Stroj za oblikovanje koncev z več postajami zaključi svoj cikel in oblikuje zaprt zvar na koncu bakrene cevi.
Predstavljajte si tok vrednosti, kjer se cevi režejo in ukrivljajo.V drugem delu obrata se obroči in drugi strojno obdelani deli strojno obdelajo in nato pošljejo v sestavo za spajkanje ali kako drugače pritrjevanje na konce cevi.Zdaj pa si predstavljajte isti tok vrednosti, tokrat dokončan.V tem primeru oblikovanje koncev ne le poveča ali zmanjša premer konca cevi, ampak ustvari tudi različne druge oblike, od zapletenih utorov do vrtincev, ki posnemajo obroče, ki so bili prej spajkani na svoje mesto.
Na področju proizvodnje cevi se je postopoma razvila tehnologija oblikovanja koncev, proizvodne tehnologije pa so v proces uvedle dve stopnji avtomatizacije.Prvič, operacije lahko združujejo več korakov natančnega oblikovanja koncev znotraj istega delovnega območja – pravzaprav ena končana namestitev.Drugič, to kompleksno oblikovanje koncev je bilo integrirano z drugimi postopki izdelave cevi, kot sta rezanje in krivljenje.
Večina aplikacij, povezanih s to vrsto avtomatiziranega oblikovanja koncev, je v proizvodnji preciznih cevi (pogosto iz bakra, aluminija ali nerjavečega jekla) v panogah, kot sta avtomobilska in HVAC.Tu oblikovanje koncev odpravlja mehanske povezave, zasnovane za zagotavljanje tesnih povezav za pretok zraka ali tekočine.Ta cev ima običajno zunanji premer 1,5 palca ali manj.
Nekatere najnaprednejše avtomatizirane celice se začnejo s cevmi majhnega premera, dobavljenimi v zvitkih.Najprej gre skozi ravnalni stroj in nato razrezan na želeno dolžino.Robot ali mehanska naprava nato transportira obdelovanec za končno oblikovanje in krivljenje.Vrstni red videza je odvisen od zahtev aplikacije, vključno z razdaljo med krivino in samo končno obliko.Včasih lahko robot premakne en sam obdelovanec od konca do upogiba in nazaj do konca, če aplikacija zahteva, da je konec cevi oblikovan na obeh koncih.
Število proizvodnih korakov, ki lahko vključujejo nekatere visokokakovostne sisteme za oblikovanje koncev cevi, naredi to vrsto celic bolj produktivno.V nekaterih sistemih gre cev skozi osem postaj za oblikovanje koncev.Načrtovanje takšnega obrata se začne z razumevanjem, kaj je mogoče doseči s sodobnim končnim oblikovanjem.
Obstaja več vrst natančnih orodij za oblikovanje koncev.Luknjači Luknjači so »trda orodja«, ki tvorijo konec cevi, ki zmanjšajo ali razširijo konec cevi na želeni premer.Vrtljiva orodja posnemajo ali štrlijo iz cevi, da zagotovijo površino brez robov in enakomeren zaključek.Druga vrtljiva orodja izvajajo postopek valjanja za ustvarjanje utorov, zarez in drugih geometrij (glej sliko 1).
Zaporedje oblikovanja koncev se lahko začne s posnemanjem, ki zagotavlja čisto površino in enakomerno štrlečo dolžino med objemko in koncem cevi.Matrica za prebijanje nato izvede postopek stiskanja (glej sliko 2) tako, da razširi in skrči cev, zaradi česar presežek materiala oblikuje obroč okoli zunanjega premera (OD).Odvisno od geometrije lahko drugi luknjači za žigosanje vstavijo zareze vzdolž zunanjega premera cevi (to pomaga pritrditi cev na cev).Rotacijsko orodje lahko prereže del zunanjega premera, nato pa orodje, ki reže navoj na površini.
