Viacpolohový stroj na tvarovanie koncov dokončí svoj cyklus na vytvorenie uzavretého zvaru na konci medenej rúrky.
Predstavte si tok hodnôt, kde sú rúry rezané a ohýbané.V inej oblasti závodu sa krúžky a iné opracované časti opracujú a potom sa odošlú na zmontovanie na spájkovanie alebo inú montáž na konce rúrok.Teraz si predstavte ten istý hodnotový tok, tentoraz dokončený.V tomto prípade tvarovanie koncov nielen zväčšuje alebo zmenšuje priemer konca rúrky, ale vytvára aj rôzne iné tvary, od zložitých drážok až po špirály, ktoré kopírujú krúžky, ktoré boli predtým na miesto prispájkované.
V oblasti výroby rúr sa postupne vyvinula technológia koncového tvárnenia a výrobné technológie zaviedli do procesu dve úrovne automatizácie.Po prvé, operácie môžu kombinovať niekoľko krokov presného tvarovania koncov v rámci tej istej pracovnej oblasti – v skutočnosti jedna hotová inštalácia.Po druhé, toto zložité tvarovanie koncov bolo integrované s inými procesmi výroby rúr, ako je rezanie a ohýbanie.
Väčšina aplikácií spojených s týmto typom automatizovaného tvarovania koncov je pri výrobe presných rúr (často medi, hliníka alebo nehrdzavejúcej ocele) v odvetviach, ako je automobilový priemysel a HVAC.Tu lisovanie koncov eliminuje mechanické spojenia navrhnuté tak, aby poskytovali tesné spojenia pre prúdenie vzduchu alebo tekutiny.Táto trubica má zvyčajne vonkajší priemer 1,5 palca alebo menej.
Niektoré z najpokročilejších automatizovaných buniek začínajú trubicami s malým priemerom dodávaným vo zvitkoch.Najprv prechádza vyrovnávacím strojom a potom sa nareže na dĺžku.Robot alebo mechanické zariadenie potom prepraví obrobok na konečné tvarovanie a ohýbanie.Poradie vzhľadu závisí od požiadaviek aplikácie, vrátane vzdialenosti medzi ohybom a samotným konečným tvarom.Niekedy môže robot presunúť jeden obrobok z konca do ohýbania a späť do koncového tvaru, ak si aplikácia vyžaduje tvarovanie konca rúry na oboch koncoch.
Počet výrobných krokov, ktoré môžu zahŕňať niektoré vysokokvalitné systémy tvarovania koncov rúr, robí tento typ článku produktívnejší.V niektorých systémoch rúra prechádza cez osem staníc na tvarovanie koncov.Navrhovanie takéhoto zariadenia začína pochopením toho, čo sa dá dosiahnuť moderným tvarovaním koncov.
Existuje niekoľko typov nástrojov na presné tvarovanie koncov.Dierovače Dierovače sú „tvrdé nástroje“, ktoré tvoria koniec potrubia, ktoré zmenšia alebo roztiahnu koniec potrubia na požadovaný priemer.Rotujúce nástroje skosujú alebo vyčnievajú z rúry, aby sa zabezpečil povrch bez otrepov a konzistentný povrch.Iné rotačné nástroje vykonávajú proces valcovania, aby vytvorili drážky, zárezy a iné geometrie (pozri obrázok 1).
Postup tvarovania koncov môže začať skosením, ktoré poskytuje čistý povrch a konzistentnú dĺžku výstupku medzi svorkou a koncom rúry.Dierovacia matrica potom vykoná proces krimpovania (pozri obrázok 2) roztiahnutím a stiahnutím rúry, čo spôsobí, že prebytočný materiál vytvorí prstenec okolo vonkajšieho priemeru (OD).V závislosti od geometrie môžu iné razníky vložiť ostne pozdĺž vonkajšieho priemeru rúrky (to pomáha pripevniť hadicu k rúrke).Rotačný nástroj môže prerezať časť vonkajšieho priemeru a potom nástroj, ktorý reže závit na povrchu.
