Пресс для установки люверсов на пневмоцилиндре: усилие развальцовки и ход

Краткий ответ: усилие установки люверса берут не из формулы, а из паспорта люверса или пресса: оно зависит от размера, материала, пакета и того, пробивается ли отверстие тем же ходом. Дальше расчёт простой: F = p × A, где A — площадь поршня. Пример по паспортной цифре пневмопресса для крупных люверсов: 8,43 кН (≈ 860 кгс) при 0,6 МПа. С запасом 30 % это около 11 кН, цилиндр Ø160 серии SI даёт его при давлении около 0,55 МПа; ход под пакет и люверс — 50 мм, расход воздуха на цикл — около 13 нл.

Подобрать и купить пневмоцилиндры в каталоге →

Откуда брать усилие установки люверса?

Единой формулы усилия для люверса нет: развальцовка зависит от размера и материала самого люверса, толщины и твёрдости пакета (ткань, баннер, кожа, плёнка), формы пуансона и матрицы. Поэтому в расчёте усилие — исходное данное, а не результат. Его берут из паспорта люверса, паспорта серийного пресса или находят пробой на образце.

Порядок величин дают паспорта серийных прессов. Пневматический пресс ClipsShop CS-TIDY-51 для крупных люверсов, включая №12 с внутренним диаметром 40 мм, развивает 1 895 фунтов силы при 87 psi, то есть около 8,43 кН при 0,6 МПа.

Как перейти от усилия к диаметру цилиндра?

Усилие на штоке — произведение давления на площадь поршня: F = p × A. При 0,6 МПа теоретическое усилие толкающего хода цилиндра Ø125 — 7 363 Н, Ø160 — 12 064 Н. Трение уменьшает эти значения, поэтому берите запас по усилию и снижайте давление регулятором, а не ставите цилиндр «впритык».

1. Усилие по паспорту. Fпасп = 8,43 кН (пример).
2. Запас. × 1,3 ≈ 10,96 кН. Запас — допущение примера: износ оснастки, разброс по пакету.
3. Диаметр. Ø125 даёт 7,36 кН при 0,6 МПа — мало; при 0,8 МПа 9,8 кН — запас меньше 30 %. Берём Ø160, площадь 20 106 мм².
4. Рабочее давление. p = 10 960 / 20 106 ≈ 0,545 МПа — ниже предела 0,8 МПа по каталогу завода.

Как посчитать ход и расход воздуха на реальном артикуле?

Исходные данные: тот же пример, цилиндр SI-160-50-PPV, 131 700 ₸, Ø160, ход 50 мм, давление 0,55 МПа. Ход 50 мм — допущение примера: он складывается из высоты пакета, высоты люверса и зазора для укладки; ваш ход определяют по оснастке. Суффикс PPV — регулируемое демпфирование с обеих сторон: оно смягчает удар поршня в крайних положениях.

1. Площадь. A = π × 160² / 4 ≈ 20 106 мм².
2. Усилие при 0,55 МПа. 20 106 × 0,55 ≈ 11,06 кН — выше 10,96 кН нужных. Запас по паспорту — около 31 %.
3. Расход на цикл. V = (π·D²/4) × S × 2 × (P + 1,013)/1,013 × 10⁻⁶ = 20 106 × 50 × 2 × (5,5 + 1,013)/1,013 × 10⁻⁶ ≈ 12,9 нл. Это верхняя оценка: в формуле не вычтен объём штока.
4. Производительность. При 20 циклах в минуту около 259 нл/мин (12,9 × 20); значение пересчитайте под ваш темп.

Когда проще поставить усилитель вместо крупного цилиндра?

Цилиндр Ø160 даёт большое усилие, но занимает место и расходует много воздуха. Если нужна компактность и короткий ход развальцовки, смотрите газогидравлический усилитель MPT, например MPT-63-1~100, 243 240 ₸. Исполнение 1T, 3T и так далее в артикуле не кодируется, называйте его при заказе. По таблице SNS для Ø63 3T коэффициент K = 500 кгс на 1 кгс/см². Нужные 10,96 кН ≈ 1 118 кгс делятся на K: p = 1 118 / 500 ≈ 2,24 кгс/см², то есть около 0,22 МПа — чуть выше нижней границы 0,2 МПа для серий MPT, MPTF и MPTD. Таблицу усилий SNS печатает только страница MPTF, для MPT это оценка, точное значение уточняйте при заказе. Ход усиления у MPT — от 5 до 20 мм по прайсу WAALPC, он должен покрыть деформацию ободка люверса; высоту деформации берите из паспорта люверса. Отличия быстрого типа от стандартного описаны в статье про MPTF и MPT.

