Vícepolohový stroj na tvarování konců dokončí svůj cyklus pro vytvoření uzavřeného svaru na konci měděné trubky.
Představte si tok hodnot, kde jsou trubky řezány a ohýbány.V jiné oblasti závodu se kroužky a další obrobené díly opracovávají a poté se odesílají k montáži k pájení nebo jinému upevnění na koncích trubek.Nyní si představte stejný hodnotový tok, tentokrát dokončený.V tomto případě tvarování konců nejen zvětšuje nebo zmenšuje průměr konce trubky, ale také vytváří řadu dalších tvarů, od složitých drážek až po přesleny, které kopírují kroužky, které byly dříve připájeny na místo.
V oblasti výroby trubek se postupně rozvinula technologie koncového tváření a výrobní technologie zavedly do procesu dvě úrovně automatizace.Za prvé, operace mohou kombinovat několik kroků přesného tvarování zakončení v rámci stejné pracovní oblasti – ve skutečnosti jedna dokončená instalace.Za druhé, toto složité tvarování konců bylo integrováno s jinými procesy výroby trubek, jako je řezání a ohýbání.
Většina aplikací spojených s tímto typem automatizovaného tvarování konců je při výrobě přesných trubek (často měděných, hliníkových nebo nerezových) v průmyslových odvětvích, jako je automobilový průmysl a HVAC.Zde lisování konců eliminuje mechanické spoje navržené tak, aby poskytovaly těsné spoje pro proudění vzduchu nebo tekutiny.Tato trubka má typicky vnější průměr 1,5 palce nebo méně.
Některé z nejpokročilejších automatizovaných článků začínají trubkami malého průměru dodávanými ve svitcích.Nejprve prochází rovnačkou a poté se řeže na délku.Robot nebo mechanické zařízení pak dopraví obrobek ke konečnému tvarování a ohýbání.Pořadí vzhledu závisí na požadavcích aplikace, včetně vzdálenosti mezi ohybem a samotným finálním tvarem.Někdy může robot přesunout jeden obrobek z konce do ohybu a zpět do koncového tvaru, pokud aplikace vyžaduje trubku tvarovanou na obou koncích.
Počet výrobních kroků, které mohou zahrnovat některé vysoce kvalitní systémy pro tvarování konců trubek, činí tento typ článku produktivnějším.V některých systémech potrubí prochází osmi stanicemi pro tvarování konců.Navrhování takového zařízení začíná pochopením toho, čeho lze dosáhnout moderním lisováním koncovek.
Existuje několik typů nástrojů pro přesné koncové tváření.Razidla Razidla jsou „tvrdé nástroje“, které tvoří konec trubky, který zmenšuje nebo roztahuje konec trubky na požadovaný průměr.Rotující nástroje zkosí nebo vyčnívají z trubky, aby zajistily povrch bez otřepů a konzistentní povrch.Jiné rotační nástroje provádějí proces válcování a vytvářejí drážky, zářezy a další geometrie (viz obrázek 1).
Sekvence tvarování koncovek může začít srážením hran, které poskytuje čistý povrch a konzistentní délku výstupku mezi svorkou a koncem trubky.Děrovací lis pak provede proces krimpování (viz obrázek 2) roztažením a stažením trubky, což způsobí, že přebytečný materiál vytvoří prstenec kolem vnějšího průměru (OD).V závislosti na geometrii mohou jiné razníky vložit ostny podél vnějšího průměru trubky (to pomáhá zajistit hadici k trubce).Rotační nástroj může proříznout část vnějšího průměru a poté nástroj, který řeže závit na povrchu.
Přesné pořadí použitých nástrojů a postupů závisí na aplikaci.S osmi stanicemi v pracovní oblasti koncového formovače může být sekvence poměrně rozsáhlá.Například série tahů postupně vytvoří na konci trubky hřeben, jeden zdvih roztáhne konec trubky a pak další dva tahy stlačí konec a vytvoří hřeben.Provádění operace ve třech fázích v mnoha případech umožňuje získat korálky vyšší kvality a vícepolohový systém tvarování konců umožňuje tuto sekvenční operaci.
Program koncového tvarování sekvenční operace pro optimální přesnost a opakovatelnost.Nejnovější plně elektrické koncové formovače dokážou přesně řídit polohu svých matric.Ale kromě srážení hran a závitování se většina kroků obrábění čelních ploch tvoří.Forma kovu závisí na typu a kvalitě materiálu.
