Endeformingsmaskinen med flere stasjoner fullfører sin syklus for å danne en lukket sveis ved enden av kobberrøret.
Se for deg en verdistrøm hvor rør kuttes og bøyes.I et annet område av anlegget maskineres ringene og andre maskinerte deler og sendes deretter for å monteres for lodding eller på annen måte monteres i endene av rørene.Tenk deg nå den samme verdistrømmen, denne gangen fullført.I dette tilfellet øker eller reduserer formingen av endene ikke bare diameteren på enden av røret, men skaper også en rekke andre former, fra komplekse spor til hvirvler som gjenskaper ringene som tidligere ble loddet på plass.
Innen rørproduksjon har endeformingsteknologien gradvis utviklet seg, og produksjonsteknologier har innført to nivåer av automatisering i prosessen.For det første kan operasjoner kombinere flere trinn med presisjon endeforming innenfor samme arbeidsområde – faktisk én ferdig installasjon.For det andre har denne komplekse endeformingen blitt integrert med andre rørproduksjonsprosesser som skjæring og bøying.
De fleste bruksområdene knyttet til denne typen automatisert endeforming er i produksjon av presisjonsrør (ofte kobber, aluminium eller rustfritt stål) i industrier som bilindustrien og HVAC.Her eliminerer formingen av endene mekaniske forbindelser designet for å gi lekkasjetette forbindelser for luft- eller væskestrøm.Dette røret har vanligvis en utvendig diameter på 1,5 tommer eller mindre.
Noen av de mest avanserte automatiserte cellene starter med rør med liten diameter levert i spoler.Den passerer først gjennom en rettemaskin og skjæres deretter i lengde.Roboten eller den mekaniske enheten transporterer deretter arbeidsstykket for endelig forming og bøying.Rekkefølgen på utseendet avhenger av kravene til applikasjonen, inkludert avstanden mellom bøyningen og selve den endelige formen.Noen ganger kan en robot flytte et enkelt arbeidsstykke fra ende til bøying og tilbake til endeform hvis applikasjonen krever et rør endeformet i begge ender.
Antallet produksjonstrinn, som kan inkludere noen høykvalitets rørendeformingssystemer, gjør denne celletypen mer produktiv.I noen systemer går røret gjennom åtte endeformingsstasjoner.Å designe et slikt anlegg starter med å forstå hva som kan oppnås med moderne endestøping.
Det finnes flere typer presisjonsverktøy for endeforming.Stempel Stempel er "harde verktøy" som danner enden av et rør, som reduserer eller utvider enden av røret til ønsket diameter.Roterende verktøy avfaser eller stikker ut av røret for å sikre en gradfri overflate og en jevn finish.Andre roterende verktøy utfører rulleprosessen for å lage spor, hakk og andre geometrier (se figur 1).
Endeformingssekvensen kan begynne med avfasing, som gir en ren overflate og en konsistent fremspringslengde mellom klemmen og enden av røret.Stansedysen utfører deretter krympeprosessen (se figur 2) ved å utvide og trekke sammen røret, noe som får overflødig materiale til å danne en ring rundt den ytre diameteren (OD).Avhengig av geometrien, kan andre stansestanser sette inn mothaker langs den ytre diameteren av røret (dette hjelper til med å feste slangen til røret).Det roterende verktøyet kan skjære gjennom en del av den ytre diameteren, og deretter verktøyet som kutter tråden på overflaten.
Den nøyaktige rekkefølgen av verktøy og prosedyrer som brukes, avhenger av applikasjonen.Med åtte stasjoner i arbeidsområdet til en endeformer, kan sekvensen være ganske omfattende.For eksempel danner en serie med slag gradvis en rygg på enden av røret, ett slag utvider enden av røret, og deretter to flere slag komprimerer enden for å danne en rygg.Ved å utføre operasjonen i tre trinn i mange tilfeller kan du få perler av høyere kvalitet, og flerposisjons endeformingssystemet gjør denne sekvensielle operasjonen mulig.
Sluttformingsprogrammet sekvenserer operasjoner for optimal nøyaktighet og repeterbarhet.De nyeste helelektriske endeformerne kan nøyaktig kontrollere posisjonen til formene.Men i tillegg til avfasing og gjenging, dannes de fleste flatebearbeidingstrinn.Hvordan metall dannes avhenger av typen og kvaliteten på materialet.
