Endeformningsmaskinen med flere stationer fuldender sin cyklus for at danne en lukket svejsning for enden af kobberrøret.
Forestil dig en værdistrøm, hvor rør skæres og bøjes.I et andet område af anlægget bearbejdes ringene og andre bearbejdede dele og sendes derefter af sted for at blive samlet til lodning eller på anden måde montering i enderne af rørene.Forestil dig nu den samme værdistrøm, denne gang afsluttet.I dette tilfælde øger eller mindsker formgivningen af enderne ikke kun diameteren af enden af røret, men skaber også en række andre former, fra komplekse riller til hvirvler, der kopierer de ringe, der tidligere blev loddet på plads.
Inden for rørproduktion er slutformningsteknologien gradvist udviklet, og produktionsteknologier har introduceret to niveauer af automatisering i processen.For det første kan operationer kombinere flere trin af præcisionsendeformning inden for det samme arbejdsområde – faktisk én færdig installation.For det andet er denne komplekse endeformning blevet integreret med andre rørfremstillingsprocesser såsom skæring og bukning.
De fleste af de applikationer, der er forbundet med denne type automatiseret endeformning, er i fremstillingen af præcisionsrør (ofte kobber, aluminium eller rustfrit stål) i industrier som bilindustrien og HVAC.Her eliminerer støbningen af enderne mekaniske forbindelser, der er designet til at give tætte forbindelser til luft- eller væskestrøm.Dette rør har typisk en udvendig diameter på 1,5 tommer eller mindre.
Nogle af de mest avancerede automatiserede celler starter med rør med lille diameter, der leveres i spoler.Det passerer først gennem en glattemaskine og skæres derefter til i længden.Robotten eller den mekaniske enhed transporterer derefter emnet til endelig formning og bukning.Rækkefølgen af udseende afhænger af kravene til applikationen, herunder afstanden mellem bøjningen og selve den endelige form.Nogle gange kan en robot flytte et enkelt emne fra ende til bøjning og tilbage til endeform, hvis applikationen kræver et rør endeformet i begge ender.
Antallet af produktionstrin, som kan omfatte nogle højkvalitets rørendeformningssystemer, gør denne celletype mere produktiv.I nogle systemer passerer røret gennem otte endedannende stationer.At designe et sådant anlæg starter med at forstå, hvad der kan opnås med moderne endestøbning.
Der findes flere typer præcisionsværktøjer til endeformning.Stempel Stempel er "hårde værktøjer", der danner enden af et rør, som reducerer eller udvider enden af røret til den ønskede diameter.Roterende værktøjer affaser eller stikker ud af røret for at sikre en gratfri overflade og en ensartet finish.Andre roterende værktøjer udfører rulleprocessen for at skabe riller, indhak og andre geometrier (se figur 1).
Endeformningssekvensen kan begynde med affasning, som giver en ren overflade og en ensartet fremspringslængde mellem klemmen og enden af røret.Stansematricen udfører derefter crimpningsprocessen (se figur 2) ved at udvide og trække røret sammen, hvilket får det overskydende materiale til at danne en ring omkring den udvendige diameter (OD).Afhængigt af geometrien kan andre stemplingsstempel indsætte modhager langs den ydre diameter af røret (dette hjælper med at fastgøre slangen til røret).Det roterende værktøj kan skære igennem en del af den ydre diameter, og derefter værktøjet, der skærer gevindet på overfladen.
Den nøjagtige rækkefølge af værktøjer og procedurer, der anvendes, afhænger af applikationen.Med otte stationer i arbejdsområdet for en endeformer kan sekvensen være ret omfattende.For eksempel danner en række slag gradvist en kant for enden af røret, et slag udvider enden af røret, og derefter yderligere to slag komprimerer enden for at danne en kant.Udførelse af operationen i tre trin i mange tilfælde giver dig mulighed for at få perler af højere kvalitet, og multipositions endeformningssystemet gør denne sekventielle operation mulig.
Slutformningsprogrammet sekvenserer operationer for optimal nøjagtighed og repeterbarhed.De nyeste helelektriske endeformere kan præcist kontrollere placeringen af deres matricer.Men udover affasning og gevindskæring, er de fleste trin til fladebearbejdning i gang.Hvordan metal dannes afhænger af materialets type og kvalitet.
Overvej beading-processen igen (se figur 3).Ligesom en lukket kant i plademetal har en lukket kant ingen huller ved formning af ender.Dette gør det muligt for stansen at forme perlerne på det nøjagtige sted.Faktisk "gennemborer" stansen en perle af en bestemt form.Hvad med en åben perle, der ligner en blotlagt pladekant?Mellemrummet i midten af perlen kan skabe nogle reproducerbarhedsproblemer i nogle applikationer – i hvert fald hvis det er formet på samme måde som den lukkede perle.Matricestanser kan danne åbne vulster, men da der ikke er noget, der understøtter vulsten fra rørets indvendige diameter (ID), kan en vulst have en lidt anderledes geometri end den næste, denne forskel i tolerance kan være acceptabel eller ikke.
