Mitme jaamaga otsavormimismasin lõpetab oma tsükli, moodustades vasktoru otsa suletud keevisõmbluse.
Kujutage ette väärtusvoogu, kus torusid lõigatakse ja painutatakse.Teises tehase piirkonnas töödeldakse rõngaid ja muid töödeldud osi ning saadetakse seejärel torude otstesse jootmiseks või muul viisil paigaldamiseks.Kujutage nüüd ette sama väärtusvoogu, seekord lõplikult.Sel juhul otste vormimine mitte ainult ei suurenda või vähendab toru otsa läbimõõtu, vaid loob ka mitmesuguseid muid kujundeid, alates keerulistest soontest kuni keeristeni, mis kordavad varem paika joodetud rõngaid.
Torude tootmise valdkonnas on järk-järgult arenenud otsavormimise tehnoloogia ja tootmistehnoloogiad on toonud protsessi sisse kaks automatiseerimise taset.Esiteks võivad toimingud kombineerida mitut täppisotsa vormimise etappi samas tööpiirkonnas – tegelikult üks valmis paigaldus.Teiseks on see keeruline otsavormimine integreeritud teiste torude tootmisprotsessidega, nagu lõikamine ja painutamine.
Enamik seda tüüpi automatiseeritud otsavormimisega seotud rakendusi on täppistorude (sageli vasest, alumiiniumist või roostevabast terasest) valmistamisel sellistes tööstusharudes nagu autotööstus ja HVAC.Siin välistab otste vormimine mehaanilised ühendused, mis on loodud õhu- või vedelikuvoolu lekkekindlate ühenduste tagamiseks.Selle toru välisläbimõõt on tavaliselt 1,5 tolli või vähem.
Mõned kõige arenenumad automatiseeritud elemendid algavad väikese läbimõõduga torudest, mida tarnitakse rullides.Esmalt läbib see sirgendusmasina ja seejärel lõigatakse pikkusesse.Seejärel transpordib robot või mehaaniline seade tooriku lõplikuks vormimiseks ja painutamiseks.Välimuse järjekord sõltub rakenduse nõuetest, sealhulgas painde ja lõpliku kuju enda vahelisest kaugusest.Mõnikord võib robot liigutada üksikut toorikut otsast painutamiseni ja tagasi lõppvormi, kui rakendus nõuab mõlemast otsast vormitud toru.
Tootmisetappide arv, mis võib hõlmata mõningaid kvaliteetseid toruotste moodustamise süsteeme, muudab selle rakutüübi produktiivsemaks.Mõnes süsteemis läbib toru kaheksa otsavormimisjaama.Sellise tehase kujundamine algab mõistmisest, mida on võimalik tänapäevase otsavormimisega saavutada.
Täppisotsa vormimise tööriistu on mitut tüüpi.Perforatsioonid Perforatsioonid on toru otsa moodustavad "kõvad tööriistad", mis vähendavad või laiendavad toru otsa soovitud läbimõõduni.Pöörlevad tööriistad faasivad või ulatuvad torust välja, et tagada jäsemeteta pind ja ühtlane viimistlus.Teised pöörlevad tööriistad teostavad valtsimisprotsessi, et luua sooni, sälkusid ja muid geomeetrilisi kujundeid (vt joonis 1).
Otsa kujundamise jada võib alata faasimisega, mis tagab puhta pinna ja ühtlase eendi pikkuse klambri ja toru otsa vahel.Seejärel teostab stantsimisvorm pressimisprotsessi (vt joonis 2), laiendades ja kokku tõmbudes toru, põhjustades liigse materjali välisläbimõõdu (OD) ümber rõnga.Sõltuvalt geomeetriast võivad teised stantsimislöögid sisestada piki toru välisläbimõõtu ogasid (see aitab vooliku toru külge kinnitada).Pöördtööriist võib läbi lõigata osa välisläbimõõdust ja seejärel tööriista, mis lõikab pinnale niiti.