Presné poradie použitých nástrojov a postupov závisí od aplikácie.S ôsmimi stanicami v pracovnej oblasti koncového formovača môže byť sekvencia pomerne rozsiahla.Napríklad séria ťahov postupne vytvorí hrebeň na konci rúrky, jeden ťah roztiahne koniec rúrky a potom ďalšie dva ťahy stlačia koniec a vytvoria hrebeň.Vykonanie operácie v troch fázach v mnohých prípadoch umožňuje získať guľôčky vyššej kvality a viacpolohový systém tvarovania koncov umožňuje túto postupnú operáciu.
Program tvarovania koncov sekvenuje operácie pre optimálnu presnosť a opakovateľnosť.Najnovšie plne elektrické koncové formovače dokážu presne ovládať polohu svojich matríc.Ale okrem skosenia a závitovania sa väčšina krokov obrábania čelných plôch formuje.Forma kovu závisí od typu a kvality materiálu.
Zvážte znova proces obruby (pozri obrázok 3).Rovnako ako uzavretá hrana v plechu, uzavretá hrana nemá žiadne medzery pri formovaní koncov.To umožňuje dierovaču tvarovať guľôčky na presnom mieste.V skutočnosti dierovač „prepichne“ guľôčku určitého tvaru.Čo s otvorenou korálkou, ktorá pripomína odhalený okraj plechu?Medzera v strede obruby môže v niektorých aplikáciách spôsobiť problémy s reprodukovateľnosťou – aspoň ak je tvarovaná rovnakým spôsobom ako uzavretá obruba.Razníky môžu vytvárať otvorené guľôčky, ale keďže tu nie je nič, čo by podopieralo obrubu z vnútorného priemeru (ID) rúry, jedna obruba môže mať mierne odlišnú geometriu ako ďalšia, tento rozdiel v tolerancii môže, ale nemusí byť prijateľný.
Vo väčšine prípadov môžu mať koncové rámce s viacerými stanicami odlišný prístup.Razník najprv roztiahne vnútorný priemer rúry a vytvorí v materiáli vlnitý polotovar.Trojvalcový nástroj na tvarovanie konca navrhnutý s požadovaným negatívnym tvarom guľôčky sa potom upne okolo vonkajšieho priemeru rúry a guľôčka sa valcuje.
Presné koncové formovače môžu vytvárať rôzne tvary, vrátane asymetrických.Koncové tvarovanie má však svoje obmedzenia, z ktorých väčšina súvisí s tvarovaním materiálu.Materiály vydržia len určité percento deformácie.
Tepelné spracovanie povrchu razníka závisí od typu materiálu, z ktorého je konštrukcia vyrobená.Ich dizajn a povrchová úprava zohľadňujú rôzne stupne trenia a ďalšie parametre konečného tvarovania, ktoré závisia od materiálu.Razidlá určené na opracovanie koncov nerezových rúrok majú iné vlastnosti ako razidlá určené na opracovanie koncov hliníkových rúr.
Rôzne materiály tiež vyžadujú rôzne typy mazív.Pre tvrdšie materiály, ako je nehrdzavejúca oceľ, možno použiť hustejší minerálny olej a pre hliník alebo meď možno použiť netoxický olej.Spôsoby mazania sa tiež líšia.Procesy rotačného rezania a valcovania zvyčajne používajú olejovú hmlu, zatiaľ čo lisovanie môže používať mazacie trysky alebo olejovú hmlu.V niektorých lisovníkoch prúdi olej priamo z lisovníka do vnútorného priemeru potrubia.
Viacpolohové koncové formovače majú rôzne úrovne dierovacej a upínacej sily.Ak sú ostatné veci rovnaké, silnejšia nehrdzavejúca oceľ bude vyžadovať väčšiu upínaciu a dierovaciu silu ako mäkký hliník.
Pri pohľade na detailný záber na tvarovanie konca rúrky môžete vidieť, ako stroj posúva rúrku predtým, ako ju svorky držia na mieste.Udržiavanie konštantného presahu, to znamená dĺžky kovu, ktorý presahuje upínací prípravok, je kritické.Pri rovných rúrach, ktoré sa dajú posúvať na určité dorazy, nie je údržba tejto rímsy náročná.