I de fleste tilfælde kan multi-station slutrammer tage en anden tilgang.Punchen udvider først rørets indvendige diameter, hvilket skaber et bølgelignende emne i materialet.Et endedannende værktøj med tre ruller, der er designet med den ønskede negative perleform, klemmes derefter rundt om rørets ydre diameter, og perlen rulles.
Præcisionsendeformere kan skabe en række forskellige former, inklusive asymmetriske.Endestøbning har dog sine begrænsninger, hvoraf de fleste er relateret til støbningen af materialet.Materialer kan kun modstå en vis procentdel af deformation.
Varmebehandlingen af stanseoverfladen afhænger af den type materiale, som strukturen er lavet af.Deres design og overfladebehandling tager højde for de varierende grader af friktion og andre endelige formningsparametre, der afhænger af materialet.Stempler designet til bearbejdning af enderne af rustfri stålrør har andre egenskaber end stanser designet til bearbejdning af enderne af aluminiumsrør.
Forskellige materialer kræver også forskellige typer smøremiddel.Til hårdere materialer såsom rustfrit stål kan der anvendes en tykkere mineralolie, og til aluminium eller kobber kan der anvendes en ikke-giftig olie.Smøremetoderne varierer også.Roterende skære- og valseprocesser bruger typisk olietåge, mens stempling kan bruge jet- eller olietågesmøremidler.I nogle stanser strømmer olie direkte fra stansen ind i rørets indvendige diameter.
Multi-position endeformere har forskellige niveauer af gennemborings- og klemkraft.Alt andet lige vil stærkere rustfrit stål kræve mere klem- og stansekraft end blødt aluminium.
Når du ser på et nærbillede af rørenden, der dannes, kan du se, hvordan maskinen fremfører røret, før klemmerne holder det på plads.At opretholde et konstant udhæng, det vil sige længden af metal, der strækker sig ud over armaturet, er kritisk.For lige rør, der kan flyttes til bestemte stop, er det ikke svært at vedligeholde denne afsats.
Situationen ændrer sig, når man vender mod et forbøjet rør (se fig. 4).Bøjningsprocessen kan forlænge røret lidt, hvilket tilføjer en anden dimensionsvariabel.Ved disse indstillinger skærer og renser orbitalskærings- og frontværktøjer enden af røret for at sikre, at det er præcis, hvor det skal være, som programmeret.
Spørgsmålet opstår, hvorfor der efter bøjning opnås et rør?Det har med værktøjer og job at gøre.I mange tilfælde placeres den endelige skabelon så tæt på selve bøjningen, at der ikke er nogen lige sektioner tilbage, som kantpresseværktøjet kan samle op under bøjningscyklussen.I disse tilfælde er det meget lettere at bøje røret og føre det til endedannelsen, hvor det holdes i klemmer svarende til bøjningsradius.Derfra skærer endeformeren overskydende materiale af og skaber derefter den ønskede endelige formgeometri (igen, meget tæt på bøjningen for enden).
I andre tilfælde kan formning af enden før bukning komplicere den roterende tegningproces, især hvis formen på enden forstyrrer bukkeværktøjet.For eksempel kan fastspænding af et rør til en bøjning forvrænge den tidligere fremstillede endeform.At skabe bøjningsindstillinger, der ikke beskadiger den endelige formgeometri, ender med at være mere besværligt, end det er værd.I disse tilfælde er det nemmere og billigere at omforme røret efter bukning.
Endedannende celler kan omfatte mange andre rørfremstillingsprocesser (se figur 5).Nogle systemer bruger både bøjning og endeformning, hvilket er en almindelig kombination i betragtning af, hvor tæt de to processer er forbundet.Nogle operationer starter med at danne enden af et lige rør, derefter fortsætte med at bøje med et roterende træk for at danne radier, og derefter vende tilbage til endeformningsmaskinen for at bearbejde den anden ende af røret.
Ris.2. Disse enderuller er lavet på en multi-station kantskærer, hvor en stansemaskine udvider den indvendige diameter og en anden komprimerer materialet til en perle.
I dette tilfælde styrer sekvensen procesvariablen.For eksempel, eftersom den anden endeformningsoperation finder sted efter bøjning, giver skinneskærings- og endetrimningsoperationerne på endeformningsmaskinen et konstant udhæng og bedre endeformkvalitet.Jo mere homogent materialet er, jo mere reproducerbar vil den endelige støbeproces være.
