پرس پانچ

پرس پانچ نوعی پرس ماشینی است که جهت ایجاد سوراخ در مواد خام استفاده می‌شود که می‌تواند بسیار ساده و قابل کنترل با نیروی دست باشد یا بسیار بزرگ
، دارای سنبه‌های متعدد، قابلیت سوراخ کاری قطعات پیچیده‌تر و بزرگ‌تر و همچنین قابلیت کنترل با کامپیوتر را داشته باشد(CNC).

مجموعه قالب

مجموعه قالب‌ها از تعدادی قسمت پانچ کن (نری) و پانچ گیر (مادگی) تشکیل می‌شود که زمانی که در یک دیگر پرس می‌شوند، حفره ای را در قطعه ایجاد می‌کنند (که گاهی وقت‌ها باعث خراب شدن قطعه نیز می‌شود). پانچ‌ها و قالب‌ها قابلیت جدا شدن را دارند؛ زمانی که پانچ به پیستون متصل شده‌است، پیستون به وسیلهٔ حرکت خطی عمودی، بالا و پایین می‌شود و این نیرو پانچ را به داخل قالب فشار می‌دهد تا قطعه کاری سوراخ شود.

محور

تخته فلزی اغلب ماشین‌ها را با دو محور X , Y یا همان مؤلفه‌های مختصات شبکه بندی می‌کنند که این کار جهت برنامه دهی و حرکت ماشین‌های CNC controlled استفاده می‌شود. بسته به ابعاد ماشین، تخته فلزی، وزن قطعه مورد نظر برای ورق کاری، موتورهایی که جهت حرکت این میز در محورهای گفته شده‌استفاده می‌شوند در ابعاد و قدرت متفاوت خواهند بود. ماشین‌های با مدل قدیمی تر دارای موتور DC هستند اما با پیشرفت‌های کنونی در تکنولوژی، بیشتر ماشین‌های جدید از موتورهای AC بدون براش بهره می‌برند.

مرحله کنترل توسط اتوماسیون CNC

برای شروع کار کنترلر به درایوهای موتور پیغام می‌دهد که میز را در جهات مختلف X,Y حرکت دهد تا به مکان مورد نظر برسیم. بعد از تثبیت موقعیت،کنترلر عملیات پانچ کردن را به وسیلهٔ بالا و پایین کردن پیستون از نقطه مرگ بالا تا نقطه مرگ پایین بر روی سطح قطعه ادامه می‌دهد. (کلمه مرگ بالا و مرگ پایین در گذشته برای پرس‌های قدیمی با کلاچ‌های هیدرولیک و پنوماتیک استفاده می‌شد اما امروزه نیز در این پرس‌ها به جای کلمه نقطه انتهایی کورس بالا و پایین استفاده می‌شود)
در حرکت پیستون از مرگ بالا به مرگ پایین، پانچ به قطعه وارد می‌شود، آن را به داخل قالب فشار می‌دهد و درنهایت شکل مورد نظر را با توجه به نوع پانج و قالب بر روی قطعه ایجاد می‌کند. قسمتی از قطعه که بریده می‌شود از قالب و نگه دارنده‌ها به سمت پالت ضایعات قرار گرفته در زیر دستگاه پرتاب می‌شود. پس از این مرحله و دوباره قرارگیری پیستون در نقطه مرگ بالا، سیگنالی به کنترلر فرستاده می‌شود تا این چرخه را از نو تکرار کند.
پرس پانچ برای تولید انبوه استفاده می‌شود. زمان هر چرخه حتی گاهی به حدود میلی ثانیه نیز می‌رسد و بهره‌وری یک ماده نیز توسط محاسبه درصد بخش استفاده شده به بخش دورریز از ورق به دست می‌آید و همچنین طراحی و ساخت به کمک کامپیوتر این بازده را با افزایش تعداد الگوها در مساحت به حداکثر مقدار خود نسبت به روش‌های دیگر می‌رساند.

چرخ طیار

بیشتر پرس‌های پانچ امروزه هیدرولیکی هستند. در گذشته اگرچه ماشین‌ها دارای محرک مکانیکی بودند، این بدان معنی بود که قدرت منتقل شده به پیستون توسط یک چرخ طیار بسیار بزرگ که به صورت دائمی می‌چرخید، تأمین می‌شد. چرخ طیار توسط بازویی به اسم pitman پیستون را حرکت می‌داد. در قرن نوزدهم میلادی، نیروی محرکه چرخ طیارها توسط تسمه‌هایی از جنس چرم که به تعدادی شفت متصل بودند که در نهایت به یک نیروگاه بخار ختم می‌شد. امروزه به علت تکنولوژی گسترده این چرخ طیارها به وسیلهٔ موتورها نیروی محرکه خود را تأمین می‌کنند.

