Mašina za oblikovanje valjaka je kontinuirani sistem za oblikovanje metala koji se koristi za proizvodnju dugih metalnih profila sa konzistentnim oblikom poprečnog-presjeka. Za razliku od presovanja, koje tipično proizvodi pojedinačne dijelove kroz odvojene operacije štancanja, oblikovanje valjaka postepeno savija metalnu traku dok prolazi kroz niz rotirajućih stanica za valjanje.

Proces je posebno pogodan za proizvode koji imaju konstantan profil po cijeloj dužini, kao što su krovni paneli, zidni paneli, grede, nosači kablova, šine za vrata, solarni montažni profili, zaštitne ograde, elementi okvira i strukturni kanali.

Tipična linija za formiranje valjaka sastoji se od razmotača, sistema za napajanje, stanica za formiranje valjaka, prenosnog sistema, jedinice za sečenje, hidrauličkog ili električnog sistema i kontrolnog sistema. U zavisnosti od proizvoda, dodatna oprema kao što su jedinice za probijanje, uređaji za ispravljanje, sistemi za utiskivanje, jedinice za zavarivanje ili sistemi za automatsko slaganje takođe se mogu integrisati.

Osnovni princip je jednostavan:ravna metalna traka ulazi u mašinu, prolazi kroz više stanica za formiranje valjaka, progresivno se savija u traženi poprečni-presek, a zatim se reže na određenu dužinu.

Kako radi mašina za oblikovanje valjaka?

Princip rada valjanja se zasniva naprogresivno savijanje.

Umjesto pretvaranja ravnog lima u konačni profil u jednoj operaciji, mašina dijeli proces deformacije u više faza. Svaka stanica za valjanje proizvodi malu količinu savijanja dok materijal ne dostigne svoju konačnu geometriju.

Pojednostavljeni proizvodni slijed je:

Učitavanje namotaja → odmotavanje → hranjenje → probijanje/pre- obrada → progresivno oblikovanje valjaka → rezanje → pražnjenje/slaganje

Točna konfiguracija ovisi o profilu koji se proizvodi.

Punjenje i odmotavanje zavojnice

Proces proizvodnje obično počinje sa metalnom zavojnicom instaliranom na odmotavaču.

Uobičajeni materijali uključuju:

Pocinčani čelik

Prethodno obojeni čelik

Ugljični čelik

Nerđajući čelik

Aluminijum

Galvalume steel

Razmotač otpušta traku kontrolisanom brzinom dok održava dovoljnu napetost između zavojnice i sekcije za formiranje.

Za teže namotaje, često se koristi hidraulički ekspanzioni razmotavač jer težina zavojnice i širina trake mogu premašiti praktičan kapacitet ručno napunjenog sistema.

hranjenje materijala

Sistem za dovod vodi traku u mašinu za formiranje.

Sekcija za ravnanje ili izravnavanje može se postaviti prije formiranja kada ulazni kalem sadrži preveliku zakrivljenost ili zaostalu deformaciju.

Sistem za hranjenje mora održavati stabilno poravnanje trake jer se čak i mala bočna devijacija može akumulirati tokom progresivnog oblikovanja i na kraju uzrokovati:

Neujednačene dimenzije profila

Twisted sekcije

Asimetrične prirubnice

Ogrebotine na površini

Nepravilni položaji rezanja

Za precizne profile, preciznost uvlačenja je stoga važan dio kompletnog sistema za oblikovanje valjaka.

Progresivno oblikovanje valjaka

Ovo je glavna operacija formiranja.

Traka prolazi kroz niz rol stanica. Svaka stanica sadrži gornje i donje valjke za formiranje dizajnirane za određenu fazu deformacije.

Na primjer, izrada jednostavnog profila u obliku slova C- može uključivati:

Ravna traka → Početno savijanje ivice → Bočno savijanje → Formiranje prirubnice → Finalna kalibracija → Gotov C profil

Prve stanice obično izvode relativno male zavoje. Kasnije stanice postepeno približavaju profil njegovim konačnim dimenzijama.