Uanset kombinationen af processer, der bruges i en automatiseret celle – om det er bøjning og formning af enderne eller en opsætning, der starter med at sno røret – afhænger hvordan røret passerer gennem de forskellige stadier af kravene til applikationen.I nogle systemer føres røret direkte fra rullen gennem justeringssystemet ind i grebene på den roterende bukker.Disse klemmer holder røret, mens det endedannende system flyttes på plads.Så snart endeformningssystemet afslutter sin cyklus, starter den roterende bukkemaskine op.Efter bøjning skærer værktøjet det færdige emne.Systemet kan designes til at arbejde med forskellige diametre ved at bruge specielle stansematricer i endeformeren og stablet værktøj i venstre- og højrehåndede roterende bukkere.
Men hvis bukkeapplikationen kræver brug af en kuglestuds i rørets indvendige diameter, vil indstillingen ikke fungere, fordi røret, der føres ind i bukkeprocessen, kommer direkte fra spolen.Dette arrangement er heller ikke egnet til rør, hvor der kræves en form i begge ender.
I disse tilfælde kan en enhed, der involverer en eller anden kombination af mekanisk transmission og robotteknologi, være tilstrækkelig.For eksempel kan et rør vikles ud, fladgøres, skæres, og så vil robotten placere det afskårne stykke i en roterende bukker, hvor kugledorne kan indsættes for at forhindre deformation af rørvæggen under bukning.Derfra kan robotten flytte det bøjede rør ind i endeformeren.Rækkefølgen af operationer kan naturligvis ændre sig afhængigt af jobbets krav.
Sådanne systemer kan bruges til højvolumenproduktion eller forarbejdning i lille skala, for eksempel 5 dele af en form, 10 dele af en anden form og 200 dele af en anden form.Maskinens design kan også variere afhængigt af rækkefølgen af operationer, især når det kommer til placering af armaturer og tilvejebringelse af de nødvendige afstande til forskellige emner (se fig. 6).For eksempel skal monteringsklemmerne i endeprofilen, der accepterer albuen, have tilstrækkelig frigang til at holde albuen på plads hele tiden.
Den korrekte rækkefølge tillader parallelle operationer.For eksempel kan en robot placere et rør i en endeformer, og når endeformeren cykler, kan robotten føre et andet rør ind i en roterende bukker.
For nyligt installerede systemer vil programmører installere skabeloner til arbejdsporteføljer.For endestøbning kan dette omfatte detaljer såsom fremføringshastigheden af stanseslaget, midten mellem stansen og valsningen eller antallet af omdrejninger for valseoperationen.Men når først disse skabeloner er på plads, er programmeringen hurtig og nem, idet programmøren justerer rækkefølgen og indledningsvist indstiller parametrene, så de passer til den aktuelle applikation.
Sådanne systemer er også konfigureret til at forbinde i et Industry 4.0-miljø med forudsigende vedligeholdelsesværktøjer, der måler motortemperatur og andre data, samt udstyrsovervågning (f.eks. antallet af dele produceret i en bestemt periode).
I horisonten vil slutstøbning kun blive mere fleksibel.Igen er processen begrænset med hensyn til procentvis belastning.Intet forhindrer dog kreative ingeniører i at udvikle unikke endeformningsenheder.I nogle operationer indsættes en stansematrice i rørets indre diameter og tvinger røret til at udvide sig ind i hulrum i selve klemmen.Nogle værktøjer skaber endeformer, der udvider sig 45 grader, hvilket resulterer i en asymmetrisk form.
Grundlaget for alt dette er mulighederne i multi-position endeformeren.Når operationer kan udføres "i ét trin", er der forskellige muligheder for endelig dannelse.
FABRICATOR er Nordamerikas førende magasin til fremstilling og formgivning af stål.Magasinet udgiver nyheder, tekniske artikler og succeshistorier, der gør det muligt for producenterne at udføre deres arbejde mere effektivt.FABRICATOR har været i branchen siden 1970.
Fuld digital adgang til FABRICATOR er nu tilgængelig, hvilket giver nem adgang til værdifulde industriressourcer.
Fuld digital adgang til The Tube & Pipe Journal er nu tilgængelig, hvilket giver nem adgang til værdifulde industriressourcer.
Nyd fuld digital adgang til STAMPING Journal, tidsskriftet for metalstempling med de seneste teknologiske fremskridt, bedste praksis og industrinyheder.
Fuld adgang til The Fabricator en Españols digitale udgave er nu tilgængelig, hvilket giver nem adgang til værdifulde industriressourcer.
Del 2 af vores todelte serie med Ray Ripple, en texansk metalkunstner og svejser, fortsætter hendes...
Indlægstid: Jan-08-2023