacyjnych technologii. Firma poszukiwała rozwiązania konstrukcyjnego formy dla nakrętek spychanych z plombą. Zwykle dla większości detali tego rodzaju najpopularniejszym rozwiązaniem jest rozformowanie gwintu przy pomocy obracających się elementów i rozformowanie plomby przy pomocy suwaków. Cel Wymagania stawiane formom wielogniazdowym dla przemysłu opakowaniowego z roku na rok stają się coraz wyższe. Potrzeby rynku to formy wielogniazdowe zaprojektowane w tak zwarty sposób jak to tylko możliwe, w celu zredukowania ich rozmiarów. Jest to możliwe w przypadku form do produkcji zamknięć, które nie posiadają plomby. Jednak kiedy plomba występuje sytuacja ulega zmianie. Konieczne staje się zastosowanie suwaków aby rozformować plombę, a to skutkuje zwiększeniem wymiarów formy. Zwykle takie formy posiadają gniazda w układzie co najmniej dwóch rzędów. Technologia rdzeni do formowania podcięć firmy HASCO dostarcza wiele korzyści dotyczących czasu cyklu, wymiarów form oraz innych korzyści w procesie wytwarzania formy. Czyni je to szczególnie użytecznymi w zastosowaniach dla form wielogniazdowych z gwintami i podcięciami. Celem przedsięwzięcia było porównanie dwóch form próbnych pod względem czasu cyklu, pracochłonności oraz kosztów. W pierwszej formie zastosowano technologię rdzeni do formowania podcięć, natomiast druga forma została zaprojektowana z mechanizmem wykręcającym. Zakres przedsięwzięcia Dla celów projektu wybrane zostały dwa detale. Ze względu na różny sposób rozformowania detale te nie są identyczne, jednakże posiadają podobne cechy konstrukcyjne: plomby, zbliżony profil gwintu, zaczepy na plombach, sposób łączenia plomby z korpusem nakrętki. Ponadto mają porównywalną wagę, grubość ścianki i wymiary. Detal 1 Waga: Materiał: Barwnik: Nakrętka Ø 28: 2,9 g, HDPE Hostalen GC 7260, biały Lifocolor K70 2% Formowanie: za pomocą rdzeni do formowania podcięć HASCO Detal 2 Waga: 2,8 g, Materiał: Barwnik: Nakrętka Ø 24: Formowanie: za pomocą mechanizmu wykręcającego Detal 1 Nakrętka Ø 28 HDPE Hostalen GC 7260, biały Lifocolor K70 2% Detal 1 Nakrętka Ø 24
PODCIĘĆ VS. MECHANIZM WYKRĘCAJĄCY Charakterystyka form Formy zostały zaprojektowane według poniższych założeń: Forma 1: Wymiary formy: 246 x 246 Rozformowanie: rdzeń do formowania podcięć Z 3600 /.../ S Napęd mechanizm wypychania wypychania: dwustopniowego Z 169 / 22 Forma 2: Wymiary formy: 296 x 296 Rozformowanie: mechanizm wykręcający z listwą zębatą napędzaną siłownikiem Napęd wypychania: siłowniki hydrauliczne Wyniki Próby form zostały przeprowadzone we wtryskowni firmy Akson przy użyciu maszyny Krauss Maffei KM110-750CX. W opracowaniu procesu technologicznego uczestniczył specjalista z firmy HASCO. Parametry technologiczne obu form zostały zoptymalizowane, tak aby osiągnąć jak najlepszy czas cyklu przy jednoczesnym zachowaniu dobrej jakości detali z obu form. Już na początku próby łatwo było rozpoznać różnice pomiędzy obiema formami. Forma z rdzeniami do formowania podcięć miała zwartą budowę, pracowała płynnie i cicho bez jakichkolwiek problemów podczas uruchomienia. Forma z siłownikiem hydraulicznym była większa, wyposażona w cylinder do napędu listwy zębatej mocowany na górze formy i mechanizmy nadążne po bokach. Ze względu na wymiary formy trudniej było zamontować ją na wtryskarce. Forma z mechanizmem wykręcającym, z uwagi na suwaki, wymaga uważnego uruchomienia produkcji. Próby dowiodły, że technologia rdzeni do formowania podcięć HASCO daje niezwykłe korzyści w stosunku do technologii z mechanizmem wykręcającym. Ze względu na bardzo precyzyjny i płynny ruch formy bez suwaków możliwe było znaczne zredukowanie czasu: wypychania, docisku, chłodzenia, otwarcia i zamknięcia. Przewaga w czasie cyklu formy z rdzeniami do formowania podcięć wyniosła blisko 25%. Rdzeń do formowania podcięć Z 3600 /.../ S Mechanizm wypychania dwustopniowego Z169 /...
