دستگاه شکل‌دهی فلز: رول‌سازها، ترمز فشاری و راهنمای انتخاب

رمزگشایی انواع هسته از ماشین آلات شکل دهی فلز

انتخاب الف دستگاه شکل دهی فلز یک تصمیم اساسی است که باید بر اساس حجم تولید، خواص مواد و پیچیدگی قطعه مورد نظر هدایت شود. هیچ نوع ماشینی به طور جهانی برتر نیست. انتخاب بهینه معاوضه بین انعطاف پذیری، سرعت، دقت و هزینه عملیاتی بلند مدت است. جدول زیر چهار فناوری اولیه مورد استفاده در مغازه های ساخت مدرن را با هم مقایسه می کند.

ملاحظات سازگاری و ضخامت مواد

A دستگاه شکل دهی فلز اساساً توسط ظرفیت شکل دهی آن محدود شده است، که نه تنها حداکثر ضخامت ماده را که می تواند خم کند بلکه حداقل را نیز تعیین می کند. برای مثال، رول‌سازها در صنعت سقف‌سازی معمولاً برای پردازش فولاد گالوانیزه از ضخامت 0.3 تا 0.8 میلی‌متر طراحی می‌شوند[مرجع: 0]. تلاش برای تشکیل مواد خارج از این محدوده می‌تواند منجر به مشکلات کیفی یا حتی خرابی فاجعه‌بار ماشین شود.

استحکام تسلیم مواد یک عامل مهم است که اغلب نادیده گرفته می شود. الف دستگاه شکل دهی فلز اندازه ای برای خم کردن 1.5 میلی متر فولاد ملایم با مقاومت تسلیم 250 مگاپاسکال، در صورت تشکیل 1.5 میلی متر فولاد کم آلیاژ کم استحکام (HSLA) با مقاومت تسلیم 350 مگاپاسکال، ابزار یا درایوهای آن را اضافه بار می کند. نیروی مورد نیاز می تواند تا 40% ، منجر به سایش زودرس، خم شدن نادرست و نرخ بالای محصولات معیوب می شود.

دقت و تلورانس در انواع مختلف ماشین

هر دستگاه شکل دهی فلز سطح متفاوتی از دقت را ارائه می دهد و درک این قابلیت ها برای تطبیق فرآیند با نیازهای قطعه ضروری است.

• رول فرمینگ : برای پروفیل های معماری، این فرآیند تحمل پروفیل مقطع 0.5± میلی متر را در کل طول قطعه حفظ می کند. دقت برش به طول در یک ماشین مدرن با یک حلقه بازخورد رمزگذار معمولاً در 1.5 ± میلی متر برای یک ورق 3 متری است که مونتاژ یکنواخت محصول را تضمین می کند [مرجع: 1].
• پرس ترمز CNC : بهترین پرس ترمزهای مدرن قادر به خم شدن دقت 0.003 ± اینچ (0.076 میلی متر) هستند که آنها را به دستگاه انتخابی برای مجموعه های پیچیده و با دقت بالا تبدیل می کند.
• پرس های مهر زنی : با یک قالب مترقی زمینی دقیق، یک پرس مهر زنی می تواند تحمل 0.05 ± میلی متر را روی ویژگی های تک تک قطعات با سرعت های بسیار بالا نگه دارد، که آن را به فرآیند غالب برای قطعات کوچک و پیچیده خودرو و قطعات الکترونیکی تبدیل می کند.

انتخاب الف دستگاه شکل دهی فلز بنابراین باید مستقیماً با تحمل طراحی محصول نهایی مرتبط باشد. تعیین یک رول ساز برای قطعه ای که به دقت سطح ترمز فشاری روی یک ویژگی نیاز دارد، منجر به نرخ ضایعات بالا می شود.

ویژگی های کلیدی و مشخصات فنی دستگاه رول فرمینگ

A دستگاه شکل دهی فلز طراحی شده برای رول فرمینگ یک سیستم پیچیده است که از چندین جزء یکپارچه تشکیل شده است. کیفیت هر کدام به طور مستقیم بر محصول نهایی تأثیر می گذارد. مشخصات کلیدی برای ارزیابی شامل محدوده ضخامت مواد (اغلب 0.3 میلی متر تا 0.9 میلی متر برای ورق های سقف)، ظرفیت عرض سیم پیچ (معمولاً 1000 میلی متر یا 1250 میلی متر) و سرعت شکل دهی (از 10 تا 40 متر در دقیقه برای اکثر پروفیل های استاندارد) است.

