جایی که تصمیم‌گیری درباره تعداد سیلندرها واقعاً آغاز می‌شود

بحث درباره انتخاب بین پیکربندی‌های پرس‌برک هیدرولیک تک‌سیلندر و دو‌سیلندر به‌طور مکرر در گفت‌وگوهای انتخاب تجهیزات مطرح می‌شود و اغلب بیش از حد ساده‌سازی می‌شود. استفاده از یک سیلندر بزرگ‌تر در مقابل دو سیلندر کوچک‌تر با هماهنگی دقیق، تنها یک انتخاب مکانیکی از نظر طرح‌بندی نیست؛ بلکه بر دقت هماهنگی، یکنواختی خم‌کاری در سراسر طول تیر اصلی و رفتار ماشین در شرایط بارهای ابزاری نامتقارن تأثیر می‌گذارد.

درک تفاوت‌های مکانیکی به حذف زبان تبلیغاتی و تمرکز بر عواملی که واقعاً برای کاربرد خاصی اهمیت دارند، کمک می‌کند.

مکانیک هماهنگی و رفتار انحراف

یک دستگاه خم‌کن هیدرولیک تک‌سیلندر، سیلندر را در مرکز یا نزدیک به مرکز تیر بالایی قرار می‌دهد. این تیر تحت بار، به‌صورت پیش‌بینی‌شده به‌صورت کمانی خم می‌شود که بیشترین انحراف در مرکز آن رخ می‌دهد. اکثر دستگاه‌های تک‌سیلندر با ظرفیت بیش از ۴۰ تن از سیستم‌های تصحیح انحناء (Crowning) مکانیکی یا هیدرولیکی روی تیر پایینی استفاده می‌کنند تا این انحراف را جبران کنند؛ که این امر متغیری اضافی برای نگهداری سیستم ایجاد می‌کند.

دستگاه‌های دو سیلندری بار را از طریق دو سیلندر توزیع می‌کنند که معمولاً در فواصل تقریبی یک‌سوم و دو‌سوم طول تیر قرار دارند. هماهنگ‌سازی الکتروهیدرولیک با استفاده از ترانسدوسورهای موقعیت در هر سیلندر، به‌طور مداوم تفاوت‌های فشار یا دبی را اصلاح کرده و اطمینان حاصل می‌کند که میله‌های هر دو سیلندر در طول کل حرکت به‌طور یکسان از هم دور شوند. بر اساس مشخصات تولیدکنندگان پیشروی کنترل‌کننده‌های CNC دستگاه‌های خم‌کن، از جمله Delem و Cybelec، سیستم‌های مدرن هماهنگ‌سازی دو سیلندری قادرند موازی‌بودن میلهٔ حرکتی (Ram) را در تمام طول حرکت با دقت ۰٫۰۲ میلی‌متر حفظ کنند که این موضوع برای خم‌کردن قطعات بلند اهمیت قابل‌توجهی دارد.

عملکرد در خمش قطعات بلند و خارج از مرکز

محلی که ماشین‌های تک‌سیلندری بیشترین محدودیت خود را نشان می‌دهند، خمش خارج از مرکز است. هنگامی که قطعه‌ای خط خمش را به‌طور قابل‌توجهی دور از مرکز تیر قرار می‌دهد، عدم تعادل گشتاور ناشی از یک سیلندر مرکزی تکی، گشتاور چرخشی (یاو) را بر روی تیر ایجاد می‌کند. تیر تا حدی از طریق سختی سازه‌ای خود جبران می‌کند، اما انحراف باقی‌مانده مستقیماً به خطای زاویه‌ای در لبه‌ی تورم‌یافته منجر می‌شود.

یک تولیدکنندهٔ قطعات فلزی صفحه‌ای که پنل‌های درپوش بلند برای تجهیزات قطع و وصل برق تولید می‌کرد، با این مشکل در یک دستگاه تک‌سیلندر ۱۰۰ تنی روبرو شد. خم‌های ایجادشده در فاصلهٔ کمتر از ۳۰۰ میلی‌متر از خط مرکزی دستگاه در محدودهٔ تلرانس تعیین‌شده قرار داشتند، اما قطعاتی که نیازمند جابجایی ۱۲۰۰ میلی‌متری از خط مرکزی بودند، به‌طور مداوم انحراف زاویه‌ای ۰٫۴ درجه‌ای نشان می‌دادند. تغییر به پیکربندی دو سیلندری با ظرفیت فشار معادل، بدون هیچ تغییری در ابزارآلات، خطای زاویه‌ای را رفع کرد.

