Der er flere måder at krølle eller sprede læben på den cylindriske del. Dette kan for eksempel gøres ved hjælp af en presse- eller orbitalstøbemaskine. Men problemet med disse processer (især den første) er, at de kræver meget kraft.
Dette er ikke ideelt til tyndvæggede dele eller dele fremstillet af mindre duktile materialer. Til disse applikationer dukker en tredje metode op: profilering.
Ligesom orbital og radial formning er valsning en ikke-påvirkende proces med koldformning af metal. Men i stedet for at danne et stolpehoved eller nitte, skaber denne proces en krølle eller kant på kanten eller kanten af et hult cylindrisk stykke. Dette kan gøres for at sikre en komponent (såsom et leje eller en hætte) inde i en anden komponent, eller blot for at behandle enden af et metalrør for at gøre det mere sikkert, forbedre dets udseende eller gøre det lettere at indsætte røret. ind i midten af metalrøret. anden del.
Ved orbital og radial formning dannes hovedet ved hjælp af et hammerhoved fastgjort til en roterende spindel, som samtidig udøver en nedadgående kraft på emnet. Ved profilering anvendes flere ruller i stedet for dyser. Hovedet roterer med 300 til 600 rpm, og hver gang af rullen skubber og udjævner materialet forsigtigt til en sømløs, holdbar form. Til sammenligning køres spordannende operationer typisk ved 1200 rpm.
”Orbital og radial mode er virkelig bedre til solide nitter. Det er bedre for rørformede komponenter,” sagde Tim Lauritzen, produktapplikationsingeniør hos BalTec Corp.
Rullerne krydser emnet langs en præcis kontaktlinje, der gradvist former materialet til den ønskede form. Denne proces tager cirka 1 til 6 sekunder.
"[Støbetid] afhænger af materialet, hvor langt det skal flyttes, og hvilken geometri materialet skal danne," sagde Brian Wright, vicepræsident for salg hos Orbitform Group. "Du skal overveje vægtykkelsen og rørets trækstyrke."
Rullen kan formes fra top til bund, bund til top eller sidelæns. Det eneste krav er, at der er tilstrækkelig plads til værktøjerne.
Denne proces kan producere en række forskellige materialer, herunder messing, kobber, støbt aluminium, blødt stål, højt kulstofstål og rustfrit stål.
"Støbt aluminium er et godt materiale til valseformning, fordi der kan opstå slid under formning," siger Lauritzen. “Nogle gange er det nødvendigt at smøre dele for at minimere slid. Faktisk har vi udviklet et system, der smører rullerne, efterhånden som de former materialet.”
Rulleformning kan bruges til at danne vægge, der er 0,03 til 0,12 tommer tykke. Diameteren af rørene varierer fra 0,5 til 18 tommer. "De fleste applikationer er mellem 1 og 6 tommer i diameter," siger Wright.
På grund af den ekstra momentkomponent kræver rulleformning 20 % mindre kraft nedad for at danne en krølning eller kant end en crimper. Derfor er denne proces velegnet til skrøbelige materialer som støbt aluminium og følsomme komponenter som sensorer.
"Hvis du skulle bruge en presse til at danne rørsamlingen, ville du have brug for omkring fem gange så meget kraft, som hvis du skulle bruge rulleformning," siger Wright. ”Større kræfter øger markant risikoen for rørudvidelse eller bøjning, så værktøjer bliver nu mere komplekse og dyrere.
Der er to typer rullehoveder: statiske rullehoveder og leddelte hoveder. Statiske overskrifter er de mest almindelige. Den har lodret orienterede rullehjul i en forudindstillet position. Formningskraften påføres lodret på emnet.
I modsætning hertil har et drejehoved vandret orienterede ruller monteret på stifter, der bevæger sig synkront, som chuckkæberne på en borepresse. Fingrene bevæger rullen radialt ind i det støbte emne, mens de samtidig påfører en klemmebelastning på samlingen. Denne type hoved er nyttig, hvis dele af samlingen rager ud over centerhullet.
"Denne type anvender kraft udefra og ind," forklarer Wright. "Du kan krympe indad eller skabe ting som O-ringriller eller underskæringer. Drivhovedet flytter simpelthen værktøjet op og ned langs Z-aksen."
