Există mai multe modalități de a ondula sau extinde buza pe partea cilindrică. De exemplu, acest lucru se poate face folosind o presă sau o mașină de turnat orbital. Cu toate acestea, problema acestor procese (în special primul) este că necesită multă forță.
Acest lucru nu este ideal pentru piese cu pereți subțiri sau piese din materiale mai puțin ductile. Pentru aceste aplicații, apare o a treia metodă: profilarea.
Ca și formarea orbitală și radială, laminarea este un proces fără impact de formare la rece a metalului. Cu toate acestea, în loc să formeze un cap de stâlp sau un nit, acest proces creează o buclă sau o margine pe marginea sau marginea unei piese cilindrice goale. Acest lucru se poate face pentru a securiza o componentă (cum ar fi un rulment sau un capac) în interiorul unei alte componente sau pur și simplu pentru a trata capătul unui tub metalic pentru a-l face mai sigur, pentru a-i îmbunătăți aspectul sau pentru a facilita introducerea tubului. în mijlocul tubului metalic. cealaltă parte.
În formarea orbitală și radială, capul este format folosind un cap de ciocan atașat la un ax rotativ, care exercită simultan o forță în jos asupra piesei de prelucrat. La profilare se folosesc mai multe role în loc de duze. Capul se rotește la 300 până la 600 rpm, iar fiecare trecere a rolei împinge ușor și netezește materialul într-o formă fără sudură, durabilă. În comparație, operațiunile de formare a căii sunt de obicei efectuate la 1200 rpm.
„Modurile orbitale și radiale sunt cu adevărat mai bune pentru niturile solide. Este mai bine pentru componentele tubulare”, a spus Tim Lauritzen, inginer de aplicații pentru produse la BalTec Corp.
Rolele traversează piesa de prelucrat de-a lungul unei linii precise de contact, modelând treptat materialul în forma dorită. Acest proces durează aproximativ 1 până la 6 secunde.
„[Timpul de turnare] depinde de material, cât de departe trebuie mutat și ce geometrie trebuie să formeze materialul”, a declarat Brian Wright, vicepreședinte de vânzări la Orbitform Group. „Trebuie să luați în considerare grosimea peretelui și rezistența la tracțiune a țevii.”
Rula poate fi formată de sus în jos, de jos în sus sau lateral. Singura cerință este de a oferi spațiu suficient pentru unelte.
Acest proces poate produce o varietate de materiale, inclusiv alamă, cupru, aluminiu turnat, oțel moale, oțel cu conținut ridicat de carbon și oțel inoxidabil.
„Aluminiul turnat este un material bun pentru deformare, deoarece uzura poate apărea în timpul formării”, spune Lauritzen. „Uneori este necesară lubrifierea pieselor pentru a minimiza uzura. De fapt, am dezvoltat un sistem care lubrifiază rolele pe măsură ce modelează materialul.”
Formarea ruloului poate fi utilizată pentru a forma pereți cu grosimea de 0,03 până la 0,12 inci. Diametrul tuburilor variază de la 0,5 la 18 inci. „Majoritatea aplicațiilor au un diametru între 1 și 6 inci”, spune Wright.
Datorită componentei suplimentare de cuplu, formarea ruloului necesită cu 20% mai puțină forță în jos pentru a forma o ondulare sau o margine decât o sertizare. Prin urmare, acest proces este potrivit pentru materiale fragile precum aluminiul turnat și componente sensibile, cum ar fi senzorii.
„Dacă ar fi să folosiți o presă pentru a forma ansamblul tubului, ați avea nevoie de aproximativ de cinci ori mai multă forță decât dacă ați folosi formarea prin rulare”, spune Wright. „Forțe mai mari cresc semnificativ riscul de dilatare sau îndoire a țevii, astfel încât uneltele devin acum mai complexe și mai scumpe.
Există două tipuri de capete de role: capete de role statice și capete articulate. Anteturile statice sunt cele mai comune. Are roți de defilare orientate vertical într-o poziție prestabilită. Forța de formare este aplicată vertical piesei de prelucrat.
În schimb, un cap pivotant are role orientate orizontal montate pe știfturi care se mișcă sincron, la fel ca fălcile de mandrină ale unei prese de găurit. Degetele mută rola radial în piesa de prelucrat turnată în timp ce simultan aplică o sarcină de strângere asupra ansamblului. Acest tip de cap este util dacă părți ale ansamblului ies deasupra orificiului central.
„Acest tip aplică forță din exterior spre interior”, explică Wright. „Puteți sertiza spre interior sau puteți crea lucruri precum caneluri pentru inele O sau decupări. Capul de antrenare mișcă pur și simplu unealta în sus și în jos de-a lungul axei Z.”