ابزار رول حیاتی ترین جزء است. باید از فولاد با آلیاژ بالا، ماشینکاری CNC، عملیات حرارتی و پرداخت شده ساخته شود. یک مشخصات رایج آبکاری کروم سخت با سختی است 45-48 HRC ، که در برابر سایش ناشی از تشکیل فولاد گالوانیزه برای میلیون ها متر خطی مقاومت می کند[مرجع: 2]. قاب از دستگاه شکل دهی فلز خود باید از ورق فولادی ضخیم، معمولاً 14-16 میلی‌متر [مرجع: 3] ساخته شود تا در برابر نیروهای تشکیل‌دهنده بدون خم شدن و ایجاد اعوجاج پروفیل مقاومت کند.

این خط همچنین شامل یک decoiler برای پرداخت هموار سیم پیچ، یک سیستم پیش از برش یا پس از برش، و یک صفحه کنترل است که از بازخورد یک رمزگذار برای اندازه گیری دقیق طول محصول استفاده می کند[مرجع:4]. تأثیر متقابل این مؤلفه ها اثربخشی کلی را مشخص می کند دستگاه شکل دهی فلز .

تأثیر اتوماسیون و صنعت 4.0 بر شکل دهی فلزات

مدرن دستگاه شکل دهی فلز فناوری به سرعت در حال ادغام اتوماسیون و سیستم های مبتنی بر داده است و اساساً اقتصاد طبقه مغازه را تغییر می دهد. تاثیرگذارترین پیشرفت‌ها صرفاً ماشین‌های مستقل نیستند، بلکه سلول‌های یکپارچه و فرآیندهای نرم‌افزار محور هستند.

اتوماسیون در حال حرکت از راه حل های نقطه ای به جریان های کاری کامل است. سلول‌های ربات خم‌شونده، بک‌گیج‌های هوشمند که به‌طور هم‌زمان بازگشت مواد را تصحیح می‌کنند، و تعویض‌کننده‌های خودکار ابزار، شرکت‌ها را قادر می‌سازند به سمت فرآیندهای فرعی کاملاً خودکار حرکت کنند[مرجع: 5]. یک پرس ترمز با یک پشتی هوشمند می تواند ناهماهنگی در خواص مواد را جبران کند و به طور قابل توجهی تعداد قطعات رد شده را کاهش دهد.

دیجیتالی شدن یکی دیگر از محرک های کلیدی است. سنسورهای داخل دستگاه شکل دهی فلز خروجی را ردیابی می‌کنند و تصمیم‌های مبتنی بر داده‌ها را در مورد نگهداری پیشگیرانه امکان‌پذیر می‌کنند، کارگاه‌های ساخت را از اتوماسیون ساده به هوشمندی واقعی منتقل می‌کنند[مرجع: 6]. با تجزیه و تحلیل داده های بلادرنگ در مورد بار موتور و فشار هیدرولیک، یک ماشین می تواند اپراتورها را در مورد سایش یا روغن کاری ابزار قبل از اینکه منجر به خرابی برنامه ریزی نشده شود، هشدار دهد، قابلیتی که معمولاً اثربخشی کلی تجهیزات (OEE) را بهبود می بخشد. 8-12٪ .

عیب یابی عیوب معمول رول شکل دهی

یک به خوبی نگهداری شده است دستگاه شکل دهی فلز قطعات منسجمی را تولید می‌کند، اما وقتی مشکلاتی پیش می‌آیند، تقریباً همیشه در سه حوزه اساسی قابل ردیابی هستند: هم‌ترازی، روان‌کاری و بهره‌برداری [مرجع: 7]. یک رویکرد سیستماتیک برای عیب یابی برای به حداقل رساندن زمان خرابی بسیار مهم است.

