Има няколко начина за извиване или разпространение на устната върху цилиндричната част. Например, това може да се направи с помощта на преса или орбитална машина за формоване. Проблемът с тези процеси (особено първия) обаче е, че те изискват много сила.
Това не е идеално за тънкостенни части или части, направени от по-малко пластични материали. За тези приложения се появява трети метод: профилиране.
Подобно на орбиталното и радиалното формоване, валцуването е процес на студено формоване на метал без удар. Въпреки това, вместо да образува глава на стълба или нит, този процес създава извивка или ръб на ръба или ръба на кухо цилиндрично парче. Това може да се направи, за да се закрепи един компонент (като лагер или капачка) вътре в друг компонент или просто да се обработи края на метална тръба, за да стане по-безопасна, да се подобри външния й вид или да се улесни поставянето на тръбата. в средата на металната тръба. друга част.
При орбитално и радиално формоване главата се формира с помощта на глава на чук, прикрепена към въртящ се шпиндел, който едновременно упражнява сила надолу върху детайла. При профилиране се използват няколко ролки вместо дюзи. Главата се върти с 300 до 600 оборота в минута и всяко преминаване на ролката нежно избутва и изглажда материала в безпроблемна, издръжлива форма. За сравнение, операциите по формоване на коловози обикновено се изпълняват при 1200 об./мин.
„Орбиталните и радиалните режими са наистина по-добри за твърди нитове. По-добре е за тръбни компоненти“, каза Тим Лауритцен, инженер по продуктови приложения в BalTec Corp.
Ролките пресичат детайла по точна линия на контакт, като постепенно оформят материала в желаната форма. Този процес отнема приблизително от 1 до 6 секунди.
„[Времето за формоване] зависи от материала, колко далеч трябва да бъде преместен и каква геометрия трябва да оформи материалът“, каза Браян Райт, вицепрезидент по продажбите в Orbitform Group. „Трябва да имате предвид дебелината на стената и якостта на опън на тръбата.“
Рулото може да се оформи отгоре надолу, отдолу нагоре или настрани. Единственото изискване е да осигурите достатъчно място за инструментите.
Този процес може да произвежда различни материали, включително месинг, мед, лят алуминий, мека стомана, високовъглеродна стомана и неръждаема стомана.
„Лият алуминий е добър материал за формоване на рула, тъй като по време на формоването може да възникне износване“, казва Лауритцен. „Понякога е необходимо да се смазват частите, за да се сведе до минимум износването. Всъщност ние разработихме система, която смазва ролките, докато оформят материала.“
Формоването на руло може да се използва за оформяне на стени с дебелина от 0,03 до 0,12 инча. Диаметърът на тръбите варира от 0,5 до 18 инча. „Повечето приложения са с диаметър между 1 и 6 инча“, казва Райт.
Поради допълнителния компонент на въртящия момент, оформянето на ролка изисква 20% по-малко сила надолу, за да оформи извивка или ръб, отколкото гофрирана машина. Следователно този процес е подходящ за крехки материали като лят алуминий и чувствителни компоненти като сензори.
„Ако трябваше да използвате преса, за да оформите тръбния възел, ще ви е необходима около пет пъти повече сила, отколкото ако използвате валцуване“, казва Райт. „По-високите сили значително увеличават риска от разширяване или огъване на тръбата, така че инструментите сега стават по-сложни и скъпи.
Има два вида ролкови глави: статични ролкови глави и шарнирни глави. Статичните заглавки са най-често срещаните. Има вертикално ориентирани колела за превъртане в предварително зададена позиция. Силата на формоване се прилага вертикално към детайла.
За разлика от това, шарнирната глава има хоризонтално ориентирани ролки, монтирани върху щифтове, които се движат синхронно, като челюстите на патронника на бормашина. Пръстите придвижват ролката радиално в формования детайл, като едновременно с това прилагат затягащо натоварване към модула. Този тип глава е полезен, ако части от модула стърчат над централния отвор.
„Този тип прилага сила отвън навътре“, обяснява Райт. „Можете да гофрирате навътре или да създадете неща като жлебове или подрязвания на О-пръстен. Задвижващата глава просто движи инструмента нагоре и надолу по оста Z.”