TECHNOLOGIA RDZENI DO FORMOWANIA Pracochłonność Formy zostały starannie przeanalizowane przez firmę Akson pod wieloma innymi względami, które są równie ważne dla narzędziowni. Okazało się, że forma z rdzeniami do formowania podcięć daje znaczne korzyści związane z czasem realizacji, a w szczególności: czasem produkcji elementów gniazda, czasem poświęconym na obróbkę płyt, czasem projektowania. Czas wytworzenia elementów gniazda dla formy z rdzeniami do formowania podcięć był krótszy o 35% niż w przypadku formy z mechanizmem wykręcającym. Zwarta konstrukcja rdzeni do formowania podcięć i brak suwaków pomogły w osiągnięciu mniejszych wymiarów podstawy formy i zaoszczędzeniu czasu potrzebnego na obróbkę. Czas produkcji płyt dla formy z rdzeniami do formowania podcięć był o 45% krótszy niż dla formy z mechanizmem wykręcającym. Konstrukcja formy z rdzeniami do formowania podcięć wymaga mniejszej ilości płyt i komponentów. Całkowity czas produkcji formy z rdzeniami do formowania podcięć, włączając w to montaż, był krótszy o 45%. Porównanie technologii Podczas projektowania i produkcji obu form wyciągnięto następujące wnioski: Forma 1 z rdzeniem do formowania podcięć Z 3600 /... / S : Bardziej zwarta konstrukcja i o wiele mniejsze wymiary formy, Prosta kinematyka, która wymaga jedynie mechanizmu wypychania dwustopniowego, Czas projektowania krótszy o 30% w porównaniu z tradycyjną formą. Forma 2 z mechanizmem wykręcającym : Większy rozstaw gniazd i rozmiar formy, Dodatkowy napęd z siłownikiem hydraulicznym, Bardziej skomplikowana kinematyka i o wiele więcej pracujących elementów, np. listwa zębata, Dodatkowe elementy formujące suwaki mechanizm nadążny płyt, Sprawdzone i dobrze znane rozwiązania. Forma 1 Forma 2
PODCIĘĆ VS. MECHANIZM WYKRĘCAJĄCY Analiza ekonomiczna Analiza całkowitych kosztów wytworzenia formy obejmująca: Zakup rdzenia Z 3600 /... / S, Zakup dwustopniowego wyrzutnika, Dodatkowy osprzęt do formy z mechanizmem wykręcającym (siłownik hydrauliczny, listwa zębata), Zakup elementów listwy zębatej, Inne części standardowe (słupki, płytki ślizgowe, śruby itd.) pokazuje, że pomimo wysokiego kosztu zakupu rdzenia Z 3600 /... / S całkowity koszt wytworzenia formy z rdzeniem do formowania podcięć był niższy o około 10% niż w przypadku formy tradycyjnej. Podsumowanie Bardzo dobra współpraca pomiędzy partnerami pokazała, że można zoptymalizować isniejące rozwiązania i w pełni wykorzystać ukryty potenciał. Technologia rdzeni do formowania podcięć jest nie tylko rozwiązaniem dla wyformowania gwintów i podcięć, ale również narzędziem pozwalającym zredukować koszty w wielu wymagających zastosowaniach. Projekt wykazał, że technologia rdzeni do formowania podcięć pozwala na: Skrócenie czasu cyklu o około 25%, Zmniejszenie pracochłonności o 45%, Zmniejszenie kosztów wytworzenia formy testowej o 10%. Złożenie formy 1 Złożenie formy 2
10 TECHNOLOGIA RDZENI DO FORMOWANIA Forma 1 A ø 26,4 ±0,2 A ø 29,6 R 1,5 ø 27,3 ±0,15 ø 26,3 2,5 1,9 1,3 ø 25,6 ±0,15 ø 23 ø 25.6 ±0,15 2,5 ø 26,3 R 0,2? ø 25,2 ±0,15 ø 28 ±0,2 ø 29 ø 30.6 2 R 1,5 ø 25,2 ±0,15 R 0,2 35 5,7 3,5 13,6 21,3 ±0.3 7,5 ø 29 4
PODCIĘĆ VS. MECHANIZM WYKRĘCAJĄCY Forma 2 A A 2 3 1 R 1 ø 26,7 1,6 ø 21,7 10 ø 21 35 6,7 5,6 20 ±0,3 3,2 12,8 R 0,2 10,8 17,8 1,60? ø 21,8 60 R 0,6 4,0 ø 24,2 ±0,2 25,5 ±0,2-3x 30 ø 28,6 40 1,9 2,2 50
Member of the Berndorf Group Realizacja przedsięwzięcia: HASCO Hasenclever GmbH + Co KG www.hasco.com info@hasco.com HASCO Polska Sp. z o.o. www.hasco.pl info.pl@hasco.com AKSON sp. z o.o. www.akson.eu akson@akson.eu HASCO Hasenclever GmbH + Co KG D-58467 Lüdenscheid Tel. +49 2351 9570 Fax +49 2351 957237 www.hasco.com info@hasco.com 05 11 1 0,25 14 by HASCO D-58467 Lüdenscheid Printed in Germany Wszelkie zmiany zastrzeżone Drukowane na papierze bielonym bez chloru