مشکلات رایج با الف دستگاه شکل دهی فلز مانند یک رول‌فرمر قابل حمل شامل اعوجاج پروفیل (مانند خم شدن، پیچش و خمیدگی)، ابعاد محصول ناسازگار، و خراش یا فرورفتگی سطح روی خروجی است. یک برنامه منظم تمیز کردن غلتک می تواند به طور چشمگیری عیوب سطح را کاهش دهد، با یک مطالعه موردی گزارش شده است کاهش 50 درصدی شکایات مشتریان [مرجع: 8]. چک کردن کویلر برای فشار شکست مناسب و قرقره چرخان آزاد، و اطمینان از اینکه مواد در طول اجرا تکان نخورده، نیز از بررسی های سطح اول مهم هستند [مرجع: 9].

نگهداری پیشگیرانه: سرمایه گذاری حیاتی

اجرای یک برنامه نگهداری پیشگیرانه دقیق و برنامه ریزی شده موثرترین راه برای محافظت از سرمایه گذاری در یک است دستگاه شکل دهی فلز و کیفیت ثابت محصول را تضمین می کند. بر خلاف تعمیر و نگهداری واکنشی، که خرابی ها را پس از وقوع آنها برطرف می کند، تعمیر و نگهداری پیشگیرانه سیستماتیک و مبتنی بر زمان است [مراجع: 10].

یک برنامه جامع باید بر اساس اجزای فیزیکی به جای فواصل زمانی دلخواه سازماندهی شود [مرجع: 11]. برای یک حجم بالا دستگاه شکل دهی فلز انجام دو شیفت در روز، وظایف زیر حیاتی است:

1. روزانه : قالب های برشی روغن کاری. یک بازرسی بصری از تمام ایستگاه‌های شکل‌دهی و مسیرهای جریان مواد انجام دهید تا نشانه‌های اولیه امتیازدهی، گند زدگی یا تجمع زباله را مشاهده کنید.
2. ماهانه : رول یاتاقان های شفت سابق روغن کاری و بررسی عملکردی فشار سیستم هیدرولیک. مجموعه قرقره و ترمز را برای کارکرد آزاد بررسی کنید.
3. فصلنامه : وضعیت سایش قطعات مصرفی از جمله تیغه های برشی و غلتک های شکل دهنده را ارزیابی کنید. یکپارچگی تمام مهر و موم های سیستم هیدرولیک و وضعیت عملیاتی گیربکس و زنجیر سیستم محرک را بررسی کنید [مرجع: 12].
4. سالانه : بلوک های بالش و بلوک های کشویی را روغن کاری کنید [مرجع: 13]. برای اطمینان از موازی بودن تمام شفت ها و فرسوده نشدن یاتاقان ها، که علت اصلی بسیاری از مشکلات اعوجاج پروفیل است، با استفاده از یک لبه مستقیم، یک بررسی کامل تراز چهره ماشین انجام دهید [مرجع: 14].

بینش نهایی در مورد انتخاب

تصمیم برای سرمایه گذاری در الف دستگاه شکل دهی فلز باید با یک تحلیل واضح از بازار هدف هدایت شود. اگر طرح کسب و کار عرضه یک بازار بسیار رقابتی با چند پروفیل استاندارد و با حجم بالا مانند پانل های سقف تجاری است، یک خط رول فرمینگ اختصاصی قهرمان بلامنازع است. کارایی آن در مقیاس را نمی توان با فناوری های انعطاف پذیرتر مطابقت داد.

با این حال، اگر مدل کسب‌وکار با تولید با ترکیب بالا و حجم کم، خدمت به مشتریان متنوع از تولیدکنندگان مبلمان سفارشی گرفته تا تعمیرات صنعتی رونق یابد، تطبیق‌پذیری یک پرس بریک CNC با کیفیت بالا یک دارایی استراتژیک‌تر است. برای تولیدکنندگانی که در وسط قرار گرفته‌اند - نیاز به نمونه‌سازی اولیه قطعات رول‌شکل یا مدیریت دوره‌های کوتاه - یک گزینه مدرن به شکل ماشین‌های رول‌فرمینگ با قابلیت تنظیم مجدد انعطاف‌پذیر وجود دارد که از مجموعه‌های رول قابل تنظیم برای کاهش هزینه ابزارآلات و تلفات مواد استفاده می‌کنند[مرجع: 15]. در نهایت، یک انتخاب موفق در مورد همسویی فیزیک فیزیکی است دستگاه شکل دهی فلز با ریاضیات تجاری کسب و کار.