Ova postupna deformacija pomaže u distribuciji naprezanja formiranja kroz materijal umjesto koncentriranja cijele deformacije na jednom mjestu.

Rezanje gotovog profila

Nakon što profil dostigne svoj konačni poprečni-presjek, mašina ga seče na unaprijed određene dužine.

Dva uobičajena načina rezanja su:

Izrežite-na-dužinu nakon formiranja

Gotovi profil nastavlja se kroz formiranje i seče se nakon dostizanja potrebne dužine.

Ova konfiguracija se široko koristi za profile kao što su:

C grede

Z purlins

Nosači kablova

Trake za vrata

Solarne montažne šine

Pre{0}}Sečenje

Metalna traka se reže na pojedinačne prazne delove pre glavne operacije oblikovanja.

Pred{0}}sečenje može biti korisno za određene profile i uslove materijala gdje proces oblikovanja zahtijeva pojedinačne komade, a ne kontinuiranu obradu traka.

Odgovarajući način rezanja ovisi o geometriji profila, debljini materijala, brzini proizvodnje i zahtjevima u pogledu dimenzija.

Koje su glavne komponente mašine za formiranje valjaka?

Mašina za formiranje valjaka nije samo skup valjaka za formiranje. Kompletna proizvodna linija obično kombinuje nekoliko mehaničkih i električnih sistema.

Decoiler

Razmotač podržava i odmotava zavojnicu sirovog materijala.

Ovisno o zahtjevima proizvodnje, može biti:

Manual

Automatski

Hidraulični ekspanzioni tip

Jedno{0}}kraj

Dvostruki{0}}kraj

Izbor ovisi prvenstveno o težini zavojnice, širini zavojnice, debljini materijala i učestalosti opterećenja.

Sistem za hranjenje

Mehanizam za dovod uvodi traku u sekciju za formiranje.

Tipične komponente uključuju:

Vodeći valjci

Valjci za hranjenje

Bočne vodilice

Komponente za nivelisanje

Pogonski valjci

Svrha je da se održi stabilno pozicioniranje materijala prije nego traka uđe u prvu stanicu za formiranje.

Stanice za formiranje valjaka

Stanice za formiranje valjaka su osnovne mehaničke komponente mašine.

Svaka stanica sadrži posebno dizajniran alat. Geometrija ovih rolni određuje kako se metalna traka progresivno savija.

Broj stanica nije fiksan.

Jednostavan profil može zahtijevati relativno malo stanica za formiranje, dok složeni strukturni profil s više krivina, uskim polumjerima, rebrima za ukrućenje ili asimetričnim presjecima može zahtijevati znatno više.

stoga,broj valjaka sam po sebi ne treba koristiti za procjenu da li je jedna mašina za formiranje valjaka bolja od druge. Dizajn valjka, debljina materijala, geometrija profila, prečnik osovine, razmak između stanica i strategija oblikovanja su podjednako važni.

Sistem prenosa

Sistem prijenosa prenosi snagu motora na valjke za formiranje.

U zavisnosti od dizajna mašine, može koristiti:

Zupčanik

Lančani prijenos

Univerzalni zglobni prenos

Direktni ili servo{0}}pomognuti pogoni

Prijenos mora obezbijediti sinhronizovanu rotaciju između formirajućih stanica.

Za teške-profile konstrukcije, pogonski sistem također mora obezbijediti dovoljan moment za savladavanje otpornosti materijala na formiranje.

Jedinica za rezanje

Sistem rezanja odvaja gotove profile prema programiranoj dužini.

Uobičajene konfiguracije uključuju:

Hidraulično sečenje

Mehaničko sečenje

Flying cutting

Sistemi letećeg rezanja omogućavaju materijalu da nastavi da se kreće dok se operacija rezanja odvija, što ih čini pogodnim za proizvodne linije-većih brzina.

Matrica za sečenje mora biti dizajnirana oko stvarne geometrije profila kako bi se spriječila deformacija na kraju reza.