Что поставить рядом с цилиндром в пневмолинии?

Усилие задаёт давление, поэтому нужен регулятор с манометром: ARG, от 20 520 ₸; его диапазон 0,1–0,85 МПа покрывает 0,55 МПа. Ход цилиндра ведёт пятилинейный распределитель 4V210-08, 7 200 ₸; резьба портов — внутренняя G, 4V210-08 — G1/4. Узел усиления включает отдельный нормально закрытый 3/2 3V, от 3 600 ₸. Скорость подвода и возврата настраивают дросселями AS на портах цилиндра, с дросселированием на выпуск, от 1 080 ₸. Шум сброса убирает глушитель PSL, от 180 ₸.

Расчёт расхода на линию целиком разобран в статье про расход воздуха пневмосистемы; смежная задача — пресс для клёпки и пробивки.

Что учесть в оснастке для люверсов?

• Ровный подвод. Пуансон должен встать на пакет без удара: подвод настраивают дросселями, демпфирование цилиндра смягчает конец хода.
• Упор по высоте. Одинаковая развальцовка получается, когда ход ограничен жёстким упором, а не «временем подачи воздуха».
• Центровка. Пуансон и матрица на одной оси: перекос даёт трещину ободка и порванный материал.
• Тонкий и мягкий материал. Для плёнки, баннера и кожи начинайте с малого давления и поднимайте регулятором до хорошей развальцовки.
• Пуск. Педаль оставляет руки свободными, но руки при этом могут оказаться в зоне пуансона. Двуручное управление типа III по ISO 13851:2019 требует нажатия обеих кнопок с разбежкой не более 0,5 с и остановки при отпускании любой.

Типичные ошибки

• Усилие «по ощущению». Берите цифру из паспорта люверса или пресса; без неё подбирайте пробой.
• Цилиндр «впритык». Без запаса по усилию износ оснастки оставит люверс недожатым.
• Сеть 10 бар напрямую. Давление определяет усилие: регулятор обязателен.
• Усилитель на всём ходе. Ход усиления короткий, включайте его только после касания пакета.
• Переносят паспорт другого пресса. Цифра ClipsShop относится к люверсам до №12 со своей оснасткой; для вашего люверса она лишь порядок величины.

Пресс, в зону которого могут попасть руки, нужно ограждать; соответствие требованиям безопасности подтверждается отдельной оценкой рисков, эту статью заменой ей считать нельзя.

Рубрики каталога

• Пневмоприводы — цилиндры и усилители;
• Регуляторы давления AR;
• Калькулятор усилия цилиндра;
• Калькулятор скорости цилиндра.

Частые вопросы

Какое усилие нужно для установки люверса?

Зависит от размера и материала люверса и пакета; берите из паспорта люверса или пресса. Для примера: пневмопресс для люверсов до №12 развивает 1 895 фунтов силы (около 8,43 кН) при 0,6 МПа.

Как подобрать цилиндр для пресса под люверсы?

По формуле F = p × A: нужное усилие с запасом делят на давление и находят площадь поршня. В примере с запасом 30 % подошёл Ø160 при около 0,55 МПа.

Нужен ли усилитель?

Если важны компактность и короткий ход развальцовки, можно поставить усилитель MPT; давление считают как усилие, делённое на коэффициент из таблицы изготовителя.

Как выбрать ход цилиндра?

Ход складывается из высоты пакета, высоты люверса и зазора для укладки заготовки; его ограничивают жёстким упором.

Что лучше: педаль или двуручный пуск?

Педаль освобождает руки, но не защищает их от пуансона. Двуручное управление типа III по ISO 13851:2019 требует нажатия обеих кнопок с разбежкой не более 0,5 с.

Сколько воздуха расходует пресс?

Для Ø160 и хода 50 мм при 0,55 МПа около 12,9 нл на цикл по верхней оценке, без вычета объёма штока.