Det er flere måter å krølle eller spre leppen på den sylindriske delen. Dette kan for eksempel gjøres ved hjelp av en presse- eller orbitalstøpemaskin. Problemet med disse prosessene (spesielt den første) er imidlertid at de krever mye kraft.
Dette er ikke ideelt for tynnveggede deler eller deler laget av mindre duktile materialer. For disse applikasjonene dukker det opp en tredje metode: profilering.
I likhet med orbital og radiell forming, er valsing en ikke-påvirkende prosess med kaldforming av metall. Men i stedet for å danne et stolpehode eller nagle, skaper denne prosessen en krøll eller kant på kanten eller kanten av et hult sylindrisk stykke. Dette kan gjøres for å sikre en komponent (som et lager eller en hette) inne i en annen komponent, eller ganske enkelt for å behandle enden av et metallrør for å gjøre det tryggere, forbedre utseendet eller gjøre det lettere å sette inn røret. inn i midten av metallrøret. annen del.
Ved orbital og radiell forming dannes hodet ved hjelp av et hammerhode festet til en roterende spindel, som samtidig utøver en nedadgående kraft på arbeidsstykket. Ved profilering brukes flere ruller i stedet for dyser. Hodet roterer med 300 til 600 rpm, og hver passasje av rullen skyver og jevner forsiktig ut materialet til en sømløs, slitesterk form. Til sammenligning kjøres sporformingsoperasjoner typisk ved 1200 rpm.
"Orbital og radial modus er virkelig bedre for solide nagler. Det er bedre for rørformede komponenter, sier Tim Lauritzen, produktapplikasjonsingeniør ved BalTec Corp.
Rullene krysser arbeidsstykket langs en presis kontaktlinje, og former materialet gradvis til ønsket form. Denne prosessen tar omtrent 1 til 6 sekunder.
"[Støpetid] avhenger av materialet, hvor langt det må flyttes og hvilken geometri materialet trenger for å danne," sa Brian Wright, salgsdirektør i Orbitform Group. "Du må vurdere veggtykkelsen og strekkstyrken til røret."
Rullen kan formes fra topp til bunn, bunn til topp eller sidelengs. Det eneste kravet er å sørge for tilstrekkelig plass til verktøyene.
Denne prosessen kan produsere en rekke materialer, inkludert messing, kobber, støpt aluminium, bløtt stål, høykarbonstål og rustfritt stål.
– Støpt aluminium er et godt materiale for valseforming fordi det kan oppstå slitasje under formingen, sier Lauritzen. «Noen ganger er det nødvendig å smøre deler for å minimere slitasje. Faktisk har vi utviklet et system som smører rullene etter hvert som de former materialet.»
Rullforming kan brukes til å danne vegger som er 0,03 til 0,12 tommer tykke. Diameteren på rørene varierer fra 0,5 til 18 tommer. "De fleste applikasjoner er mellom 1 og 6 tommer i diameter," sier Wright.
På grunn av den ekstra dreiemomentkomponenten krever rullforming 20 % mindre kraft nedover for å danne en krøll eller kant enn en krympemaskin. Derfor er denne prosessen egnet for skjøre materialer som støpt aluminium og sensitive komponenter som sensorer.
"Hvis du skulle bruke en presse for å forme rørsammenstillingen, ville du trenge omtrent fem ganger så mye kraft som om du skulle bruke rulleforming," sier Wright. «Høyere krefter øker risikoen for rørekspansjon eller bøyning betydelig, så verktøy blir nå mer komplekse og dyrere.
Det finnes to typer rullehoder: statiske rullehoder og leddede hoder. Statiske overskrifter er de vanligste. Den har vertikalt orienterte rullehjul i en forhåndsinnstilt posisjon. Formingskraften påføres vertikalt på arbeidsstykket.
I kontrast har et dreiehode horisontalt orienterte ruller montert på pinner som beveger seg synkront, som chuckkjevene til en borepresse. Fingrene beveger valsen radialt inn i det støpte arbeidsstykket mens de samtidig påfører en klembelastning på sammenstillingen. Denne typen hode er nyttig hvis deler av enheten stikker ut over senterhullet.
"Denne typen bruker kraft fra utsiden og inn," forklarer Wright. "Du kan krympe innover eller lage ting som O-ringspor eller underskjæringer. Drivhodet beveger ganske enkelt verktøyet opp og ned langs Z-aksen."
