Scegliere il cilindro giusto per il tassello dello stampo: corsa

La corsa di un cilindro oleodinamico è la distanza che viene coperta dal pistone e dallo stelo tra le posizioni “completamente in dentro” e “completamente in fuori”.

Può essere definita anche la differenza tra la lunghezza massima in estensione del cilindro idraulico e la lunghezza minima con stelo retratto. Nei cilindri Vega, il valore della corsa fa parte del codice, e lo si può ritrovare sull’etichetta del cilindro.

Di base, in un catalogo di cilindri, sono dati tre valori: lunghezza del corpo o blocco del cilindro, sporgenza dell’estremità dello stelo dal blocco del cilindro, e infine la corsa. Sommando le prime due si ottiene la lunghezza totale del cilindro in posizione retratta. Aggiungendo entrambe al terzo valore, si ottiene la dimensione massima del cilindro, in piena estensione.

Nota: sul nostro sito è possibile scaricare a piacere i disegni dei cilindri sia con lo stelo totalmente “in dentro” che totalmente “in fuori”.

Ora rivedremo alcuni problemi e suggerimenti riguardo ai vari tipi di corsa generalmente richiesti.

Corse Brevi
Consideriamo tali tutti i cilindri aventi una corsa inferiore al valore “nominale” di circa 100 mm. Questo è il caso della maggior parte dei cilindri compatti.

Al di sotto di questo valore, basato sulla nostra casistica, tutti i problemi che potrebbero sorgere nel cilindro sono di lieve entità o addirittura completamente trascurabili.

In questi casi non ci sarà alcuna deformazione da carico di punta. L’usura o le perdite d’olio provenienti dalle forze che agiscono sui lati compaiono molto raramente. L’accorciamento dello stelo a causa della compressione è in genere trascurabile. Le velocità e gli urti alla fine della corsa sono ridotti, e se si utilizza una valvola di ritegno, la compressione dell’olio e il conseguente cedimento del pistone saranno ridotti al minimo. In questo caso, soltanto dei grossi errori di progettazione dello stampo possono creare problemi al cilindro.

Come abbiamo discusso in un altro articolo (Scegliere il cilindro giusto per il tassello dello stampo: forza di spinta), un cilindro oleodinamico potrebbe essere altamente sollecitato quando deve contrastare la forza d’iniezione da parte di un pezzo stampato. In genere, come è normale che sia, questa forza è esercitata esattamente lungo il suo asse. Durante questa fase lo stelo viene grandemente compresso, ed è quindi importante considerare tutte le eventuali variabili, per evitare difetti sul pezzo stampato, come, ad esempio, bave e simili.

Per esempio, il cilindro autobloccante oleodinamico V260CF è stato progettato per poter affrontare questo problema, e per poter “precaricare” lo stelo in modo da evitare eventuali difetti. Dando un’occhiata al catalogo (pagina F5), è possibile trovare il valore di compressione massima, espresso in mm, che si può applicare. Usando questi valori e la corretta flangia di precarico, diventa più facile evitare i possibili difetti del pezzo stampato menzionati sopra.

Vuoi sapere come applicare il precarico su un cilindro autobloccante Vega V260CF?
Guarda questo video.

Corse Lunghe
Le corse che superano i 100 mm comportano altre sfide, soprattutto all’interno di uno stampo.

A parte i problemi legati alla velocità e all’energia cinetica di una grande massa che viene spostata (problema che può essere superato con l’ammortizzo), ci sono altri problemi da affrontare, collegati in particolar modo alle abitudini della maggioranza dei disegnatori di stampi.

Infatti spesso vengono collegati allo stelo del cilindro idraulico pezzi meccanici esterni, in genere supporti o cunei. Spesso questo collegamento è così “rigido” che genera un momento flettente sullo stelo. Se lo stelo è tutto “in dentro”, le forze che contrastano tale momento di flessione sono ridotte, e la flessione dello stelo è ridotta. Al contrario, quando completamente “in fuori”, lo stelo è soggetto ad elevate forze per contenere il momento flettente, quindi, verso l’estremità “libera” dello stelo, potrebbe generarsi una freccia molto elevata. Entrambe le situazioni possono portare a perdite d’olio o addirittura a rotture dei pezzi meccanici e altri problemi simili.

Per risolvere questo problema si possono utilizzare principalmente due soluzioni:
1) usare una testa a martello tra l’estremità dello stelo e il pezzo collegato ad esso. Questo giunto (se propriamente installato con i pezzi accoppiati) permette soltanto alle forze assiali di essere trasferite, eliminando così ogni possibile curvatura dello stelo.

2) usare un distanziatore. Questa soluzione viene generalmente applicata dalla Vega per le corse extra-lunghe, come spiegato più in basso.

Corse extra-lunghe
A volte i clienti ci chiedono cilindri con corse speciali, specialmente per il cilindro a tiranti V215CR. Se supera la corsa massima consigliata, la Vega suggerisce di utilizzare un distanziale supplementare, da installare sullo stelo contro il pistone. Così, quando lo stelo è completamente “in fuori”, si appoggia sulla superficie interna della testata, tenendo il pistone più distante e rendendo lo stelo più rigido, così da poterlo guidare molto meglio.

Naturalmente questo comporta anche che la lunghezza complessiva dello stelo, della camicia, dei tiranti e di tutto il cilindro complessivamente, aumenti di tanto quanto la lunghezza del distanziale. In questo modo, è possibile mantenere esattamente la stessa corsa richiesta dal cliente.

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