Natančno zaporedje uporabljenih orodij in postopkov je odvisno od aplikacije.Z osmimi postajami v delovnem območju končnega oblikovalnika je lahko zaporedje precej obsežno.Na primer, vrsta udarcev postopoma oblikuje greben na koncu cevi, en udarec razširi konec cevi, nato pa še dva udarca stisneta konec, da nastane greben.Izvajanje postopka v treh stopnjah vam v mnogih primerih omogoča, da dobite kroglice višje kakovosti, sistem oblikovanja koncev z več položaji pa omogoča to zaporedno operacijo.
Končni program za oblikovanje zaporedja operacij za optimalno natančnost in ponovljivost.Najnovejši popolnoma električni oblikovalniki koncev lahko natančno nadzorujejo položaj svojih matric.Toda poleg posnemanja in rezanja navojev se večina korakov čelne obdelave oblikuje.Kako so kovinske oblike odvisne od vrste in kakovosti materiala.
Znova razmislite o postopku oblikovanja kroglic (glejte sliko 3).Tako kot zaprti rob v pločevini tudi zaprti rob nima vrzeli pri oblikovanju koncev.To omogoča, da luknjač oblikuje kroglice na točno določenem mestu.Pravzaprav udarec "prelukne" perlo določene oblike.Kaj pa odprta perla, ki spominja na izpostavljeni rob pločevine?Vrzel na sredini kroglice lahko pri nekaterih aplikacijah povzroči nekaj težav pri ponovljivosti – vsaj če je oblikovana na enak način kot zaprta kroglica.Izbijači lahko oblikujejo odprte kroglice, a ker ni ničesar, kar bi podpiralo kroglico iz notranjega premera (ID) cevi, ima lahko ena kroglica nekoliko drugačno geometrijo kot naslednja, ta razlika v toleranci je lahko sprejemljiva ali ne.
V večini primerov lahko končni okvirji z več postajami uporabijo drugačen pristop.Prebijalec najprej razširi notranji premer cevi in tako v materialu ustvari valovito prazno.Orodje za oblikovanje koncev s tremi valji, zasnovano z želeno negativno obliko krogle, se nato vpne okoli zunanjega premera cevi in krogla se zvije.
Natančni oblikovalniki koncev lahko ustvarijo različne oblike, vključno z asimetričnimi.Vendar ima končno oblikovanje svoje omejitve, ki so večinoma povezane z oblikovanjem materiala.Materiali lahko prenesejo le določen odstotek deformacij.
Toplotna obdelava površine štanca je odvisna od vrste materiala, iz katerega je izdelana konstrukcija.Njihova zasnova in površinska obdelava upoštevata različne stopnje trenja in druge končne parametre oblikovanja, ki so odvisni od materiala.Prebijači za obdelavo koncev cevi iz nerjavečega jekla imajo drugačne lastnosti kot prebijači za obdelavo koncev aluminijastih cevi.
Različni materiali zahtevajo tudi različne vrste maziv.Za trše materiale, kot je nerjavno jeklo, lahko uporabite gostejše mineralno olje, za aluminij ali baker pa nestrupeno olje.Tudi metode mazanja so različne.Postopki rotacijskega rezanja in valjanja običajno uporabljajo oljno meglico, medtem ko se pri žigosanju lahko uporabljajo maziva s curkom ali oljno meglo.Pri nekaterih luknjačih olje teče neposredno iz luknjača v notranji premer cevi.
Večpoložajni končni oblikovalniki imajo različne stopnje prebadanja in vpenjalne sile.Če so ostale stvari enake, bo močnejše nerjavno jeklo zahtevalo več vpenjalne in prebijalne sile kot mehak aluminij.
Če pogledate oblikovanje konca cevi od blizu, lahko vidite, kako stroj premika cev, preden jo objemke zadržijo na mestu.Ohranjanje stalnega previsa, to je dolžine kovine, ki sega čez vpenjalo, je ključnega pomena.Pri ravnih ceveh, ki jih je mogoče premakniti do določenih naslonov, vzdrževanje te police ni težko.