Kasutatavate tööriistade ja protseduuride täpne järjestus sõltub rakendusest.Kaheksa jaamaga otsamoodustaja tööpiirkonnas võib järjestus olla üsna ulatuslik.Näiteks moodustab rida lööke toru otsa järk-järgult harja, üks löök laiendab toru otsa ja seejärel veel kaks lööki suruvad otsa kokku, moodustades harja.Toimingu läbiviimine kolmes etapis võimaldab paljudel juhtudel saada kvaliteetsemaid helmeid ning mitmepositsiooniline otsavormimissüsteem teeb selle järjestikuse toimingu võimalikuks.
Lõpukujundamise programm järjestab toiminguid optimaalse täpsuse ja korratavuse tagamiseks.Uusimad täiselektrilised otsavormijad suudavad täpselt juhtida oma stantside asendit.Kuid peale faasimise ja keermestamise moodustub enamik näo töötlemise etappe.Metalli vormid sõltuvad materjali tüübist ja kvaliteedist.
Mõelge uuesti helmeste valmistamise protsessi (vt joonis 3).Nagu lehtmetalli suletud serval, pole suletud serval otste moodustamisel lünki.See võimaldab stantsil vormida helmed täpselt õigesse kohta.Tegelikult "torkab stants läbi" teatud kujuga helme.Aga avatud rant, mis meenutab paljastatud lehtmetalli serva?Vahe ranti keskel võib mõne rakenduse puhul tekitada reprodutseeritavusprobleeme – vähemalt siis, kui see on kujundatud samamoodi nagu suletud rant.Stantsimisstantsid võivad moodustada lahtisi rante, kuid kuna toru siseläbimõõdust (ID) ei toeta ranti miski, võib ühe ranti geomeetria olla veidi erinev kui järgmisel, võib see tolerantsi erinevus olla vastuvõetav või mitte.
Enamikul juhtudel võivad mitme jaama otsaraamid läheneda erinevalt.Perforaator laiendab esmalt toru siseläbimõõtu, luues materjali lainetaolise tooriku.Seejärel kinnitatakse toru välisläbimõõdu ümber kolme rulliga otste moodustamise tööriist, mis on kujundatud soovitud negatiivse randi kujuga ja rant rullitakse.
Täppisotsa moodustajad võivad luua mitmesuguseid kujundeid, sealhulgas asümmeetrilisi.Siiski on otsavormimisel oma piirangud, millest enamik on seotud materjali vormimisega.Materjalid taluvad ainult teatud protsenti deformatsioonist.
Stantsi pinna kuumtöötlus sõltub materjali tüübist, millest konstruktsioon on valmistatud.Nende projekteerimisel ja pinnatöötlusel on arvesse võetud erinevat hõõrdeastet ja muid materjalist sõltuvaid lõpliku vormimise parameetreid.Roostevabast terasest torude otste töötlemiseks mõeldud stantsidel on erinevad omadused kui alumiiniumtorude otste töötlemiseks mõeldud stantsidel.
Erinevad materjalid nõuavad ka erinevat tüüpi määrdeaineid.Kõvemate materjalide, näiteks roostevaba terase puhul võib kasutada paksemat mineraalõli ning alumiiniumi või vase puhul mittetoksilist õli.Ka määrimismeetodid on erinevad.Pöörleva lõikamise ja valtsimise protsessides kasutatakse tavaliselt õliudu, stantsimisel aga joa- või õliudu määrdeaineid.Mõnes perforaatoris voolab õli otse stantsist toru siseläbimõõtu.
Mitme asendiga otsamoodustajatel on erinev läbistus- ja kinnitusjõu tase.Kui muud tegurid on võrdsed, vajab tugevam roostevaba teras rohkem kinnitus- ja mulgustusjõudu kui pehme alumiinium.
Vaadates lähivõtet toru otsa moodustumisest, näete, kuidas masin liigutab toru enne, kui klambrid seda paigal hoiavad.Pideva üleulatuse, st kinnitusest kaugemale ulatuva metalli pikkuse säilitamine on kriitiline.Sirgete torude puhul, mida saab teatud peatustesse nihutada, ei ole selle serva hooldamine keeruline.