Vurder perleprosessen igjen (se figur 3).Som en lukket kant i metallplater, har en lukket kant ingen hull ved forming av ender.Dette gjør at stansen kan forme perlene på nøyaktig sted.Faktisk "gjennomborer" stansen en perle av en bestemt form.Hva med en åpen perle som ligner en synlig platekant?Spalten i midten av perlen kan skape noen reproduserbarhetsproblemer i noen applikasjoner – i hvert fall hvis den er formet på samme måte som den lukkede perlen.Dysestanser kan danne åpne perler, men siden det ikke er noe som støtter vulsten fra den indre diameteren (ID) av røret, kan en vulst ha en litt annen geometri enn den neste, denne forskjellen i toleranse kan være akseptabel eller ikke.
I de fleste tilfeller kan flerstasjonsenderammer ta en annen tilnærming.Punchen utvider først den indre diameteren til røret, og skaper et bølgelignende emne i materialet.Et tre-vals endeformingsverktøy utformet med den ønskede negative perleformen klemmes deretter rundt rørets ytre diameter og perlen rulles.
Presisjonsendeformere kan lage en rekke former, inkludert asymmetriske.Endestøping har imidlertid sine begrensninger, hvorav de fleste er knyttet til støpingen av materialet.Materialer tåler bare en viss prosentandel av deformasjon.
Varmebehandlingen av stanseoverflaten avhenger av typen materiale som strukturen er laget av.Deres design og overflatebehandling tar hensyn til de varierende grad av friksjon og andre endelige formingsparametre som avhenger av materialet.Stanser designet for bearbeiding av endene av rustfrie stålrør har andre egenskaper enn stanser designet for bearbeiding av endene av aluminiumsrør.
Ulike materialer krever også ulike typer smøremiddel.For hardere materialer som rustfritt stål kan en tykkere mineralolje brukes, og for aluminium eller kobber kan en ikke-giftig olje brukes.Smøremetodene varierer også.Roterende skjære- og valseprosesser bruker vanligvis oljetåke, mens stempling kan bruke jet- eller oljetåkesmøremidler.I noen stanser strømmer olje direkte fra stempelet inn i rørets indre diameter.
Endeformere med flere posisjoner har forskjellige nivåer av hull- og klemkraft.Annet likt vil sterkere rustfritt stål kreve mer klem- og stansekraft enn mykt aluminium.
Når du ser på et nærbilde av rørenden som dannes, kan du se hvordan maskinen fører frem røret før klemmene holder det på plass.Å opprettholde et konstant overheng, det vil si lengden på metallet som strekker seg utover armaturet, er kritisk.For rette rør som kan flyttes til bestemte stopp, er det ikke vanskelig å opprettholde denne kanten.
Situasjonen endres når man vender mot et forhåndsbøyd rør (se fig. 4).Bøyeprosessen kan forlenge røret litt, noe som legger til en annen dimensjonsvariabel.Ved disse innstillingene skjærer og rengjør verktøy for orbital skjæring og vending av røret for å sikre at det er akkurat der det skal være, som programmert.
Spørsmålet oppstår hvorfor, etter bøying, oppnås et rør?Det har med verktøy og jobber å gjøre.I mange tilfeller plasseres den endelige malen så nær selve bøyningen at det ikke er noen rette seksjoner igjen for kantpresseverktøyet å plukke opp under bøyesyklusen.I disse tilfellene er det mye lettere å bøye røret og føre det til endeformingen, hvor det holdes i klemmer tilsvarende bøyeradiusen.Derfra kutter endeformeren av overflødig materiale, og skaper deretter den ønskede endelige formgeometrien (igjen, veldig nær bøyningen på slutten).
I andre tilfeller kan forming av enden før bøying komplisere den roterende tegneprosessen, spesielt hvis formen på enden forstyrrer bøyeverktøyet.For eksempel kan klemme av et rør for en bøy forvrenge den tidligere laget endeformen.Å lage bøyeinnstillinger som ikke skader den endelige formgeometrien, ender opp med å være mer trøbbel enn det er verdt.I disse tilfellene er det enklere og billigere å omforme røret etter bøying.
Endedannende celler kan inkludere mange andre rørproduksjonsprosesser (se figur 5).Noen systemer bruker både bøying og endeforming, som er en vanlig kombinasjon gitt hvor nært beslektet de to prosessene er.Noen operasjoner starter med å forme enden av et rett rør, fortsett deretter med å bøye med et roterende trekk for å danne radier, og deretter gå tilbake til endeformingsmaskinen for å bearbeide den andre enden av røret.
Ris.2. Disse enderullene er laget på en multistasjonskantskjærer, der en stansestans utvider den indre diameteren og en annen komprimerer materialet for å danne en perle.
I dette tilfellet styrer sekvensen prosessvariabelen.For eksempel, siden den andre endeformingsoperasjonen finner sted etter bøyning, gir skinnekutte- og endetrimmingoperasjonene på endeformingsmaskinen et konstant overheng og bedre endeformkvalitet.Jo mer homogent materialet er, desto mer reproduserbar vil den endelige støpeprosessen være.
