Υπάρχουν διάφοροι τρόποι για να κυρτώσετε ή να απλώσετε το χείλος στο κυλινδρικό μέρος. Για παράδειγμα, αυτό μπορεί να γίνει χρησιμοποιώντας μια πρέσα ή μια τροχιακή μηχανή χύτευσης. Ωστόσο, το πρόβλημα με αυτές τις διαδικασίες (ειδικά την πρώτη) είναι ότι απαιτούν πολλή δύναμη.
Αυτό δεν είναι ιδανικό για εξαρτήματα με λεπτά τοιχώματα ή εξαρτήματα κατασκευασμένα από λιγότερο όλκιμα υλικά. Για αυτές τις εφαρμογές, εμφανίζεται μια τρίτη μέθοδος: η δημιουργία προφίλ.
Όπως ο τροχιακός και ο ακτινωτός σχηματισμός, η έλαση είναι μια διαδικασία χωρίς κρούση ψυχρής διαμόρφωσης μετάλλου. Ωστόσο, αντί να σχηματίζει μια κεφαλή στύλου ή ένα πριτσίνι, αυτή η διαδικασία δημιουργεί μια μπούκλα ή μια άκρη στην άκρη ή στο χείλος ενός κοίλου κυλινδρικού τεμαχίου. Αυτό μπορεί να γίνει για να στερεωθεί ένα εξάρτημα (όπως ένα ρουλεμάν ή ένα καπάκι) μέσα σε ένα άλλο εξάρτημα ή απλά να επεξεργαστεί το άκρο ενός μεταλλικού σωλήνα για να γίνει ασφαλέστερο, να βελτιώσει την εμφάνισή του ή να διευκολύνει την εισαγωγή του σωλήνα. στη μέση του μεταλλικού σωλήνα. άλλο μέρος.
Σε τροχιακή και ακτινική διαμόρφωση, η κεφαλή σχηματίζεται χρησιμοποιώντας μια κεφαλή σφυριού προσαρτημένη σε μια περιστρεφόμενη άτρακτο, η οποία ασκεί ταυτόχρονα μια δύναμη προς τα κάτω στο τεμάχιο εργασίας. Κατά τη διαμόρφωση προφίλ, χρησιμοποιούνται αρκετοί κύλινδροι αντί για ακροφύσια. Η κεφαλή περιστρέφεται στις 300 έως 600 σ.α.λ. και κάθε πέρασμα του κυλίνδρου σπρώχνει απαλά και λειαίνει το υλικό σε ένα ομοιογενές, ανθεκτικό σχήμα. Συγκριτικά, οι λειτουργίες διαμόρφωσης τροχιάς εκτελούνται συνήθως στις 1200 σ.α.λ.
«Οι τροχιακές και ακτινικές λειτουργίες είναι πραγματικά καλύτερες για συμπαγή πριτσίνια. Είναι καλύτερο για σωληνωτά εξαρτήματα», δήλωσε ο Tim Lauritzen, μηχανικός εφαρμογών προϊόντων στην BalTec Corp.
Οι κύλινδροι διασχίζουν το τεμάχιο εργασίας κατά μήκος μιας ακριβούς γραμμής επαφής, διαμορφώνοντας σταδιακά το υλικό στο επιθυμητό σχήμα. Αυτή η διαδικασία διαρκεί περίπου 1 έως 6 δευτερόλεπτα.
«[Ο χρόνος χύτευσης] εξαρτάται από το υλικό, πόσο μακριά πρέπει να μετακινηθεί και ποια γεωμετρία χρειάζεται να σχηματίσει το υλικό», δήλωσε ο Brian Wright, αντιπρόεδρος πωλήσεων στο Orbitform Group. "Πρέπει να λάβετε υπόψη το πάχος του τοιχώματος και την αντοχή σε εφελκυσμό του σωλήνα."
Το ρολό μπορεί να σχηματιστεί από πάνω προς τα κάτω, από κάτω προς τα πάνω ή στο πλάι. Η μόνη προϋπόθεση είναι να παρέχεται επαρκής χώρος για τα εργαλεία.