Zvažte znovu proces perlení (viz obrázek 3).Stejně jako uzavřená hrana v plechu nemá uzavřená hrana při formování konců žádné mezery.To umožňuje děrovači tvarovat korálky na přesném místě.Ve skutečnosti razník „propíchne“ korálek určitého tvaru.Co třeba otevřený korálek, který připomíná odkrytou hranu plechu?Mezera uprostřed housenky může v některých aplikacích způsobit určité problémy s reprodukovatelností – alespoň pokud je tvarována stejným způsobem jako uzavřená housenka.Razníky mohou tvořit otevřené housenky, ale protože neexistuje nic, co by podpíralo housenku z vnitřního průměru (ID) trubky, jedna housenka může mít mírně odlišnou geometrii než druhá, tento rozdíl v toleranci může nebo nemusí být přijatelný.
Ve většině případů mohou koncové rámce s více stanicemi zaujmout odlišný přístup.Razník nejprve rozšíří vnitřní průměr trubky a vytvoří v materiálu vlnovitý polotovar.Nástroj pro tvarování konců se třemi válečky navržený s požadovaným tvarem negativního lemu se pak upne kolem vnějšího průměru trubky a lem se zaválcuje.
Přesné koncové formovače mohou vytvářet různé tvary, včetně asymetrických.Koncové tváření má však svá omezení, z nichž většina souvisí s tvářením materiálu.Materiály snesou pouze určité procento deformace.
Tepelné zpracování povrchu razníku závisí na druhu materiálu, ze kterého je konstrukce vyrobena.Jejich konstrukce a povrchová úprava zohledňují různé stupně tření a další parametry konečného tváření, které závisí na materiálu.Razidla určená pro opracování konců nerezových trubek mají jiné vlastnosti než razidla určená pro opracování konců hliníkových trubek.
Různé materiály také vyžadují různé typy maziv.Pro tvrdší materiály, jako je nerezová ocel, lze použít hustší minerální olej a pro hliník nebo měď lze použít netoxický olej.Liší se také způsoby mazání.Procesy rotačního řezání a válcování obvykle používají olejovou mlhu, zatímco lisování může používat trysková nebo olejová maziva.U některých razníků teče olej přímo z razidla do vnitřního průměru trubky.
Vícepolohové koncové smýkadla mají různé úrovně prorážecí a upínací síly.Pokud jsou ostatní věci stejné, silnější nerezová ocel bude vyžadovat větší upínací a děrovací sílu než měkký hliník.
Při detailním pohledu na tvarování konců trubek můžete vidět, jak stroj posouvá trubku, než ji svorky udrží na místě.Udržování konstantního přesahu, tj. délky kovu, která přesahuje přípravek, je kritické.U přímých trubek, které lze posunout na určité dorazy, není údržba této římsy náročná.
Situace se mění při čelení k předem ohnuté trubce (viz obr. 4).Proces ohýbání může trubku mírně prodloužit, což přidává další rozměrovou proměnnou.Při těchto nastaveních orbitální řezací a lícovací nástroje oříznou a vyčistí konec trubky, aby se ujistil, že je přesně tam, kde má být, jak je naprogramováno.
Nabízí se otázka, proč se po ohnutí získá trubka?Souvisí to s nástroji a prací.V mnoha případech je finální šablona umístěna tak blízko k samotnému ohybu, že nezbývají žádné přímé úseky, které by ohraňovací nástroj mohl během ohýbacího cyklu nabrat.V těchto případech je mnohem snazší trubku ohnout a předat ji ke koncovému tváření, kde je držena ve svorkách odpovídajících poloměru ohybu.Odtud koncový tvarovač odřízne přebytečný materiál a poté vytvoří požadovanou geometrii konečného tvaru (opět velmi blízko ohybu na konci).
V jiných případech může tvarování konce před ohýbáním zkomplikovat proces rotačního tažení, zejména pokud tvar konce zasahuje do ohýbacího nástroje.Například upnutí trubky pro ohyb může deformovat dříve vyrobený koncový tvar.Vytváření nastavení ohybu, která nepoškodí geometrii konečného tvaru, bude nakonec větší potíže, než by stálo za to.V těchto případech je jednodušší a levnější trubku po ohnutí přetvořit.
Buňky pro tváření konců mohou zahrnovat mnoho dalších procesů výroby trubek (viz obrázek 5).Některé systémy používají jak ohýbání, tak tvarování konců, což je běžná kombinace vzhledem k tomu, jak úzce spolu tyto dva procesy souvisí.Některé operace začínají tvarováním konce rovné trubky, pak pokračují ohýbáním rotačním tahem pro tvarování poloměrů a pak se vracejí ke koncovému tvarovacímu stroji, kde se obrábí druhý konec trubky.
Rýže.2. Tyto koncové válce jsou vyrobeny na vícepolohové omítačce, kde děrovací razník rozšiřuje vnitřní průměr a další stlačuje materiál do podoby housenky.
V tomto případě sekvence řídí procesní proměnnou.Například, protože operace tváření druhého konce probíhá po ohýbání, operace řezání kolejnic a ořezávání konců na stroji pro tváření konců poskytují konstantní přesah a lepší kvalitu tvaru konce.Čím je materiál homogennější, tím reprodukovatelnější bude konečný proces formování.