Situácia sa mení, keď čelíme vopred ohnutej rúre (pozri obr. 4).Proces ohýbania môže rúru mierne predĺžiť, čo pridáva ďalšiu rozmerovú premennú.Pri týchto nastaveniach nástroje na orbitálne rezanie a obkladanie odrežú a vyčistia koniec rúry, aby sa ubezpečili, že je presne tam, kde má byť, ako je naprogramované.
Vzniká otázka, prečo sa po ohnutí získa rúrka?Súvisí to s nástrojmi a prácami.V mnohých prípadoch je finálna šablóna umiestnená tak blízko k samotnému ohybu, že nezostávajú žiadne priame časti, ktoré by ohraňovací nástroj mohol počas cyklu ohýbania zdvihnúť.V týchto prípadoch je oveľa jednoduchšie rúru ohnúť a odovzdať do koncového tvarovania, kde je držaná v svorkách zodpovedajúcich polomeru ohybu.Odtiaľ koncový tvarovač odreže prebytočný materiál a potom vytvorí požadovanú geometriu konečného tvaru (opäť veľmi blízko ohybu na konci).
V iných prípadoch môže tvarovanie konca pred ohýbaním skomplikovať proces rotačného ťahania, najmä ak tvar konca zasahuje do ohýbacieho nástroja.Napríklad upnutie rúry na ohyb môže deformovať predtým vyrobený koncový tvar.Vytvorenie nastavení ohybu, ktoré nepoškodí geometriu konečného tvaru, je nakoniec väčším problémom, ako stojí za to.V týchto prípadoch je jednoduchšie a lacnejšie rúru po ohnutí pretvarovať.
Bunky na tvarovanie koncov môžu zahŕňať mnoho ďalších procesov výroby rúr (pozri obrázok 5).Niektoré systémy používajú ohýbanie aj tvarovanie koncov, čo je bežná kombinácia vzhľadom na to, ako úzko spolu tieto dva procesy súvisia.Niektoré operácie začínajú tvarovaním konca rovnej rúry, potom pokračujú ohýbaním rotačným ťahom, aby sa vytvorili polomery, a potom sa vráťte do stroja na tvarovanie koncov, aby sa opracoval druhý koniec rúry.
Ryža.2. Tieto koncové valce sa vyrábajú na viacpolohovom omietacom stroji, kde dierovací razník zväčšuje vnútorný priemer a ďalší stláča materiál do tvaru lemu.
V tomto prípade sekvencia riadi procesnú premennú.Napríklad, keďže operácia tvarovania druhého konca prebieha po ohýbaní, operácie rezania koľajníc a orezávania koncov na stroji na tvarovanie koncov poskytujú konštantný presah a lepšiu kvalitu koncového tvaru.Čím je materiál homogénnejší, tým bude konečný proces tvarovania reprodukovateľnejší.
Bez ohľadu na kombináciu procesov používaných v automatizovanej bunke – či už ide o ohýbanie a tvarovanie koncov alebo nastavenie, ktoré začína krútením rúry – to, ako rúra prechádza rôznymi fázami, závisí od požiadaviek aplikácie.V niektorých systémoch je rúrka privádzaná priamo z valca cez vyrovnávací systém do rukovätí rotačnej ohýbačky.Tieto svorky držia rúrku, kým sa systém na tvarovanie koncov posúva do polohy.Akonáhle systém tvarovania koncov dokončí svoj cyklus, rotačná ohýbačka sa spustí.Po ohnutí nástroj odreže hotový obrobok.Systém môže byť navrhnutý tak, aby pracoval s rôznymi priemermi, pomocou špeciálnych dierovacích nástrojov v koncovom formovači a naskladaných nástrojov v ľavostranných a pravých rotačných ohýbačkách.
Ak však ohýbanie vyžaduje použitie guľového čapu vo vnútornom priemere rúry, nastavenie nebude fungovať, pretože rúra privádzaná do procesu ohýbania pochádza priamo z cievky.Toto usporiadanie tiež nie je vhodné pre rúry, kde sa vyžaduje tvar na oboch koncoch.