Процесът на формоване на въртяща се ролка обикновено се използва за подготовка на тръби за монтаж на лагери. „Този процес се използва за създаване на жлеб от външната страна на частта и съответен ръб от вътрешната страна на частта, който действа като твърд ограничител за лагера“, обяснява Райт. „След това, след като лагерът е вътре, оформяте края на тръбата, за да закрепите лагера. В миналото производителите трябваше да изрязват рамо в тръбата като твърд ограничител.“
Когато е оборудван с допълнителен набор от вертикално регулируеми вътрешни ролки, въртящото се съединение може да формира както външния, така и вътрешния диаметър на детайла.
Независимо дали са статични или шарнирни, всяка ролка и ролкова глава се произвеждат по поръчка за конкретно приложение. Главата на ролката обаче се сменя лесно. Всъщност една и съща основна машина може да извършва формоване и валцуване на релси. И подобно на орбиталното и радиалното формоване, формоването на руло може да се извърши като самостоятелен полуавтоматизиран процес или интегрирано в напълно автоматизирана система за сглобяване.
Ролките са направени от закалена инструментална стомана и обикновено варират от 1 до 1,5 инча в диаметър, каза Lauritzen. Броят на ролките на главата зависи от дебелината и материала на частта, както и от количеството приложена сила. Най-често използваният е триролков. Малките части може да изискват само две ролки, докато много големите части може да изискват шест.
„Зависи от приложението, в зависимост от размера и диаметъра на частта и колко искате да преместите материала“, каза Райт.
„Деветдесет и пет процента от приложенията са пневматични“, каза Райт. „Ако се нуждаете от висока прецизност или работа в чиста стая, имате нужда от електрически системи.“
В някои случаи в системата могат да бъдат вградени притискащи подложки за прилагане на предварително натоварване върху компонента преди формоване. В някои случаи линеен променлив диференциален трансформатор може да бъде вграден в затягащата подложка за измерване на височината на стека на компонента преди сглобяването като проверка на качеството.
Ключовите променливи в този процес са аксиална сила, радиална сила (в случай на шарнирно валцоване), въртящ момент, скорост на въртене, време и изместване. Тези настройки ще варират в зависимост от размера на частта, материала и изискванията за здравина на връзката. Подобно на операциите по пресоване, орбитално и радиално формоване, системите за формоване могат да бъдат оборудвани за измерване на сила и изместване във времето.
Доставчиците на оборудване могат да предоставят насоки за оптимални параметри, както и насоки за проектиране на геометрията на заготовката на частта. Целта е материалът да върви по пътя на най-малкото съпротивление. Движението на материала не трябва да надвишава разстоянието, необходимо за осигуряване на връзката.
В автомобилната индустрия този метод се използва за сглобяване на електромагнитни клапани, корпуси на сензори, гърбици, сферични шарнири, амортисьори, филтри, маслени помпи, водни помпи, вакуумни помпи, хидравлични клапани, свързващи пръти, въздушни възглавници, кормилни колони и антистатични амортисьори Блокирайте спирачния колектор.
„Наскоро работихме върху приложение, при което оформихме хромирана капачка върху вложка с резба, за да сглобим висококачествена гайка“, казва Лауритцен.
Доставчик на автомобили използва формоване на ролка, за да закрепи лагерите в лят алуминиев корпус на водна помпа. Компанията използва задържащи пръстени за закрепване на лагерите. Валцоването създава по-здраво съединение и спестява цената на пръстена, както и времето и разходите за набраздяване на пръстена.
В индустрията за медицински изделия профилирането се използва за направата на протезни стави и накрайници на катетри. В електротехническата индустрия профилирането се използва за сглобяване на измервателни уреди, контакти, кондензатори и батерии. Монтажниците в аерокосмическата промишленост използват валцоване, за да произвеждат лагери и тарелкови клапани. Технологията се използва дори за направата на скоби за лагерни печки, къртачи за настолни триони и фитинги за тръби.
Приблизително 98% от производството в Съединените щати идва от малки и средни предприятия. Присъединете се към Грег Уит, мениджър за подобряване на процесите в производителя на RV MORryde, и Райън Куленбек, главен изпълнителен директор на Pico MES, докато обсъждат как средните предприятия могат да преминат от ръчно към цифрово производство, започвайки от цеха.
Нашето общество е изправено пред безпрецедентни икономически, социални и екологични предизвикателства. Консултантът по управление и автор Оливие Лару вярва, че основата за решаването на много от тези проблеми може да бъде намерена на едно изненадващо място: производствената система на Toyota (TPS).
Време на публикуване: септември 09-2023 г