Situacija se spremeni, če se obrnete proti predhodno upognjeni cevi (glej sliko 4).Postopek upogibanja lahko nekoliko podaljša cev, kar doda še eno dimenzijsko spremenljivko.Pri teh nastavitvah orbitalna rezalna in čelna orodja odrežejo in očistijo konec cevi, da zagotovijo, da je točno tam, kjer mora biti, kot je programirano.
Postavlja se vprašanje, zakaj po upogibanju dobimo cev?Povezano je z orodji in službami.V mnogih primerih je končna šablona nameščena tako blizu samemu krivini, da ni več ravnih odsekov, ki bi jih orodje za stiskalnico pobralo med ciklom krivljenja.V teh primerih je veliko lažje upogniti cev in jo prenesti do oblikovanja konca, kjer se drži v objemkah, ki ustrezajo radiju krivine.Od tam končni oblikovalec odreže odvečni material, nato pa ustvari želeno končno geometrijo oblike (spet zelo blizu ovinka na koncu).
V drugih primerih lahko oblikovanje konca pred upogibanjem zaplete postopek rotacijskega vlečenja, še posebej, če oblika konca ovira orodje za upogibanje.Na primer, vpenjanje cevi za krivino lahko popači predhodno izdelano končno obliko.Ustvarjanje upogibnih nastavitev, ki ne poškodujejo končne geometrije oblike, je na koncu več težav, kot je vredno.V teh primerih je lažje in ceneje preoblikovati cev po krivljenju.
Celice za oblikovanje koncev lahko vključujejo številne druge postopke izdelave cevi (glej sliko 5).Nekateri sistemi uporabljajo upogibanje in oblikovanje koncev, kar je običajna kombinacija glede na to, kako tesno sta oba procesa povezana.Nekateri postopki se začnejo z oblikovanjem konca ravne cevi, nato nadaljujejo z upogibanjem z rotacijskim potegom, da oblikujejo radije, nato pa se vrnejo na stroj za oblikovanje koncev, da obdela drugi konec cevi.
riž.2. Ti končni zvitki so izdelani na večpostajalnem robilniku, kjer luknjalo razširi notranji premer, drugo pa stisne material, da oblikuje kroglico.
V tem primeru zaporedje krmili procesno spremenljivko.Na primer, ker druga operacija oblikovanja koncev poteka po upogibanju, operacije rezanja in obrezovanja koncev na stroju za oblikovanje koncev zagotavljajo stalen previs in boljšo kakovost oblike koncev.Bolj kot je material homogen, bolj ponovljiv bo končni postopek oblikovanja.
Ne glede na kombinacijo postopkov, ki se uporabljajo v avtomatizirani celici – ali gre za upogibanje in oblikovanje koncev ali nastavitev, ki se začne z zvijanjem cevi – je to, kako cev preide skozi različne stopnje, odvisno od zahtev aplikacije.V nekaterih sistemih se cev dovaja neposredno iz zvitka skozi sistem za poravnavo v prijemala rotacijskega krivca.Te objemke držijo cev, medtem ko se sistem za oblikovanje koncev premakne na svoje mesto.Takoj ko sistem za oblikovanje koncev zaključi svoj cikel, se zažene rotacijski upogibni stroj.Po upogibanju orodje odreže končni obdelovanec.Sistem je mogoče oblikovati za delo z različnimi premeri z uporabo posebnih prebijalnih matric v končnem oblikovanju in zloženih orodij v levih in desnih rotacijskih krivilnih strojih.
Če pa upogibanje zahteva uporabo krogličnega čepa v notranjem premeru cevi, nastavitev ne bo delovala, ker cev, ki se dovaja v postopek upogibanja, prihaja neposredno iz tuljave.Ta razporeditev tudi ni primerna za cevi, kjer je potrebna oblika na obeh koncih.