PLC kontrolni sistem

Moderne mašine za formiranje valjaka obično koriste PLC{0}}sisteme upravljanja.

Kontrolni sistem može upravljati:

Dužina proizvodnje

Broj komada

Brzina formiranja

Položaj rezanja

Sekvenca udaranja

Funkcije zaustavljanja u nuždi

Rad motora

Alarmi kvara

Enkoder se općenito koristi za mjerenje kretanja materijala tako da kontrolni sistem može koordinirati sečenje sa programiranom dužinom profila.

Koje materijale može obraditi mašina za oblikovanje valjaka?

Valjano oblikovanje se uglavnom koristi za -motane materijale od limova i traka.

Najčešći materijal je čelik zbog svoje kombinacije čvrstoće, dostupnosti i karakteristika oblikovanja.

Galvanized Steel

Pocinčani čelik se široko koristi za građevinske profile jer cink premaz pruža otpornost na koroziju.

Tipične primjene uključuju:

Purlins

Zidno uokvirivanje

Krovne komponente

Nosači kablova

HVAC profili

Prethodno{0}}lakirani čelik

Prethodno{0}}obojeni čelik se može oblikovati u valjcima uz održavanje gotove površine kada su alati i proces oblikovanja pravilno dizajnirani.

Često se koristi za:

Krovni paneli

Zidni paneli

Arhitektonski profili

Komponente unutrašnje konstrukcije

nerđajući čelik

Nehrđajući čelik zahtijeva veću silu oblikovanja od mnogih mekih čelika i može imati jače karakteristike povratne snage.

Koristi se kada je važna otpornost na koroziju ili higijenski učinak.

Prijave uključuju:

Oprema za{0}}preradu hrane

Arhitektonske komponente

Industrijska kućišta

Specijalni strukturni profili

Aluminijum

Aluminij ima manju gustoću od čelika, ali se razlikuje od čvrstoće tečenja i opružnog ponašanja.

Alat za oblikovanje valjaka stoga treba biti dizajniran prema specifičnoj leguri aluminija i geometriji profila.

Koju debljinu može podnijeti mašina za oblikovanje valjaka?

Ne postoji univerzalni raspon debljina za sve mašine za oblikovanje valjaka.

Mašina dizajnirana za tanke krovne limove može obraditi materijal ispod 1 mm, dok-teški strukturalni valjak može obraditi nekoliko milimetara čelika.

Stvarna sposobnost zavisi od:

Kvalitet materijala

Granica tečenja

Širina trake

Geometrija profila

Radijus savijanja

Broj formirajućih stanica

Prečnik osovine

Rolni materijal

Snaga motora

Konstrukcija mašinskog okvira

Na primjer, formiranje strukturalnog C profila od 3 mm zahtijeva bitno drugačiji dizajn stroja od formiranja tankog valovitog krovnog panela.

Dakle, samo navođenje"3 mm maksimalna debljina"je nedovoljno kada se ocjenjuje mašina za oblikovanje valjaka. Također se mora uzeti u obzir klasa materijala i konačni profil.

Koji proizvodi se mogu napraviti valjanjem?

Tehnologija se koristi u više industrijskih sektora jer može kontinuirano proizvoditi profile sa konstantnim poprečnim-presjekom.

Građevinski profili

Uobičajeni proizvodi uključuju:

Krovni limovi

Zidni paneli

Podne obloge

C grede

Z purlins

U kanali

Zavojnice i gusjenice

Plafonski profili

Okviri vrata

Profili za solarnu montažu

Solarne montažne konstrukcije su još jedna velika primjena.

Mašine za oblikovanje valjaka mogu proizvoditi:

Solarne šine

Montažni kanali

Strut kanali

Purlins

Stupovi za montažu na zemlju

Konstrukcijske grede

Profili PV podrške

Za solarne profile, konzistentnost dimenzija je posebno važna jer gotove komponente moraju biti povezane sa konzolama, stezaljkama, vijcima i drugim strukturnim komponentama.