Αυτή η διαδικασία μπορεί να παράγει μια ποικιλία υλικών, όπως ορείχαλκο, χαλκό, χυτό αλουμίνιο, μαλακό χάλυβα, χάλυβα υψηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα και ανοξείδωτο χάλυβα.
"Το χυτό αλουμίνιο είναι ένα καλό υλικό για τη διαμόρφωση κυλίνδρων επειδή μπορεί να εμφανιστεί φθορά κατά τη διαμόρφωση", λέει ο Lauritzen. «Μερικές φορές είναι απαραίτητο να λιπαίνετε εξαρτήματα για να ελαχιστοποιήσετε τη φθορά. Στην πραγματικότητα, έχουμε αναπτύξει ένα σύστημα που λιπαίνει τους κυλίνδρους καθώς διαμορφώνουν το υλικό».
Η διαμόρφωση σε ρολό μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη διαμόρφωση τοίχων με πάχος 0,03 έως 0,12 ίντσες. Η διάμετρος των σωλήνων κυμαίνεται από 0,5 έως 18 ίντσες. "Οι περισσότερες εφαρμογές έχουν διάμετρο μεταξύ 1 και 6 ίντσες", λέει ο Wright.
Λόγω της πρόσθετης συνιστώσας ροπής, η διαμόρφωση κυλίνδρων απαιτεί 20% λιγότερη δύναμη προς τα κάτω για να σχηματιστεί μια μπούκλα ή μια άκρη από μια πτυχωτή. Επομένως, αυτή η διαδικασία είναι κατάλληλη για εύθραυστα υλικά όπως χυτό αλουμίνιο και ευαίσθητα εξαρτήματα όπως αισθητήρες.
«Αν χρησιμοποιούσατε μια πρέσα για να σχηματίσετε το συγκρότημα σωλήνων, θα χρειαζόσασταν περίπου πέντε φορές περισσότερη δύναμη από ό,τι αν χρησιμοποιούσατε τη διαμόρφωση κυλίνδρων», λέει ο Wright. «Οι υψηλότερες δυνάμεις αυξάνουν σημαντικά τον κίνδυνο διαστολής ή κάμψης σωλήνων, επομένως τα εργαλεία γίνονται πλέον πιο περίπλοκα και ακριβά.
Υπάρχουν δύο τύποι κυλινδροκεφαλών: στατικές κυλινδρικές κεφαλές και αρθρωτές κεφαλές. Οι στατικές κεφαλίδες είναι οι πιο συνηθισμένες. Διαθέτει κάθετα προσανατολισμένους τροχούς κύλισης σε προκαθορισμένη θέση. Η δύναμη διαμόρφωσης εφαρμόζεται κάθετα στο τεμάχιο εργασίας.
Αντίθετα, μια κεφαλή περιστροφής έχει οριζόντια προσανατολισμένους κυλίνδρους τοποθετημένους σε πείρους που κινούνται συγχρονισμένα, όπως οι σιαγόνες τσοκ μιας πρέσας τρυπανιού. Τα δάχτυλα μετακινούν τον κύλινδρο ακτινικά μέσα στο χυτευμένο τεμάχιο εργασίας ενώ ταυτόχρονα εφαρμόζουν ένα φορτίο σύσφιξης στο συγκρότημα. Αυτός ο τύπος κεφαλής είναι χρήσιμος εάν μέρη του συγκροτήματος προεξέχουν πάνω από την κεντρική οπή.
«Αυτός ο τύπος ασκεί δύναμη από έξω προς τα μέσα», εξηγεί ο Ράιτ. «Μπορείτε να σφίξετε προς τα μέσα ή να δημιουργήσετε πράγματα όπως αυλακώσεις δακτυλίου Ο ή κάτω τομές. Η κεφαλή κίνησης απλώς μετακινεί το εργαλείο πάνω-κάτω κατά μήκος του άξονα Z."