V teh primerih lahko zadostuje naprava, ki vključuje kombinacijo mehanskega prenosa in robotike.Na primer, cev je mogoče odviti, sploščiti, razrezati, nato pa bo robot odrezan kos položil v rotacijski upogibni stroj, kamor lahko vstavite kroglične trne, da preprečite deformacijo stene cevi med upogibanjem.Od tam lahko robot premakne upognjeno cev v končni oblikovalec.Seveda se lahko vrstni red operacij spremeni glede na zahteve delovnega mesta.
Takšni sistemi se lahko uporabljajo za velikoserijsko proizvodnjo ali predelavo v majhnem obsegu, na primer 5 delov ene oblike, 10 delov druge oblike in 200 delov druge oblike.Zasnova stroja se lahko razlikuje tudi glede na zaporedje operacij, zlasti ko gre za pozicioniranje vpenjal in zagotavljanje potrebnih razdalj za različne obdelovance (glej sliko 6).Na primer, pritrdilne sponke v končnem profilu, ki sprejme koleno, morajo imeti dovolj prostora, da komolec ves čas držijo na mestu.
Pravilen vrstni red omogoča vzporedne operacije.Robot lahko na primer položi cev v končni oblikovalnik in nato, ko se končni oblikovalnik vrti, lahko robot poda drugo cev v rotacijski upogibni stroj.
Za novo nameščene sisteme bodo programerji namestili predloge delovnega portfelja.Pri končnem oblikovanju lahko to vključuje podrobnosti, kot je hitrost pomika udarca, središče med luknjačem in zarezo ali število vrtljajev za operacijo valjanja.Ko pa so te predloge nameščene, je programiranje hitro in enostavno, pri čemer programer prilagodi zaporedje in na začetku nastavi parametre, ki ustrezajo trenutni aplikaciji.
Takšni sistemi so konfigurirani tudi za povezovanje v okolju industrije 4.0 z orodji za napovedno vzdrževanje, ki merijo temperaturo motorja in druge podatke ter spremljajo opremo (na primer število izdelanih delov v določenem obdobju).
Na obzorju bo končno litje postalo le še bolj prilagodljivo.Ponovno je postopek omejen glede na odstotek obremenitve.Vendar kreativnih inženirjev nič ne ovira pri razvoju edinstvenih naprav za oblikovanje koncev.Pri nekaterih operacijah se v notranji premer cevi vstavi matrica za prebijanje in prisili cev, da se razširi v votline znotraj same objemke.Nekatera orodja ustvarijo končne oblike, ki se razširijo za 45 stopinj, kar ima za posledico asimetrično obliko.
Osnova za vse to so zmogljivosti večpoložajnega oblikovanja koncev.Ko je operacije mogoče izvesti »v enem koraku«, obstajajo različne možnosti za končno oblikovanje.
FABRICATOR je vodilna revija za proizvodnjo in oblikovanje jekla v Severni Ameriki.Revija objavlja novice, tehnične članke in zgodbe o uspehu, ki proizvajalcem omogočajo učinkovitejše delo.FABRICATOR je v industriji že od leta 1970.
Zdaj je na voljo popoln digitalni dostop do FABRICATOR-ja, ki omogoča enostaven dostop do dragocenih industrijskih virov.
Zdaj je na voljo popoln digitalni dostop do The Tube & Pipe Journal, ki omogoča enostaven dostop do dragocenih industrijskih virov.
Uživajte v polnem digitalnem dostopu do STAMPING Journal, tržne revije o kovinskem žigosanju z najnovejšimi tehnološkimi dosežki, najboljšimi praksami in novicami iz industrije.
Zdaj je na voljo popoln dostop do digitalne izdaje The Fabricator en Español, ki omogoča enostaven dostop do dragocenih industrijskih virov.
Drugi del naše dvodelne serije z Rayem Ripplom, teksaškim umetnikom kovin in varilcem, nadaljuje njeno ...
Čas objave: Jan-08-2023