Eelpainutatud toruga silmitsi seistes olukord muutub (vt joonis 4).Painutusprotsess võib toru veidi pikendada, mis lisab veel ühe mõõtmete muutuja.Nendel seadistustel lõikavad ja puhastavad orbitaallõike- ja otsamistööriistad toru otsa, veendumaks, et see on täpselt seal, kus see peaks olema, nagu programmeeritud.
Tekib küsimus, miks pärast painutamist saadakse toru?See on seotud tööriistade ja töödega.Paljudel juhtudel asetatakse viimane mall painde enda lähedale, et piduripressi tööriistal ei jääks sirgeid lõikeid, mida painutustsükli ajal üles võtta.Sellistel juhtudel on toru palju lihtsam painutada ja viia see otsavormingusse, kus seda hoitakse painderaadiusele vastavates klambrites.Sealt lõikab otsakujundaja üleliigse materjali ära, seejärel loob soovitud lõpliku kuju geomeetria (jällegi väga lähedal käänule lõpus).
Muudel juhtudel võib otsa vormimine enne painutamist raskendada pöörleva tõmbamise protsessi, eriti kui otsa kuju häirib painutustööriista.Näiteks toru painde kinnitamine võib moonutada varem tehtud otsakuju.Painde seadistuste loomine, mis ei kahjusta lõplikku kuju geomeetriat, on rohkem probleeme, kui see väärt on.Nendel juhtudel on lihtsam ja odavam toru pärast painutamist ümber vormida.
Otsa moodustavad rakud võivad hõlmata paljusid muid torude tootmisprotsesse (vt joonis 5).Mõned süsteemid kasutavad nii painutamist kui ka otsa vormimist, mis on nende kahe protsessi tihedalt seotud kombinatsiooni puhul tavaline kombinatsioon.Mõned toimingud algavad sirge toru otsa moodustamisega, seejärel jätkake painutamist pöörleva tõmbe abil, et moodustada raadiused, ja seejärel pöörduge tagasi otsavormimismasinasse, et töödelda toru teist otsa.
Riis.2. Need otsarullid on valmistatud mitmest kohast koosneva serviga, kus stantsimisstants laiendab siseläbimõõtu ja teine surub materjali kokku, moodustades rant.
Sel juhul juhib jada protsessi muutujat.Näiteks kuna teine otsavormimisoperatsioon toimub pärast painutamist, tagavad rööbaste lõikamise ja otste trimmimise operatsioonid otsavormimismasinas püsiva üleulatuse ja parema otsakuju kvaliteedi.Mida homogeensem on materjal, seda reprodutseeritavam on lõplik vormimisprotsess.
Sõltumata automatiseeritud lahtris kasutatavate protsesside kombinatsioonist – olgu selleks otste painutamine ja vormimine või seadistus, mis algab toru keeramisega – sõltub see, kuidas toru eri etappe läbib, rakenduse nõuetest.Mõnes süsteemis juhitakse toru otse rullilt läbi joondamissüsteemi pöördpainutaja käepidemetesse.Need klambrid hoiavad toru, kui otsavormimissüsteem liigutatakse oma kohale.Niipea, kui otsavormimissüsteem oma tsükli lõpetab, käivitub pöörlev painutusmasin.Pärast painutamist lõikab tööriist valmis tooriku.Süsteemi saab konstrueerida töötama erineva läbimõõduga, kasutades spetsiaalseid stantsimisstantse otsavormis ja virnastatud tööriistu vasak- ja parempoolsetes pöördpainutusseadmetes.
Kui aga painutusrakendus nõuab toru siseläbimõõdus kuulpoldi kasutamist, siis seadistus ei tööta, kuna painutusprotsessi etteantav toru tuleb otse poolilt.See paigutus ei sobi ka torudele, mille mõlemas otsas on vaja kuju.