Η διαδικασία διαμόρφωσης κυλίνδρου περιστροφής χρησιμοποιείται συνήθως για την προετοιμασία σωλήνων για εγκατάσταση ρουλεμάν. «Αυτή η διαδικασία χρησιμοποιείται για τη δημιουργία ενός αυλακιού στο εξωτερικό του εξαρτήματος και μιας αντίστοιχης κορυφογραμμής στο εσωτερικό του τμήματος που λειτουργεί ως άκαμπτο στοπ για το ρουλεμάν», εξηγεί ο Wright. «Στη συνέχεια, μόλις μπει το ρουλεμάν, διαμορφώνετε το άκρο του σωλήνα για να ασφαλίσετε το ρουλεμάν. Στο παρελθόν, οι κατασκευαστές έπρεπε να κόψουν έναν ώμο στον σωλήνα ως άκαμπτο στοπ.»
Όταν είναι εξοπλισμένο με ένα πρόσθετο σετ εσωτερικών κυλίνδρων που ρυθμίζονται κάθετα, ο περιστρεφόμενος σύνδεσμος μπορεί να σχηματίσει τόσο την εξωτερική όσο και την εσωτερική διάμετρο του τεμαχίου εργασίας.
Είτε είναι στατικό είτε αρθρωτό, κάθε συγκρότημα κυλίνδρου και κεφαλής κυλίνδρου κατασκευάζεται κατά παραγγελία για μια συγκεκριμένη εφαρμογή. Ωστόσο, η κεφαλή κυλίνδρου αντικαθίσταται εύκολα. Στην πραγματικότητα, το ίδιο βασικό μηχάνημα μπορεί να εκτελέσει διαμόρφωση και κύλιση σιδηροτροχιών. Και όπως ο τροχιακός και ο ακτινωτός σχηματισμός, ο σχηματισμός κυλίνδρων μπορεί να πραγματοποιηθεί ως αυτόνομη ημι-αυτόματη διαδικασία ή να ενσωματωθεί σε ένα πλήρως αυτοματοποιημένο σύστημα συναρμολόγησης.
Οι κύλινδροι είναι κατασκευασμένοι από σκληρυμένο χάλυβα εργαλείων και τυπικά κυμαίνονται από 1 έως 1,5 ίντσα σε διάμετρο, είπε ο Lauritzen. Ο αριθμός των κυλίνδρων στην κεφαλή εξαρτάται από το πάχος και το υλικό του εξαρτήματος, καθώς και από την ποσότητα της δύναμης που εφαρμόζεται. Το πιο συχνά χρησιμοποιούμενο είναι ένα τρικύλινδρο. Τα μικρά εξαρτήματα μπορεί να απαιτούν μόνο δύο κυλίνδρους, ενώ τα πολύ μεγάλα μέρη μπορεί να χρειάζονται έξι.
"Εξαρτάται από την εφαρμογή, ανάλογα με το μέγεθος και τη διάμετρο του εξαρτήματος και πόσο θέλετε να μετακινήσετε το υλικό", είπε ο Wright.
«Ενενήντα πέντε τοις εκατό των εφαρμογών είναι πνευματικές», είπε ο Ράιτ. "Εάν χρειάζεστε εργασία υψηλής ακρίβειας ή καθαρό δωμάτιο, χρειάζεστε ηλεκτρικά συστήματα."
Σε ορισμένες περιπτώσεις, τα μαξιλαράκια πίεσης μπορεί να ενσωματωθούν στο σύστημα για την εφαρμογή προφόρτισης στο εξάρτημα πριν από τη χύτευση. Σε ορισμένες περιπτώσεις, ένας γραμμικός μεταβλητός διαφορικός μετασχηματιστής μπορεί να ενσωματωθεί στο μαξιλαράκι σύσφιξης για τη μέτρηση του ύψους στοίβας του εξαρτήματος πριν από τη συναρμολόγηση ως ποιοτικός έλεγχος.
Οι βασικές μεταβλητές σε αυτή τη διαδικασία είναι η αξονική δύναμη, η ακτινική δύναμη (στην περίπτωση σχηματισμού αρθρωτού κυλίνδρου), η ροπή, η ταχύτητα περιστροφής, ο χρόνος και η μετατόπιση. Αυτές οι ρυθμίσεις θα διαφέρουν ανάλογα με το μέγεθος του εξαρτήματος, το υλικό και τις απαιτήσεις αντοχής συγκόλλησης. Όπως οι εργασίες συμπίεσης, τροχιακής και ακτινικής διαμόρφωσης, τα συστήματα μορφοποίησης μπορούν να εξοπλιστούν για τη μέτρηση της δύναμης και της μετατόπισης με την πάροδο του χρόνου.