Drejevalseformningsprocessen bruges almindeligvis til at forberede rør til lejeinstallation. "Denne proces bruges til at skabe en rille på ydersiden af delen og en tilsvarende kant på indersiden af delen, der fungerer som et stift stop for lejet," forklarer Wright. "Så, når lejet er i, former du enden af røret for at sikre lejet. Tidligere måtte producenterne skære en skulder ind i røret som et stift stop."
Når den er udstyret med et ekstra sæt lodret justerbare indvendige ruller, kan drejeleddet danne både den ydre og indre diameter af emnet.
Uanset om det er statisk eller artikuleret, er hver rulle- og rullehovedenhed specialfremstillet til en specifik anvendelse. Rullehovedet udskiftes dog nemt. Faktisk kan den samme basismaskine udføre skinneformning og valsning. Og ligesom orbital og radial formning kan valseformning udføres som en selvstændig semi-automatiseret proces eller integreret i et fuldt automatiseret montagesystem.
Rullerne er lavet af hærdet værktøjsstål og varierer typisk fra 1 til 1,5 tommer i diameter, sagde Lauritzen. Antallet af ruller på hovedet afhænger af delens tykkelse og materiale samt mængden af påført kraft. Den mest almindeligt anvendte er en tre-rulle. Små dele kræver muligvis kun to ruller, mens meget store dele kan kræve seks.
"Det afhænger af applikationen, afhængigt af størrelsen og diameteren af delen og hvor meget du vil flytte materialet," sagde Wright.
"Femoghalvfems procent af applikationerne er pneumatiske," sagde Wright. "Hvis du har brug for høj præcision eller renrumsarbejde, har du brug for elektriske systemer."
I nogle tilfælde kan trykpuder være indbygget i systemet for at påføre forbelastning på komponenten før støbning. I nogle tilfælde kan en lineær variabel differentialtransformator indbygges i spændepuden for at måle stabelhøjden af komponenten før montering som et kvalitetstjek.
Nøglevariablerne i denne proces er aksial kraft, radial kraft (i tilfælde af leddelt valseformning), drejningsmoment, rotationshastighed, tid og forskydning. Disse indstillinger vil variere afhængigt af delens størrelse, materiale og krav til vedhæftningsstyrke. Ligesom presse-, orbital- og radialformningsoperationer kan formningssystemer udstyres til at måle kraft og forskydning over tid.
Udstyrsleverandører kan give vejledning om optimale parametre samt vejledning om design af emnepræformgeometri. Målet er, at materialet følger den mindste modstands vej. Materialebevægelser bør ikke overstige den nødvendige afstand for at sikre forbindelsen.
I bilindustrien bruges denne metode til at samle magnetventiler, sensorhuse, knastfølgere, kugleled, støddæmpere, filtre, oliepumper, vandpumper, vakuumpumper, hydrauliske ventiler, trækstænger, airbagsamlinger, ratstammer og antistatiske støddæmpere Blokerer bremsemanifolden.
"Vi har for nylig arbejdet på en applikation, hvor vi dannede en kromhætte over en gevindindsats for at samle en møtrik af høj kvalitet," siger Lauritzen.
En billeverandør bruger rulleformning til at sikre lejer inde i et vandpumpehus af støbt aluminium. Virksomheden bruger holderringe til at sikre lejerne. Rulning skaber en stærkere samling og sparer omkostningerne til ringen, samt tid og udgifter til at rille ringen.
I den medicinske udstyrsindustri bruges profilering til fremstilling af ledproteser og kateterspidser. I den elektriske industri bruges profilering til at samle målere, stikkontakter, kondensatorer og batterier. Luftfartsmontører bruger rulleformning til at producere lejer og tallerkenventiler. Teknologien bruges endda til at lave lejrbrændebeslag, bordsavbrækkere og rørfittings.
Cirka 98% af produktionen i USA kommer fra små og mellemstore virksomheder. Slut dig til Greg Whitt, Process Improvement Manager hos RV-producenten MORryde, og Ryan Kuhlenbeck, CEO for Pico MES, når de diskuterer, hvordan mellemstore virksomheder kan gå fra manuel til digital produktion, startende på butiksgulvet.
Vores samfund står over for hidtil usete økonomiske, sociale og miljømæssige udfordringer. Managementkonsulent og forfatter Olivier Larue mener, at grundlaget for at løse mange af disse problemer kan findes et overraskende sted: Toyota Production System (TPS).
Indlægstid: Sep-09-2023