پرس‌های پانچ مکانیکی

پرس‌های پانچ مکانیکی به دو دسته متفاوت تقسیم می‌شوند؛ بسته به نوع کلاچ و ترمزی که سیستم از آن بهره می‌برد. پرس‌های قدیمی تر، دور کامل هستند یعنی تعداد دور کاملی از چرخ طیار لازم است طی شود تا دستگاه متوقف شود. پرس‌های تمام دور کلاچ دار بسیار خطرناک هستند و به همین دلیل در بسیاری از کشورها، غیرقانونی محسوب می‌شوند مگر در حالتی که قسمت اعمال فشار کاملاً حفاظ دار و منزوی شده باشد. این به این دلیل است که پرس‌های ترمز دار توسط حفره‌ها و لغزنده هایی(dogs)متناسب با آن‌ها کنترل می‌شوند که می‌توانند پیستون را در هر نقطه از مسیر رفت و برگشتی متوقف کنند اما در پرس‌ها کلاج دار نقطه توقف یکتاست و آن نقطه مرگ بالا می‌باشد. ماشین‌های پرسی جدید، دارای حرکت دورانی ناقص (partial revolution) هستند که با ترمزی شبیه به ترمز کامیون‌های تجاری همراه می‌شوند. زمانی که هوا تزریق می‌شود، ترمزی به شکل بند گسترده می‌شود و به چرخ طیار اجازه چرخش می‌دهد. وقتی که مکانیزم را متوقف می‌کنیم، هوا فشرده می‌شود و باعث بازشدن کلاج و بسته شدن سیستم ترمز می‌شود، که این خود به متوقف شدن پیستون در هر نقطه از مسیر دورانش می‌انجامد. پرس‌های جدید معمولاً از ترکیبی از سیستم‌های کلاج دار و ترمز دار بهره می‌برند که ضمن ایجاد امنیت کاری بیشتر، دارای دو شیر امنیتی هوا می‌باشند که اولاً کلاج را آزاد می‌کند، همچنین توقف را بر روی فنرها بسیار متعادل تر به اجرا می‌رساند.

پرس‌های پانچ هیدرولیک

پرس‌های پانچ هیدرولیک، که در آن‌ها برای انتقال نیرو به پیستون از یک سیلندر هیدرولیکی به جای چرخ طیار استفاده می‌شود، بر دو نوع کنترل‌شونده توسط شیر یا فیدبک گرفته شده از شیر هستند. ماشین‌هایی که توسط شیر کنترل می‌شوند معمولاً اجازهٔ عملیات تک کورسه را صادر می‌کنند که به پیستون اجازه می‌دهد تا در هر زمان که دستور گرفت به بالا یا پایین حرکت کند. سیستم‌های با کنترل فیدبک به پیستون اجازه می‌دهند تا در هر موقعیت دلخواه که فرمان داده شد قرار بگیرد؛ از مزیت‌های این روش می‌توان به ایجاد کنترل بیشتر بر روی کورس پیستون و همچنین افزایش نرخ پانچ کردن در واحد زمان اشاره کرد چرا که دیگر نیازی به طی شدن کامل کورس نیست و کنترل بهتری بر روی سرعت و موقعیت در دسترس است.

پرس‌های پانچ مجهز به هدایت سروو

پرس‌های پانچ سروو از دو درایو AC که مستقیماً به شافت متصل شده‌اند، بهره می‌برند. این سیستم‌ها سادگی سیستم‌های سنتی کلاچ و ترمز را با سرعت سیستم‌های هیدرولیکی ترکیب کرده و سیستمی منحصر به فرد ارائه می‌دهند که به بهره‌وری بالاتر، قابلیت اعتماد بیشتر و هزینه‌های تولید کمتر می‌انجامد. یک سیستم پرس سروو، هیچ گونه مکانیزم هیدرولیک پیچیده یا چیلرهایی که وظیفه خنک کردن را عهده‌دار باشند، ندارد، در نتیجه هزینه نگهداری و تعمیر کمتری را متحمل می‌شوند. در ضمن در این نوع پرس‌ها می‌توانند انرژی را در بخشی از حرکت خود که شتاب منفی دارد، ذخیره کنند و این خود باعث صرفه جویی در مصرف انرژی در دراز مدت می‌شود.