Οι προμηθευτές εξοπλισμού μπορούν να παρέχουν καθοδήγηση σχετικά με τις βέλτιστες παραμέτρους, καθώς και καθοδήγηση σχετικά με το σχεδιασμό της γεωμετρίας προμορφώματος εξαρτημάτων. Στόχος είναι το υλικό να ακολουθήσει το μονοπάτι της ελάχιστης αντίστασης. Η κίνηση του υλικού δεν πρέπει να υπερβαίνει την απόσταση που απαιτείται για τη στερέωση της σύνδεσης.
Στην αυτοκινητοβιομηχανία, αυτή η μέθοδος χρησιμοποιείται για τη συναρμολόγηση ηλεκτρομαγνητικών βαλβίδων, περιβλημάτων αισθητήρων, ακολούθων έκκεντρων, σφαιρικών συνδέσμων, αμορτισέρ, φίλτρων, αντλιών λαδιού, αντλιών νερού, αντλιών κενού, υδραυλικών βαλβίδων, ράβδων σύνδεσης, συγκροτημάτων αερόσακων, κολώνων τιμονιού και αντιστατικά αμορτισέρ Μπλοκάρετε την πολλαπλή του φρένου.
«Πρόσφατα δουλέψαμε σε μια εφαρμογή όπου σχηματίσαμε ένα καπάκι χρωμίου πάνω από ένα ένθετο με σπείρωμα για να συναρμολογήσουμε ένα παξιμάδι υψηλής ποιότητας», λέει ο Lauritzen.
Ένας προμηθευτής αυτοκινήτων χρησιμοποιεί μορφοποίηση κυλίνδρων για να ασφαλίσει τα ρουλεμάν μέσα σε ένα περίβλημα αντλίας νερού από χυτό αλουμίνιο. Η εταιρεία χρησιμοποιεί δακτυλίους συγκράτησης για τη στερέωση των ρουλεμάν. Η κύλιση δημιουργεί μια ισχυρότερη άρθρωση και εξοικονομεί το κόστος του δακτυλίου, καθώς και τον χρόνο και το κόστος της αυλάκωσης του δακτυλίου.
Στη βιομηχανία ιατρικών συσκευών, το προφίλ χρησιμοποιείται για την κατασκευή προσθετικών αρθρώσεων και άκρων καθετήρων. Στην ηλεκτρική βιομηχανία, το προφίλ χρησιμοποιείται για τη συναρμολόγηση μετρητών, πριζών, πυκνωτών και μπαταριών. Οι συναρμολογητές αεροδιαστημικής χρησιμοποιούν μορφοποίηση κυλίνδρων για να παράγουν ρουλεμάν και βαλβίδες πέδησης. Η τεχνολογία χρησιμοποιείται ακόμη και για την κατασκευή στηριγμάτων σόμπας, διακόπτες επιτραπέζιων πριονιών και εξαρτημάτων σωλήνων.
Περίπου το 98% της μεταποίησης στις Ηνωμένες Πολιτείες προέρχεται από μικρές και μεσαίες επιχειρήσεις. Γίνετε μέλος του Greg Whitt, Process Improvement Manager του κατασκευαστή RV MORryde και του Ryan Kuhlenbeck, Διευθύνοντος Συμβούλου της Pico MES, καθώς συζητούν πώς οι μεσαίες επιχειρήσεις μπορούν να περάσουν από τη χειροκίνητη στην ψηφιακή κατασκευή, ξεκινώντας από το κατάστημα.
Η κοινωνία μας αντιμετωπίζει άνευ προηγουμένου οικονομικές, κοινωνικές και περιβαλλοντικές προκλήσεις. Ο σύμβουλος διαχείρισης και συγγραφέας Olivier Larue πιστεύει ότι η βάση για την επίλυση πολλών από αυτά τα προβλήματα μπορεί να βρεθεί σε ένα εκπληκτικό μέρος: το σύστημα παραγωγής της Toyota (TPS).
Ώρα δημοσίευσης: Σεπ-09-2023