On olemassa useita tapoja käpristää tai levittää huuli lieriömäisessä osassa. Tämä voidaan tehdä esimerkiksi puristimella tai orbitaalimuovauskoneella. Näiden prosessien (etenkin ensimmäisen) ongelmana on kuitenkin se, että ne vaativat paljon voimaa.
Tämä ei ole ihanteellinen ohutseinäisille osille tai osille, jotka on valmistettu vähemmän sitkeistä materiaaleista. Näille sovelluksille tulee esiin kolmas menetelmä: profilointi.
Kuten orbitaali- ja säteittäinen muovaus, myös valssaus on metallin kylmämuovausprosessi ilman iskua. Pylväspään tai niitin muodostamisen sijaan tämä prosessi kuitenkin luo kiharan tai reunan onton lieriömäisen kappaleen reunaan tai reunaan. Tämä voidaan tehdä yhden komponentin (kuten laakerin tai kannen) kiinnittämiseksi toisen komponentin sisään tai yksinkertaisesti käsitellä metalliputken päätä sen turvallisuuden parantamiseksi, ulkonäön parantamiseksi tai putken asettamisen helpottamiseksi. metalliputken keskelle. toinen osa.
Orbitaalisessa ja säteittäisessä muotoilussa pää muodostetaan käyttämällä pyörivään karaan kiinnitettyä vasarapää, joka samanaikaisesti kohdistaa alaspäin suuntautuvan voiman työkappaleeseen. Profiloinnissa käytetään useita teloja suuttimien sijasta. Pää pyörii nopeudella 300-600 rpm, ja jokainen rullan liike työntää ja tasoittaa materiaalia varovasti saumattomaan, kestävään muotoon. Vertailun vuoksi radanmuodostustoiminnot ajetaan tyypillisesti nopeudella 1200 rpm.
”Korbitaali- ja radiaalitilat ovat todella parempia umpiniiteille. Se sopii paremmin putkimaisille komponenteille”, sanoi Tim Lauritzen, BalTec Corp.:n tuotesovellusinsinööri.
Telat ylittävät työkappaleen tarkkaa kosketusviivaa pitkin ja muotoilevat materiaalia vähitellen haluttuun muotoon. Tämä prosessi kestää noin 1-6 sekuntia.
"[Muovausaika] riippuu materiaalista, kuinka pitkälle sitä on siirrettävä ja minkä geometrian materiaalin on muodostettava", sanoi Brian Wright, Orbitform Groupin myyntijohtaja. "Sinun on otettava huomioon putken seinämän paksuus ja vetolujuus."
Rulla voidaan muodostaa ylhäältä alas, alhaalta ylös tai sivulle. Ainoa vaatimus on varata riittävästi tilaa työkaluille.
Tällä prosessilla voidaan tuottaa erilaisia materiaaleja, mukaan lukien messinki, kupari, alumiinivalu, kevyt teräs, korkeahiiliteräs ja ruostumaton teräs.
"Valualumiini on hyvä materiaali telamuovaukseen, koska muovauksen aikana voi tapahtua kulumista", Lauritzen sanoo. ”Joskus on tarpeen voidella osia kulumisen minimoimiseksi. Itse asiassa olemme kehittäneet järjestelmän, joka voitelee telat, kun ne muokkaavat materiaalia."
Rullamuovausta voidaan käyttää 0,03 - 0,12 tuuman paksuisten seinien muodostamiseen. Putkien halkaisija vaihtelee 0,5 - 18 tuumaa. "Useimmat sovellukset ovat halkaisijaltaan 1-6 tuumaa", Wright sanoo.
Ylimääräisen vääntömomentin ansiosta rullamuovaus vaatii 20 % vähemmän alaspäin suuntautuvaa voimaa kiharan tai reunan muodostamiseksi kuin poimutus. Siksi tämä prosessi soveltuu särkyville materiaaleille, kuten valetulle alumiinille, ja herkille komponenteille, kuten antureille.
"Jos käyttäisit puristinta putkikokoonpanon muodostamiseen, tarvitsisit noin viisi kertaa enemmän voimaa kuin käyttäisit rullamuovausta", Wright sanoo. "Suuremmat voimat lisäävät merkittävästi putken laajenemisen tai taipumisen riskiä, joten työkalut ovat nyt monimutkaisempia ja kalliimpia.
Rullapäitä on kahta tyyppiä: staattiset rullapäät ja nivelpäät. Staattiset otsikot ovat yleisimpiä. Siinä on pystysuuntaiset vierityspyörät esiasetetussa asennossa. Muovausvoima kohdistetaan pystysuoraan työkappaleeseen.
Sitä vastoin kääntöpäässä on vaakasuoraan suunnatut rullat, jotka on asennettu tappeihin, jotka liikkuvat synkronisesti, kuten porapuristimen istukan leuat. Sormet siirtävät telan säteittäisesti muovatun työkappaleen sisään samalla, kun ne kohdistavat kokoonpanoon puristuskuorman. Tämän tyyppinen pää on hyödyllinen, jos kokoonpanon osat työntyvät keskireiän yläpuolelle.
"Tämä tyyppi käyttää voimaa ulkopuolelta sisään", Wright selittää. "Voit puristaa sisäänpäin tai luoda asioita, kuten O-renkaan uria tai alileikkauksia. Käyttöpää yksinkertaisesti liikuttaa työkalua ylös ja alas Z-akselia pitkin."