Uavhengig av kombinasjonen av prosesser som brukes i en automatisert celle – enten det er å bøye og forme endene, eller et oppsett som starter med å vri røret – avhenger hvordan røret passerer gjennom de ulike stadiene av kravene til applikasjonen.I noen systemer mates røret direkte fra rullen gjennom innrettingssystemet inn i grepene til den roterende bøyeren.Disse klemmene holder røret mens det endedannende systemet flyttes på plass.Så snart endeformingssystemet fullfører sin syklus, starter den roterende bøyemaskinen.Etter bøying kutter verktøyet det ferdige arbeidsstykket.Systemet kan utformes for å fungere med forskjellige diametre, ved å bruke spesielle stanseformer i endeformeren og stablede verktøy i venstre- og høyrehånds roterende bøyer.
Men hvis bøyeapplikasjonen krever bruk av en kulebolt i rørets innvendige diameter, vil ikke innstillingen fungere fordi røret som føres inn i bøyeprosessen kommer direkte fra spolen.Dette arrangementet er heller ikke egnet for rør hvor det kreves form i begge ender.
I disse tilfellene kan en enhet som involverer en kombinasjon av mekanisk overføring og robotikk være tilstrekkelig.For eksempel kan et rør vikles ut, flates, kuttes, og deretter vil roboten plassere det kuttede stykket i en roterende bøyningsmaskin, hvor kuledorer kan settes inn for å hindre deformasjon av rørveggen under bøyning.Derfra kan roboten flytte det bøyde røret inn i endeformeren.Selvfølgelig kan rekkefølgen på operasjoner endres avhengig av kravene til jobben.
Slike systemer kan brukes til høyvolumproduksjon eller småskalabehandling, for eksempel 5 deler av en form, 10 deler av en annen form og 200 deler av en annen form.Maskinens utforming kan også variere avhengig av operasjonssekvensen, spesielt når det gjelder plassering av armaturer og sørge for nødvendige klaringer for ulike arbeidsstykker (se fig. 6).For eksempel må monteringsklipsene i endeprofilen som tar opp albuen ha nok klaring til å holde albuen på plass til enhver tid.
Riktig rekkefølge tillater parallelle operasjoner.For eksempel kan en robot plassere et rør i en endeformer, og så når endeformeren sykler, kan roboten mate et annet rør inn i en roterende bøyer.
For nylig installerte systemer vil programmerere installere maler for arbeidsportefølje.For endestøping kan dette inkludere detaljer som matehastigheten til stanseslaget, senteret mellom stansen og nippet, eller antall omdreininger for valseoperasjonen.Men når disse malene er på plass, er programmeringen rask og enkel, med programmereren som justerer sekvensen og innledningsvis stiller inn parametrene for å passe til gjeldende applikasjon.
Slike systemer er også konfigurert til å kobles i et Industry 4.0-miljø med prediktive vedlikeholdsverktøy som måler motortemperatur og andre data, samt utstyrsovervåking (for eksempel antall deler produsert i en viss periode).
I horisonten vil sluttstøping bare bli mer fleksibel.Igjen er prosessen begrenset når det gjelder prosentvis belastning.Ingenting stopper imidlertid kreative ingeniører fra å utvikle unike endeformingsenheter.I noen operasjoner settes en stansedyse inn i rørets indre diameter og tvinger røret til å utvide seg til hulrom i selve klemmen.Noen verktøy lager endeformer som utvider seg 45 grader, noe som resulterer i en asymmetrisk form.
Grunnlaget for alt dette er egenskapene til flerposisjons endeformeren.Når operasjoner kan utføres "i ett trinn", er det ulike muligheter for endelig formasjon.
FABRICATOR er Nord-Amerikas ledende magasin for stålproduksjon og forming.Magasinet publiserer nyheter, tekniske artikler og suksesshistorier som gjør det mulig for produsenter å gjøre jobben sin mer effektivt.FABRICATOR har vært i bransjen siden 1970.
Full digital tilgang til FABRICATOR er nå tilgjengelig, og gir enkel tilgang til verdifulle industriressurser.
Full digital tilgang til The Tube & Pipe Journal er nå tilgjengelig, og gir enkel tilgang til verdifulle industriressurser.
Nyt full digital tilgang til STAMPING Journal, tidsskriftet for metallstempling med de siste teknologiske fremskritt, beste praksis og bransjenyheter.
Full tilgang til The Fabricator en Español digital utgave er nå tilgjengelig, og gir enkel tilgang til verdifulle industriressurser.
Del 2 av vår todelt serie med Ray Ripple, en texansk metallkunstner og sveiser, fortsetter hennes...
Innleggstid: Jan-08-2023