Existuje niekoľko spôsobov, ako zvlniť alebo roztiahnuť peru na valcovej časti. Napríklad sa to môže uskutočniť pomocou lisu alebo orbitálneho formovacieho stroja. Problémom týchto procesov (najmä prvého) je však to, že vyžadujú veľa sily.
Toto nie je ideálne pre tenkostenné diely alebo diely vyrobené z menej tvárnych materiálov. Pre tieto aplikácie sa objavuje tretia metóda: profilovanie.
Rovnako ako orbitálne a radiálne tvárnenie, valcovanie je beznárazový proces tvárnenia kovu za studena. Avšak namiesto vytvárania hlavy stĺpika alebo nitu tento proces vytvára zvlnenie alebo okraj na okraji alebo okraji dutého valcového kusu. Dá sa to urobiť na zaistenie jedného komponentu (ako je ložisko alebo uzáver) vo vnútri iného komponentu, alebo jednoducho na ošetrenie konca kovovej rúrky, aby bola bezpečnejšia, zlepšila sa jej vzhľad alebo sa uľahčilo vloženie rúrky. do stredu kovovej trubice. ďalšia časť.
Pri orbitálnom a radiálnom tvárnení sa hlava tvaruje pomocou kladivovej hlavy pripevnenej k otočnému vretene, ktoré súčasne pôsobí smerom dole na obrobok. Pri profilovaní sa namiesto trysiek používa niekoľko valčekov. Hlava sa otáča rýchlosťou 300 až 600 otáčok za minútu a každý prechod valca jemne zatlačí a vyhladí materiál do bezšvového, odolného tvaru. Na porovnanie, operácie vytvárania stôp zvyčajne prebiehajú pri 1200 otáčkach za minútu.
„Orbitálne a radiálne režimy sú skutočne lepšie pre pevné nity. Je to lepšie pre rúrkové komponenty,“ povedal Tim Lauritzen, aplikačný inžinier v BalTec Corp.
Valčeky križujú obrobok po presnej kontaktnej línii a postupne tvarujú materiál do požadovaného tvaru. Tento proces trvá približne 1 až 6 sekúnd.
„[Čas formovania] závisí od materiálu, ako ďaleko je potrebné ho posunúť a akú geometriu materiál potrebuje na vytvorenie,“ povedal Brian Wright, viceprezident predaja v Orbitform Group. "Musíte zvážiť hrúbku steny a pevnosť v ťahu potrubia."
Rolku je možné tvarovať zhora nadol, zdola nahor alebo do strán. Jedinou požiadavkou je poskytnúť dostatočný priestor pre nástroje.
Tento proces môže produkovať rôzne materiály vrátane mosadze, medi, liateho hliníka, mäkkej ocele, ocele s vysokým obsahom uhlíka a nehrdzavejúcej ocele.
„Hliník je dobrý materiál na tvarovanie valcovaním, pretože počas tvarovania môže dochádzať k opotrebovaniu,“ hovorí Lauritzen. „Niekedy je potrebné diely namazať, aby sa minimalizovalo opotrebenie. V skutočnosti sme vyvinuli systém, ktorý maže valčeky pri tvarovaní materiálu.“
Tvarovanie valcovaním sa môže použiť na vytváranie stien, ktoré majú hrúbku 0,03 až 0,12 palca. Priemer rúrok sa pohybuje od 0,5 do 18 palcov. "Väčšina aplikácií má priemer 1 až 6 palcov," hovorí Wright.
Kvôli dodatočnej zložke krútiaceho momentu vyžaduje tvarovanie zvitkov o 20 % menšiu silu smerom dole na vytvorenie zvlnenia alebo okraja ako zvlnenie. Preto je tento proces vhodný pre krehké materiály, ako je liaty hliník a citlivé komponenty, ako sú senzory.
„Ak by ste na formovanie zostavy rúr použili lis, potrebovali by ste asi päťkrát väčšiu silu, ako keby ste použili valcovanie,“ hovorí Wright. „Vyššie sily výrazne zvyšujú riziko roztiahnutia alebo ohybu potrubia, takže nástroje sú teraz zložitejšie a drahšie.
Existujú dva typy valčekových hláv: statické valčekové hlavy a kĺbové hlavy. Najbežnejšie sú statické hlavičky. Má vertikálne orientované rolovacie kolieska v prednastavenej polohe. Tvarovacia sila pôsobí na obrobok vertikálne.
Na rozdiel od toho má otočná hlava horizontálne orientované valčeky namontované na čapoch, ktoré sa pohybujú synchrónne, ako čeľuste skľučovadla vŕtačky. Prsty posúvajú valec radiálne do tvarovaného obrobku, pričom súčasne pôsobia upínacou silou na zostavu. Tento typ hlavy je užitočný, ak časti zostavy vyčnievajú nad stredový otvor.