Sellistel juhtudel võib piisata seadmest, mis hõlmab mehaanilise jõuülekande ja robootika kombinatsiooni.Näiteks saab toru lahti kerida, lamedaks teha, lõigata ja seejärel asetab robot lõigatud tüki pöördpainutajasse, kuhu saab sisestada kuulsüdamikud, et vältida toru seina deformeerumist painutamise ajal.Sealt saab robot liigutada painutatud toru otsakujundajasse.Loomulikult võib toimingute järjekord muutuda sõltuvalt töö nõuetest.
Selliseid süsteeme saab kasutada suuremahuliseks tootmiseks või väikesemahuliseks töötlemiseks, näiteks 5 osa ühe kujuga, 10 osa teise kujuga ja 200 osa teise kujuga.Masina konstruktsioon võib samuti varieeruda olenevalt toimingute järjestusest, eriti mis puudutab kinnituste positsioneerimist ja erinevate toorikute jaoks vajalike vahekauguste tagamist (vt joonis 6).Näiteks peab küünarnukki vastuvõtva otsaprofiili kinnitusklambritel olema piisavalt vaba ruumi, et küünarnukk alati paigal hoida.
Õige järjekord võimaldab paralleelseid toiminguid.Näiteks võib robot asetada toru otsamoodustajasse ja siis, kui otsamoodustaja töötab, võib robot toita teise toru pöörlevasse painutusseadmesse.
Äsja installitud süsteemide jaoks paigaldavad programmeerijad tööportfelli mallid.Otsa vormimise puhul võib see hõlmata selliseid üksikasju nagu stantsi löögi etteandekiirus, stantsi ja nipi vaheline keskpunkt või valtsimisoperatsiooni pöörete arv.Kuid kui need mallid on paigas, on programmeerimine kiire ja lihtne, programmeerija kohandab järjestust ja määrab algselt parameetrid vastavalt praegusele rakendusele.
Sellised süsteemid on konfigureeritud ka ühendama Tööstus 4.0 keskkonnas ennustavate hooldustööriistadega, mis mõõdavad mootori temperatuuri ja muid andmeid, samuti seadmete jälgimist (näiteks teatud perioodi jooksul toodetud osade arv).
Silmapiiril muutub otsavalu ainult paindlikumaks.Jällegi on protsess piiratud pingeprotsendi osas.Kuid miski ei takista loomeinseneridel välja töötamast ainulaadseid lõppu kujundavaid seadmeid.Mõne toimingu puhul sisestatakse toru siseläbimõõdule stantsimisstants, mis sunnib toru laienema klambri enda õõnsustesse.Mõned tööriistad loovad 45 kraadi võrra laienevaid otsakujundeid, mille tulemuseks on asümmeetriline kuju.
Kõige selle aluseks on mitme asendiga otsakujundaja võimalused.Kui toiminguid saab teha "ühe sammuga", on lõplikuks moodustamiseks mitmesuguseid võimalusi.
FABRICATOR on Põhja-Ameerika juhtiv terase valmistamise ja vormimise ajakiri.Ajakiri avaldab uudiseid, tehnikaartikleid ja edulugusid, mis võimaldavad tootjatel oma tööd tõhusamalt teha.FABRICATOR on selles valdkonnas tegutsenud alates 1970. aastast.
Täielik digitaalne juurdepääs seadmele FABRICATOR on nüüd saadaval, pakkudes lihtsat juurdepääsu väärtuslikele tööstusressurssidele.
Täielik digitaalne juurdepääs The Tube & Pipe Journalile on nüüd saadaval, pakkudes lihtsat juurdepääsu väärtuslikele tööstusressurssidele.
Nautige täielikku digitaalset juurdepääsu ajakirjale STAMPING Journal, metallistantsimise turu ajakirjale, mis sisaldab uusimaid tehnoloogilisi edusamme, parimaid tavasid ja valdkonna uudiseid.
Täielik juurdepääs The Fabricator en Español digitaalsele väljaandele on nüüd saadaval, pakkudes lihtsat juurdepääsu väärtuslikele tööstusressurssidele.
Meie kaheosalise seeria 2. osa, kus osaleb Texan metallikunstnik ja keevitaja Ray Ripple, jätkab teda…
Postitusaeg: jaanuar 08-2023