Kääntötelan muovausprosessia käytetään yleisesti putkien valmisteluun laakeriasennukseen. "Tällä prosessilla luodaan ura osan ulkopuolelle ja vastaava harjanne osan sisäpuolelle, joka toimii jäykänä pysäyttimenä laakerille", Wright selittää. "Sitten kun laakeri on paikallaan, muotoilet putken pään laakerin kiinnittämiseksi. Aiemmin valmistajien piti leikata putkeen olkapää jäykäksi pysäyttimeksi.
Lisävarusteena pystysuunnassa säädettävillä sisäteloilla kääntönivel voi muodostaa sekä työkappaleen ulko- että sisähalkaisijan.
Olipa kyseessä staattinen tai nivelletty, jokainen rulla ja rullan pääkokoonpano on valmistettu mittatilaustyönä tiettyä käyttötarkoitusta varten. Rullapää on kuitenkin helppo vaihtaa. Itse asiassa sama peruskone voi suorittaa kiskojen muotoilun ja valssauksen. Ja kuten orbitaali- ja säteittäinen muovaus, rullamuovaus voidaan suorittaa erillisenä puoliautomaattisena prosessina tai integroida täysin automatisoituun kokoonpanojärjestelmään.
Telat on valmistettu karkaistusta työkaluteräksestä ja ovat tyypillisesti halkaisijaltaan 1-1,5 tuumaa, Lauritzen sanoi. Päässä olevien rullien lukumäärä riippuu osan paksuudesta ja materiaalista sekä käytetyn voiman määrästä. Yleisimmin käytetty on kolmirullainen. Pienet osat voivat vaatia vain kaksi rullaa, kun taas erittäin suuret osat voivat vaatia kuusi.
"Se riippuu sovelluksesta, riippuen osan koosta ja halkaisijasta ja siitä, kuinka paljon materiaalia haluat siirtää", Wright sanoi.
"Yhdeksänkymmentäviisi prosenttia sovelluksista on pneumaattisia", Wright sanoi. "Jos tarvitset erittäin tarkkaa tai puhdastilatyötä, tarvitset sähköjärjestelmiä."
Joissakin tapauksissa järjestelmään voidaan rakentaa painetyynyjä esikuormittamaan komponenttia ennen muovausta. Joissakin tapauksissa lineaarinen muuttuva differentiaalimuuntaja voidaan rakentaa kiinnitysalustaan mittaamaan komponentin pinon korkeus ennen kokoamista laaduntarkistuksena.
Tärkeimmät muuttujat tässä prosessissa ovat aksiaalivoima, säteittäinen voima (nivelrullamuodostuksen tapauksessa), vääntömomentti, pyörimisnopeus, aika ja siirtymä. Nämä asetukset vaihtelevat osan koon, materiaalin ja sidoslujuusvaatimusten mukaan. Kuten puristus-, kierto- ja säteittäismuovausoperaatiot, muovausjärjestelmät voidaan varustaa mittaamaan voimaa ja siirtymää ajan kuluessa.
Laitetoimittajat voivat antaa ohjeita optimaalisista parametreistä sekä opastusta osan esimuottien geometrian suunnittelusta. Tavoitteena on, että materiaali kulkee pienimmän vastuksen polkua. Materiaalin liike ei saa ylittää liitoksen varmistamiseen tarvittavaa etäisyyttä.
Autoteollisuudessa tätä menetelmää käytetään koottaessa solenoidiventtiilejä, anturikoteloita, nokan seuraajia, palloniveliä, iskunvaimentimia, suodattimia, öljypumppuja, vesipumppuja, tyhjiöpumppuja, hydrauliventtiilejä, raidetankoja, turvatyynykokoonpanoja, ohjauspylväitä ja antistaattiset iskunvaimentimet Tukkia jarrusarja.
"Työskentelimme äskettäin sovelluksen parissa, jossa teimme kromikorkin kierteitetyn sisäosan päälle korkealaatuisen mutterin kokoamiseksi", Lauritzen sanoo.
Autoalan toimittaja käyttää rullamuovaamista laakereiden kiinnittämiseen valetun alumiinin vesipumppukotelon sisällä. Yritys käyttää kiinnitysrenkaita laakerien kiinnittämiseen. Rullaus luo vahvemman liitoksen ja säästää renkaan kustannuksia sekä renkaan urituksen aikaa ja kustannuksia.
Lääkintälaiteteollisuudessa profilointia käytetään proteesin nivelten ja katetrin kärkien valmistukseen. Sähköteollisuudessa profilointia käytetään mittareiden, pistorasioiden, kondensaattoreiden ja akkujen kokoamiseen. Ilmailu- ja avaruusasentajat käyttävät rullamuovausta laakereiden ja venttiiliventtiileiden valmistukseen. Tekniikkaa käytetään jopa leirin uunikiinnikkeiden, pöytäsahan katkaisijoiden ja putkenosien valmistukseen.
Noin 98 prosenttia Yhdysvaltojen tuotannosta tulee pieniltä ja keskisuurilta yrityksiltä. Liity matkailuautovalmistaja MORryden prosessinparannuspäällikön Greg Whittin ja Pico MES:n toimitusjohtajan Ryan Kuhlenbeckin kanssa, kun he keskustelevat siitä, kuinka keskisuuret yritykset voivat siirtyä manuaalisesta valmistuksesta digitaaliseen valmistukseen myymälästä alkaen.
Yhteiskuntamme on ennennäkemättömien taloudellisten, sosiaalisten ja ympäristöön liittyvien haasteiden edessä. Liikkeenjohdon konsultti ja kirjailija Olivier Larue uskoo, että perusta monien näiden ongelmien ratkaisemiselle löytyy yllättävästä paikasta: Toyota Production Systemistä (TPS).
Postitusaika: 9.9.2023