Proizvodi za upravljanje kablovima

Valjanje se takođe koristi za:

Perforirani nosači kablova

Puno{0}}donje nosače kablova

Lestvičasti nosači kablova

Raceway

Kablovski kanali

Profili upravljanja žicama

Probijanje rupa se može integrirati u proizvodnu liniju prije ili tijekom oblikovanja ovisno o dizajnu proizvoda.

Automobilske i transportne komponente

Valjanjem se mogu proizvesti dugačke strukturne komponente kao što su:

Šine vozila

Sekcije armature

Komponente vrata

Profili{0}}povezani sa šasijom

Komponente prikolice

Prednost je mogućnost proizvodnje dugih, laganih sekcija s kontroliranom geometrijom.

Mašina za formiranje valjaka u odnosu na pres kočnicu

Valjano oblikovanje i kočenje presom savijaju lim, ali se njihove metode proizvodnje bitno razlikuju.

Ako proizvođaču trebaju hiljade metara istog C- kanala, nosača kablova ili krovnog profila, oblikovanje valjaka može biti efikasnije od proizvodnje svake komponente pojedinačno sa presa kočnicom.

Međutim, ako svaki dio ima drugačiju geometriju, presa kočnica može pružiti veću fleksibilnost.

Zašto oblikovanje valjaka zahtijeva više stanica za valjanje?

Svrha više stanica je kontrola deformacije trake.

Ako se ravna traka u jednom koraku ugura u složeni profil, moglo bi se pojaviti nekoliko problema:

Pretjerani lokalizirani stres

Oštećenje površine

Izobličenje profila

Pucanje ivica

Preterano odskok

Loša tačnost dimenzija

Progresivno oblikovanje raspoređuje operaciju savijanja na više stanica.

Dizajner alata stoga treba da odredi odgovarajućiformiranje cvijeta, koji opisuje kako se traka mijenja od svog početnog ravnog stanja do konačnog poprečnog-presjeka kroz uzastopne stanice.

Dobro{0}}dizajniran cvijet pomaže u kontroli:

Uglovi savijanja

Razvoj prirubnice

Protok materijala

Deformacija ivice

Springback

Longitudinalno naprezanje

Ovo je jedan od tehnički najvažnijih aspekata dizajna mašina za oblikovanje valjaka.

Šta je Springback u rolanju?

Povratak je sklonost metala da se djelimično vrati u prvobitni oblik nakon što se ukloni sila formiranja.

Na njega utiču:

Granica tečenja materijala

Debljina materijala

Radijus savijanja

Geometrija profila

Ugao formiranja

Broj prolaza za formiranje

Čelik velike{0}}vrste općenito predstavlja veće izazove povratnog povrata od mekših materijala.

Mašine za formiranje valjaka kompenziraju povratni udar kroz dizajn alata i kontrolirano{0}}formiranje. Valjci za formiranje mogu savijati materijal malo iznad teoretskog konačnog ugla tako da profil nakon elastičnog oporavka postigne potrebnu geometriju.

Šta određuje kvalitet rolanog profila?

Kvalitet gotovog profila ovisi o cjelokupnom sistemu oblikovanja, a ne o jednoj komponenti.

Važni faktori uključuju:

Kvalitet materijala

Varijacije u debljini, granici tečenja i stanju premaza mogu utjecati na rezultat oblikovanja.

Dizajn alata za rolne

Neispravna geometrija valjka može uzrokovati:

Twisting

Edge waves

Deformacija prirubnice

Površinske ogrebotine

Dimenzionalna odstupanja

Machine Alignment

Stanice za formiranje moraju ostati pravilno poravnate. Neusklađenost između osovina ili valjaka može uzrokovati progresivno izobličenje profila.

Forming Sequence

Redoslijed savijanja mora odgovarati karakteristikama deformacije materijala.

Preciznost rezanja

Jedinica za sečenje mora održavati određenu dužinu bez deformisanja profila.

Za precizne primjene, ove faktore treba procijeniti zajedno, a ne nezavisno.