Den dreievalseformingsprosessen brukes ofte til å klargjøre rør for lagerinstallasjon. "Denne prosessen brukes til å lage et spor på utsiden av delen og en tilsvarende rygg på innsiden av delen som fungerer som en stiv stopper for lageret," forklarer Wright. "Deretter, når lageret er inne, former du enden av røret for å sikre lageret. Tidligere måtte produsenter kutte en skulder inn i røret som en stiv stopp.»
Når den er utstyrt med et ekstra sett med vertikalt justerbare innvendige ruller, kan svingleddet danne både den ytre og indre diameteren til arbeidsstykket.
Enten statisk eller artikulert, er hver rulle- og rullehodemontasje spesialprodusert for en spesifikk applikasjon. Rullehodet skiftes imidlertid enkelt ut. Faktisk kan den samme grunnleggende maskinen utføre skinneforming og rulling. Og som orbital og radiell forming, kan valseforming utføres som en frittstående semi-automatisert prosess eller integrert i et helautomatisert monteringssystem.
Rullene er laget av herdet verktøystål og varierer vanligvis fra 1 til 1,5 tommer i diameter, sa Lauritzen. Antall ruller på hodet avhenger av tykkelsen og materialet til delen, samt mengden kraft som påføres. Den mest brukte er en tre-ruller. Små deler kan kreve bare to ruller, mens svært store deler kan kreve seks.
"Det avhenger av applikasjonen, avhengig av størrelsen og diameteren på delen og hvor mye du vil flytte materialet," sa Wright.
"Nittifem prosent av applikasjonene er pneumatiske," sa Wright. "Hvis du trenger høy presisjon eller renromsarbeid, trenger du elektriske systemer."
I noen tilfeller kan trykkputer bygges inn i systemet for å påføre forhåndsbelastning på komponenten før støping. I noen tilfeller kan en lineær variabel differensialtransformator bygges inn i klemputen for å måle stabelhøyden på komponenten før montering som en kvalitetssjekk.
Nøkkelvariablene i denne prosessen er aksialkraft, radiell kraft (i tilfelle leddvalseforming), dreiemoment, rotasjonshastighet, tid og forskyvning. Disse innstillingene vil variere avhengig av delstørrelse, materiale og krav til bindestyrke. Som press-, orbital- og radialformingsoperasjoner, kan formingssystemer utstyres for å måle kraft og forskyvning over tid.
Utstyrsleverandører kan gi veiledning om optimale parametere samt veiledning om utforming av delpreformgeometri. Målet er at materialet skal følge minst motstands vei. Materialbevegelsen bør ikke overskride avstanden som er nødvendig for å sikre forbindelsen.
I bilindustrien brukes denne metoden til å sette sammen magnetventiler, sensorhus, kamfølgere, kuleledd, støtdempere, filtre, oljepumper, vannpumper, vakuumpumper, hydrauliske ventiler, strekkstenger, kollisjonsputer, rattstammer og antistatiske støtdempere Blokkere bremsemanifolden.
"Vi har nylig jobbet med en applikasjon der vi formet en kromhette over en gjenget innsats for å sette sammen en høykvalitets mutter," sier Lauritzen.
En billeverandør bruker rulleforming for å sikre lagrene inne i et vannpumpehus av støpt aluminium. Selskapet bruker festeringer for å sikre lagrene. Rulling skaper en sterkere skjøt og sparer kostnadene for ringen, samt tid og utgifter til å spore ringen.
I industrien for medisinsk utstyr brukes profilering for å lage leddproteser og kateterspisser. I elektrobransjen brukes profilering for å montere målere, stikkontakter, kondensatorer og batterier. Luftfartsmontører bruker rulleforming for å produsere lagre og tallerkenventiler. Teknologien brukes til og med til å lage komfyrbraketter, bordsagbrytere og rørdeler.
Omtrent 98 % av produksjonen i USA kommer fra små og mellomstore bedrifter. Bli med Greg Whitt, prosessforbedringssjef hos RV-produsenten MORryde, og Ryan Kuhlenbeck, administrerende direktør i Pico MES, mens de diskuterer hvordan mellomstore bedrifter kan gå fra manuell til digital produksjon, med start på butikkgulvet.
Samfunnet vårt står overfor enestående økonomiske, sosiale og miljømessige utfordringer. Ledelseskonsulent og forfatter Olivier Larue mener at grunnlaget for å løse mange av disse problemene kan finnes på et overraskende sted: Toyota Production System (TPS).
Innleggstid: 09-09-2023