Bez ohledu na kombinaci procesů používaných v automatizované buňce – ať už jde o ohýbání a tvarování konců nebo nastavení, které začíná kroucením trubky –, jak potrubí prochází různými fázemi, závisí na požadavcích aplikace.V některých systémech je trubka přiváděna přímo z role přes vyrovnávací systém do úchytů rotační ohýbačky.Tyto svorky drží trubku, zatímco se systém pro tvarování konců pohybuje do polohy.Jakmile koncový tvářecí systém dokončí svůj cyklus, spustí se rotační ohýbačka.Po ohnutí nástroj řeže hotový obrobek.Systém může být navržen tak, aby pracoval s různými průměry, pomocí speciálních vysekávacích nástrojů v koncovém formovači a naskládaných nástrojů v levé a pravé rotační ohýbačce.
Pokud však aplikace ohýbání vyžaduje použití kulového čepu ve vnitřním průměru trubky, nastavení nebude fungovat, protože trubka přiváděná do procesu ohýbání pochází přímo z cívky.Toto uspořádání také není vhodné pro trubky, kde je vyžadován tvar na obou koncích.
V těchto případech může postačovat zařízení zahrnující nějakou kombinaci mechanického převodu a robotiky.Například trubku lze odvinout, zploštit, uříznout a poté robot umístí odříznutý kus do rotační ohýbačky, kam lze vložit kuličkové trny, aby se zabránilo deformaci stěny trubky při ohýbání.Odtud může robot přesunout ohnutou trubku do koncového tvarovače.Pořadí operací se samozřejmě může měnit v závislosti na požadavcích úlohy.
Takové systémy lze použít pro velkosériovou výrobu nebo malosériové zpracování, například 5 dílů jednoho tvaru, 10 dílů jiného tvaru a 200 dílů jiného tvaru.Konstrukce stroje se také může lišit v závislosti na sledu operací, zejména pokud jde o polohování přípravků a zajištění potřebných vůlí pro různé obrobky (viz obr. 6).Například montážní spony v koncovém profilu, který přijímá koleno, musí mít dostatečnou vůli, aby koleno drželo vždy na místě.
Správné pořadí umožňuje paralelní operace.Robot může například umístit trubku do koncového tvarovače, a pak, když koncový tvarovač cykluje, robot může podávat další trubku do rotační ohýbačky.
U nově nainstalovaných systémů programátoři nainstalují šablony pracovního portfolia.Pro koncové tváření to může zahrnovat detaily, jako je rychlost posuvu zdvihu razníku, střed mezi razníkem a styčnou štěrbinou nebo počet otáček pro operaci válcování.Jakmile jsou však tyto šablony na svém místě, programování je rychlé a snadné, přičemž programátor upraví sekvenci a zpočátku nastaví parametry tak, aby vyhovovaly aktuální aplikaci.
Takové systémy jsou také nakonfigurovány tak, aby se v prostředí Průmyslu 4.0 propojily s nástroji prediktivní údržby, které měří teplotu motoru a další data, stejně jako monitorování zařízení (například počet dílů vyrobených za určité období).
Na obzoru bude odlévání konce pouze flexibilnější.Proces je opět omezen z hlediska procenta napětí.Nic však nebrání kreativním inženýrům ve vývoji jedinečných zařízení pro tvarování koncovek.Při některých operacích se do vnitřního průměru trubky vloží děrovací matrice a nutí trubku expandovat do dutin uvnitř samotné svorky.Některé nástroje vytvářejí koncové tvary, které se roztahují o 45 stupňů, což vede k asymetrickému tvaru.
Základem toho všeho jsou schopnosti vícepolohového koncového tvarovače.Když lze operace provádět „v jednom kroku“, existují různé možnosti konečného formování.
FABRICATOR je přední severoamerický časopis pro výrobu a tváření oceli.Časopis publikuje novinky, technické články a příběhy o úspěchu, které výrobcům umožňují dělat jejich práci efektivněji.FABRICATOR působí v oboru od roku 1970.
Nyní je k dispozici plný digitální přístup k FABRICATOR, který poskytuje snadný přístup k cenným průmyslovým zdrojům.
Nyní je k dispozici plně digitální přístup k The Tube & Pipe Journal, který poskytuje snadný přístup k cenným průmyslovým zdrojům.
Užijte si plný digitální přístup k STAMPING Journal, časopisu o trhu s lisováním kovů s nejnovějšími technologickými pokroky, osvědčenými postupy a novinkami v oboru.
Nyní je k dispozici plný přístup k digitální edici The Fabricator en Español, která poskytuje snadný přístup k cenným průmyslovým zdrojům.
Druhý díl naší dvoudílné série s Rayem Rippleem, texaským metalovým umělcem a svářečem, pokračuje v její…
Čas odeslání: leden-08-2023