"Tento typ aplikuje silu zvonku dovnútra," vysvetľuje Wright. „Môžete zalisovať dovnútra alebo vytvoriť veci ako drážky pre O-krúžky alebo podrezanie. Hnacia hlava jednoducho pohybuje nástrojom hore a dole pozdĺž osi Z.“
Proces tvarovania otočného valca sa bežne používa na prípravu rúr na inštaláciu ložísk. „Tento proces sa používa na vytvorenie drážky na vonkajšej strane dielu a zodpovedajúceho hrebeňa na vnútornej strane dielu, ktorý funguje ako pevný doraz pre ložisko,“ vysvetľuje Wright. „Potom, keď je ložisko vložené, vytvarujete koniec rúrky, aby ste ložisko zaistili. V minulosti museli výrobcovia vyrezať rameno do rúry ako pevnú zarážku.“
Keď je vybavený dodatočnou sadou vertikálne nastaviteľných vnútorných valcov, otočný kĺb môže tvoriť vonkajší aj vnútorný priemer obrobku.
Či už statický alebo kĺbový, každý valec a zostava valčekovej hlavy sa vyrába na zákazku pre konkrétnu aplikáciu. Valcová hlava sa však ľahko vymení. V skutočnosti môže rovnaký základný stroj vykonávať tvarovanie a valcovanie koľajníc. A podobne ako orbitálne a radiálne tvarovanie, aj tvarovanie valcovaním môže byť vykonávané ako samostatný poloautomatizovaný proces alebo integrované do plne automatizovaného montážneho systému.
Valce sú vyrobené z kalenej nástrojovej ocele a zvyčajne majú priemer od 1 do 1,5 palca, povedal Lauritzen. Počet valčekov na hlave závisí od hrúbky a materiálu dielu, ako aj od množstva vynaloženej sily. Najčastejšie sa používa trojvalcový. Malé časti môžu vyžadovať iba dva valčeky, zatiaľ čo veľmi veľké časti môžu vyžadovať šesť.
"Závisí to od aplikácie, v závislosti od veľkosti a priemeru dielu a od toho, o koľko chcete materiál posunúť," povedal Wright.
"Deväťdesiatpäť percent aplikácií je pneumatických," povedal Wright. "Ak potrebujete vysokú presnosť alebo prácu v čistej miestnosti, potrebujete elektrické systémy."
V niektorých prípadoch môžu byť do systému zabudované prítlačné podložky, ktoré aplikujú predpätie na komponent pred lisovaním. V niektorých prípadoch môže byť lineárny variabilný diferenciálny transformátor zabudovaný do upínacej podložky na meranie výšky stohu komponentu pred montážou ako kontrola kvality.
Kľúčovými premennými v tomto procese sú axiálna sila, radiálna sila (v prípade tvarovania kĺbovým valcom), krútiaci moment, rýchlosť otáčania, čas a posuv. Tieto nastavenia sa budú líšiť v závislosti od veľkosti dielu, materiálu a požiadaviek na pevnosť spoja. Rovnako ako operácie lisovania, orbitálneho a radiálneho tvarovania, tvarovacie systémy môžu byť vybavené na meranie sily a posunu v priebehu času.
Dodávatelia zariadení môžu poskytnúť návod na optimálne parametre, ako aj návod na navrhovanie geometrie predlisku dielu. Cieľom je, aby materiál išiel cestou najmenšieho odporu. Pohyb materiálu by nemal presiahnuť vzdialenosť potrebnú na zabezpečenie spojenia.
V automobilovom priemysle sa táto metóda používa na montáž solenoidových ventilov, krytov snímačov, vačiek, guľových čapov, tlmičov, filtrov, olejových čerpadiel, vodných čerpadiel, vákuových čerpadiel, hydraulických ventilov, spojovacích tyčí, zostáv airbagov, stĺpikov riadenia a antistatické tlmiče Zablokujte brzdové potrubie.
„Nedávno sme pracovali na aplikácii, kde sme vytvorili chrómový uzáver na závitovej vložke, aby sme zostavili vysokokvalitnú maticu,“ hovorí Lauritzen.
Dodávateľ automobilového priemyslu používa valcovanie na zaistenie ložísk vo vnútri krytu vodného čerpadla z liateho hliníka. Spoločnosť používa na zaistenie ložísk poistné krúžky. Valcovanie vytvára pevnejší spoj a šetrí náklady na krúžok, ako aj čas a náklady na drážkovanie krúžku.
V priemysle zdravotníckych pomôcok sa profilovanie používa na výrobu protetických kĺbov a hrotov katétrov. V elektrotechnickom priemysle sa profilovanie používa na montáž meračov, zásuviek, kondenzátorov a batérií. Leteckí montážnici používajú valcovanie na výrobu ložísk a tanierových ventilov. Táto technológia sa dokonca používa na výrobu držiakov na táborové kachle, lámačov stolových píl a potrubných armatúr.
Približne 98 % výroby v Spojených štátoch pochádza od malých a stredných podnikov. Pripojte sa k Gregovi Whittovi, manažérovi pre zlepšovanie procesov vo výrobcovi obytných áut MORryde, a Ryanovi Kuhlenbeckovi, CEO Pico MES, pri diskusii o tom, ako môžu stredne veľké podniky prejsť od manuálnej k digitálnej výrobe, začínajúc priamo v dielni.
Naša spoločnosť čelí bezprecedentným ekonomickým, sociálnym a environmentálnym výzvam. Manažérsky konzultant a autor Olivier Larue verí, že základ na riešenie mnohých z týchto problémov možno nájsť na prekvapivom mieste: vo výrobnom systéme Toyota (TPS).
Čas odoslania: september 09-2023