Procesul de formare cu role pivot este utilizat în mod obișnuit pentru a pregăti țevi pentru instalarea rulmenților. „Acest proces este folosit pentru a crea o canelură pe exteriorul piesei și o creastă corespunzătoare pe interiorul piesei, care acționează ca un opritor rigid pentru rulment”, explică Wright. „Apoi, odată ce rulmentul este introdus, modelați capătul tubului pentru a fixa rulmentul. În trecut, producătorii trebuiau să taie un umăr în tub ca opritor rigid.”
Atunci când este echipat cu un set suplimentar de role interioare reglabile vertical, îmbinarea pivotantă poate forma atât diametrul exterior cât și interiorul piesei de prelucrat.
Fie static sau articulat, fiecare ansamblu rolă și cap de role este fabricat la comandă pentru o aplicație specifică. Cu toate acestea, capul rolei este ușor de înlocuit. De fapt, aceeași mașină de bază poate efectua formarea și rularea șinei. Și, ca și formarea orbitală și radială, formarea cu rulouri poate fi realizată ca proces semi-automat de sine stătător sau integrată într-un sistem de asamblare complet automatizat.
Rolele sunt fabricate din oțel de scule călit și variază de obicei între 1 și 1,5 inci în diametru, a spus Lauritzen. Numărul de role de pe cap depinde de grosimea și materialul piesei, precum și de cantitatea de forță aplicată. Cel mai des folosit este unul cu trei role. Piesele mici pot necesita doar două role, în timp ce piesele foarte mari pot necesita șase.
„Depinde de aplicație, în funcție de dimensiunea și diametrul piesei și de cât de mult doriți să mutați materialul”, a spus Wright.
„Nouăzeci și cinci la sută din aplicații sunt pneumatice”, a spus Wright. „Dacă aveți nevoie de lucrări de înaltă precizie sau în cameră curată, aveți nevoie de sisteme electrice.”
În unele cazuri, în sistem pot fi încorporate tampoane de presiune pentru a aplica preîncărcare componentei înainte de turnare. În unele cazuri, un transformator diferențial variabil liniar poate fi încorporat în suportul de prindere pentru a măsura înălțimea stivei componentei înainte de asamblare, ca verificare a calității.
Variabilele cheie în acest proces sunt forța axială, forța radială (în cazul formării cu role articulate), cuplul, viteza de rotație, timpul și deplasarea. Aceste setări vor varia în funcție de dimensiunea piesei, materialul și cerințele de rezistență a lipirii. Ca și operațiunile de presare, formare orbitală și radială, sistemele de formare pot fi echipate pentru a măsura forța și deplasarea în timp.
Furnizorii de echipamente pot oferi îndrumări cu privire la parametrii optimi, precum și îndrumări pentru proiectarea geometriei preformelor piesei. Scopul este ca materialul să urmeze calea cu cea mai mică rezistență. Mișcarea materialului nu trebuie să depășească distanța necesară pentru asigurarea conexiunii.
În industria auto, această metodă este utilizată pentru a asambla supape solenoide, carcase de senzori, suporturi de came, articulații sferice, amortizoare, filtre, pompe de ulei, pompe de apă, pompe de vid, supape hidraulice, tiranți, ansambluri airbag, coloane de direcție și amortizoare antistatice Blocați galeria frânei.
„Recent am lucrat la o aplicație în care am format un capac cromat peste o inserție filetată pentru a asambla o piuliță de înaltă calitate”, spune Lauritzen.
Un furnizor de automobile folosește ruloformare pentru a fixa rulmenții în interiorul unei carcase de pompă de apă din aluminiu turnat. Compania folosește inele de reținere pentru a asigura rulmenții. Laminarea creează o îmbinare mai puternică și economisește costul inelului, precum și timpul și cheltuielile de canelare a inelului.
În industria dispozitivelor medicale, profilarea este utilizată pentru realizarea articulațiilor protetice și a vârfurilor cateterului. În industria electrică, profilarea este utilizată pentru asamblarea contoarelor, prizelor, condensatoarelor și bateriilor. Asamblerii aerospațiali folosesc ruloformarea pentru a produce rulmenți și supape cu clapete. Tehnologia este folosită chiar și pentru a face suporturi pentru sobe de tabără, întrerupătoare de ferăstrău de masă și fitinguri pentru țevi.
Aproximativ 98% din producția din Statele Unite provine de la întreprinderi mici și mijlocii. Alăturați-vă lui Greg Whitt, Process Improvement Manager la producătorul de RV MORryde, și Ryan Kuhlenbeck, CEO al Pico MES, în timp ce discută despre modul în care întreprinderile mijlocii pot trece de la fabricarea manuală la cea digitală, începând de la atelier.
Societatea noastră se confruntă cu provocări economice, sociale și de mediu fără precedent. Consultantul în management și autorul Olivier Larue consideră că baza pentru rezolvarea multora dintre aceste probleme poate fi găsită într-un loc surprinzător: Toyota Production System (TPS).
Ora postării: 09-09-2023