Šta treba uzeti u obzir pri odabiru mašine za oblikovanje valjaka?

Mašinu treba odabrati na osnovugotov profil i zahtjevi proizvodnje, ne samo traženjem mašine sa određenom snagom motora ili brojem stanica.

Glavni tehnički parametri uključuju:

Crtanje profila

Detaljan{0}}crtež poprečnog presjeka je početna tačka.

Trebalo bi specificirati:

Ukupna širina

Ukupna visina

Dimenzije prirubnice

Radijusi savijanja

Lokacije rupa

Tolerancije

Materijal

Navedite:

Vrsta materijala

Granica tečenja

Zatezna čvrstoća

Površinski premaz

Stanje zavojnice

Debljina

Debljina materijala određuje silu oblikovanja, dimenzije valjka, zahtjeve za osovinom i pogonski kapacitet.

Coil Width

Ulazna širina trake utječe i na dizajn alata i na korištenje materijala.

Finished Length

Ako je potrebno više dužina, kontrolni sistem i konfiguracija rezanja treba da podržavaju traženi proizvodni opseg.

Brzina proizvodnje

Potreban izlaz određuje odgovarajuću konfiguraciju mašine.

Međutim, maksimalnu brzinu ne treba razmatrati nezavisno od složenosti profila i zahtjeva rezanja.

Zahtjevi za probijanje

Ako gotov profil sadrži rupe, utore ili priključne otvore, proces probijanja treba integrirati u liniju ili uskladiti s posebnom operacijom.

Profil Tolerance

Strukturni profili, arhitektonski proizvodi i precizne komponente mogu imati vrlo različite zahtjeve u pogledu dimenzija.

Potrebna tolerancija određuje konfiguraciju alata i mašine.

Da li je mašina za formiranje valjaka potpuno automatska?

Linija za oblikovanje valjaka može se konfigurirati za visoko automatiziranu proizvodnju, ali stepen automatizacije varira.

Osnovni sistem može zahtijevati od operatera da:

Napunite zavojnicu

Podesite mašinu

Podesite vodilice

Prikupite gotove profile

Automatiziranija linija može integrirati:

Automatsko odmotavanje → Servo hranjenje → Probijanje → Formiranje valjaka → Rezanje letećim → Automatsko slaganje

U takvom sistemu operater uglavnom upravlja utovarom materijala, parametrima proizvodnje, inspekcijom kvaliteta i održavanjem mašina.

Automatizacija je posebno korisna kada se isti profil proizvodi kontinuirano u velikim količinama.

Zaključak

Mašina za formiranje valjaka je akontinuirani sistem za formiranje metala koji progresivno savija traku-napajanu koturom kroz više stanica za valjanje kako bi proizveo dugačke profile sa konstantnim poprečnim-presjekom.

Njegove performanse zavise od interakcije nekoliko sistema: dovod materijala, valjci za formiranje, okvir mašine, prijenos, rezanje, kontrola i-kada je potrebno-probijanje ili druga pomoćna oprema.

Tehnologija se široko koristi za građevinske profile, krovne i zidne panele, grede, solarne montažne konstrukcije, nosače kablova, komponente vrata, automobilske dijelove i mnoge druge primjene gdje je potrebna konzistentna geometrija poprečnog presjeka-i kontinuirana proizvodnja.

Najvažnija stvar pri ocjenjivanju mašine za oblikovanje valjaka je tomašina treba da bude dizajnirana oko proizvoda, a ne obrnuto. Stupanj materijala, debljina, geometrija profila, radijus oblikovanja, tolerancije, brzina proizvodnje, zahtjevi za probijanje i gotova dužina trebaju se utvrditi prije određivanja alata valjaka i konfiguracije mašine.

Iz tog razloga, projekt profesionalne mašine za formiranje valjaka obično počinje sacrtež profila, specifikacija materijala i proizvodni zahtjevi, nakon čega slijedi simulacija oblikovanja ili dizajn alata, konfiguracija strojeva i finalno testiranje proizvodnje.