دستگاه‌های دو سیلندری به‌طور خاص برای راه‌اندازی‌های غیرمتقارن ابزارآلات مناسب‌تر هستند، جایی که سوراخ‌زن‌ها یا قالب‌هایی با طول‌های متفاوت در مواضع مختلفی در امتداد تیر قرار گرفته‌اند؛ زیرا فشار واردشده به هر سیلندر را می‌توان به‌صورت مستقل تنظیم کرد تا بار شکل‌دهی به‌طور متعادل توزیع شود.

پیچیدگی مدار هیدرولیک و ملاحظات نگهداری

ماشین‌های تک‌سیلندری از تعریف، دارای مدار هیدرولیکی ساده‌تری هستند. یک سیلندر، یک مجموعه شیرهای تناسبی و یک مجموعه ترانسدوسرهای موقعیت. عیب‌یابی در این ماشین‌ها ساده‌تر است و تعداد اجزای مورد نیاز برای تعویض آب‌بندی نیز کمتر است.

مدارهای دو سیلندری تقریباً تمام اجزای هیدرولیکی را دو برابر می‌کنند و سیستم هم‌زمان‌سازی، حلقه‌های کنترل الکترونیکی اضافی را به این سیستم اضافه می‌کند که پس از تعویض آب‌بندی یا در صورت تشخیص انحراف سنسورها، نیاز به تنظیم مجدد (کالیبراسیون) دارند. واحدهایی که امکانات تعمیر و نگهداری تخصصی هیدرولیک را ندارند، باید در زمان ارزیابی ماشین‌های دو سیلندری، دسترسی به پشتیبانی فنی مؤهل را نیز در نظر بگیرند.

مزیت عملیاتی دقت ماشین‌های دو سیلندری واقعی است، اما پیچیدگی نگهداری آن‌ها نیز واقعی است. برای کارگاه‌های کوچک یا کارگاه‌هایی که عمدتاً قطعات کوتاه‌تر از ۱۵۰۰ میلی‌متر را خم می‌کنند، ماشین تک‌سیلندری با نگهداری مناسب و تنظیم دقیق سیستم جبران انحناء (کرونینگ)، اغلب نتایج قابل قبولی را با هزینه کلی پایین‌تر ارائه می‌دهد.

یکپارچه‌سازی سیستم کنترل و هماهنگی با گیج عقب

عملکرد مدرن دستگاه‌های خم‌زن هیدرولیکی به سیستم کنترل عددی کامپیوتری (CNC) به اندازه‌ی پیکربندی هیدرولیکی آن وابسته است. ماشین‌های تک‌سیلندر و دو‌سیلندری هر دو از کنترل چندمحوره‌ی پشت‌محل‌گیر (backgauge)، قابلیت‌های راه‌اندازی خودکار ابزار و نرم‌افزار ترتیب‌دهی خم‌زنی که محاسبه‌ی بهینه‌ی چرخش قطعه را برای کاهش مراحل دستکاری انجام می‌دهد، بهره‌مند می‌شوند.

ماشین‌های دو‌سیلندری معمولاً با سیستم‌های کنترلی با تعداد محورهای بالا بهتر یکپارچه می‌شوند، زیرا داده‌های همگام‌سازی از هر سیلندر به حلقه‌ی کنترل وارد می‌شود. این ویژگی باعث می‌شود این ماشین‌ها برای ادغام در سیستم‌های اتوماسیون مناسب‌تر باشند، از جمله سلول‌های خم‌زنی تخته‌ها با ربات که در آن کنترل‌کننده به داده‌های دقیق موقعیت شاتون (ram) در هر نقطه از حرکت برای محاسبات برنامه‌ریزی مسیر نیاز دارد.

انتخاب بر اساس کار واقعی شما

انتخاب مناسب به ترکیب مواد و هندسه قطعه‌ای بستگی دارد که در عمل روی دستگاه اجرا می‌شود، نه به حداکثر قابلیت نظری آن. برای قطعات کوتاه با ضخامت زیاد و طول کمتر از ۲۰۰۰ میلی‌متر که محدوده تحمل زاویه‌ای آن‌ها ±۰٫۵ درجه است، دستگاه تک‌سیلندر عملکرد مناسبی دارد. اما برای قطعات بلند با ضخامت کم و طول بیش از ۲۰۰۰ میلی‌متر یا چیدمان ابزارهای نامتقارن، دقت همگام‌سازی طراحی دو سیلندری خود را در کاهش نرخ رد قطعات و کاهش زمان تنظیم (شیم‌زنی) توجیه می‌کند.

RAYMAX دستگاه‌های خم‌زن هیدرولیکی را در دو نوع تک‌سیلندری و دو سیلندری ارائه می‌دهد و گزینه‌های کنترلر CNC آن از کنترل استاندارد ۲ محوری تا کنترل همگام‌شده ۸ محوری متغیر است؛ بنابراین مشخصات دستگاه می‌تواند با پیچیدگی واقعی فرآیند شکل‌دهی قطعات مورد اجرا هماهنگ شود.