V týchto prípadoch môže postačovať zariadenie zahŕňajúce určitú kombináciu mechanického prenosu a robotiky.Napríklad rúru je možné odvinúť, sploštiť, rezať a potom robot umiestni odrezaný kus do rotačnej ohýbačky, kde sa dajú vložiť guľové tŕne, aby sa zabránilo deformácii steny rúry pri ohýbaní.Odtiaľ môže robot presunúť ohnutú rúrku do koncového tvarovača.Samozrejme, poradie operácií sa môže meniť v závislosti od požiadaviek úlohy.
Takéto systémy je možné použiť na veľkosériovú výrobu alebo na spracovanie v malom meradle, napríklad 5 dielov jedného tvaru, 10 dielov iného tvaru a 200 dielov iného tvaru.Konštrukcia stroja sa môže líšiť aj v závislosti od postupnosti operácií, najmä pokiaľ ide o polohovanie upínacích prostriedkov a zabezpečenie potrebných vôlí pre rôzne obrobky (pozri obr. 6).Napríklad montážne spony v koncovom profile, ktorý prijíma koleno, musia mať dostatočnú vôľu, aby koleno vždy držali na mieste.
Správne poradie umožňuje paralelné operácie.Robot môže napríklad umiestniť rúrku do koncového tvarovača a potom, keď koncový tvarovač cykluje, môže do rotačnej ohýbačky vložiť ďalšiu rúru.
Pre novoinštalované systémy nainštalujú programátori šablóny pracovného portfólia.Pre koncové lisovanie to môže zahŕňať detaily, ako je rýchlosť posuvu zdvihu lisovníka, stred medzi lisovníkom a štrbinou alebo počet otáčok pre operáciu valcovania.Keď sú však tieto šablóny na svojom mieste, programovanie je rýchle a jednoduché, pričom programátor upraví postupnosť a na začiatku nastaví parametre tak, aby vyhovovali aktuálnej aplikácii.
Takéto systémy sú tiež nakonfigurované na prepojenie v prostredí Industry 4.0 s nástrojmi prediktívnej údržby, ktoré merajú teplotu motora a ďalšie údaje, ako aj monitorovanie zariadení (napríklad počet vyrobených dielov za určité obdobie).
Na obzore bude odlievanie konca len flexibilnejšie.Proces je opäť obmedzený z hľadiska percenta napätia.Kreatívnym inžinierom však nič nebráni vo vývoji jedinečných zariadení na tvarovanie koncov.Pri niektorých operáciách sa do vnútorného priemeru rúry vloží dierovacia matrica a núti rúru expandovať do dutín v samotnej svorke.Niektoré nástroje vytvárajú koncové tvary, ktoré sa rozširujú o 45 stupňov, výsledkom čoho je asymetrický tvar.
Základom toho všetkého sú schopnosti viacpolohového koncového tvarovača.Keď je možné operácie vykonávať „v jednom kroku“, existujú rôzne možnosti finálnej formácie.
FABRICATOR je popredný časopis na výrobu a tvárnenie ocele v Severnej Amerike.Časopis publikuje novinky, technické články a príbehy o úspechoch, ktoré umožňujú výrobcom robiť svoju prácu efektívnejšie.FABRICATOR pôsobí v tomto odvetví od roku 1970.
Teraz je k dispozícii úplný digitálny prístup k FABRICATOR, ktorý poskytuje jednoduchý prístup k cenným priemyselným zdrojom.
Teraz je k dispozícii úplný digitálny prístup k The Tube & Pipe Journal, ktorý poskytuje jednoduchý prístup k cenným priemyselným zdrojom.
Vychutnajte si úplný digitálny prístup k STAMPING Journal, časopisu o trhu s lisovaním kovov s najnovšími technologickými pokrokmi, osvedčenými postupmi a novinkami z odvetvia.
Teraz je k dispozícii úplný prístup k digitálnemu vydaniu The Fabricator en Español, ktorý poskytuje jednoduchý prístup k cenným priemyselným zdrojom.
Druhá časť našej dvojdielnej série s Rayom Rippleom, texaským metalovým umelcom a zváračom, pokračuje v jej...
Čas odoslania: Jan-08-2023