Слика 1. При CNC свиткување, попознато како свиткување на панели, металот се стега на своето место и горните и долните сечила за виткање формираат позитивни и негативни прирабници.
Типична продавница за лим може да има комбинација од системи за свиткување. Се разбира, машините за виткање се најзастапени, но некои продавници инвестираат и во други системи за формирање, како што се виткање и преклопување на панели. Сите овие системи го олеснуваат формирањето на различни делови без употреба на специјализирани алатки.
Се развива и формирањето на лим во масовно производство. Таквите фабрики повеќе не треба да се потпираат на алатки специфични за производот. Тие сега имаат модуларна линија за секоја потреба за формирање, комбинирајќи виткање на панели со различни автоматизирани форми, од обликување на агол до пресување и свиткување со ролна. Речиси сите овие модули користат мали алатки специфични за производот за извршување на нивните операции.
Современите автоматски линии за свиткување на лим го користат општиот концепт на „свиткување“. Тоа е затоа што тие нудат различни видови на свиткување надвор од она што вообичаено се нарекува свиткување на панели, исто така познато како свиткување CNC.
CNC свиткување (види слики 1 и 2) останува еден од најчестите процеси на автоматизираните производни линии, главно поради неговата флексибилност. Панелите се преместуваат на своето место со помош на роботска рака (со карактеристични „нозе“ што ги држат и ги движат панелите) или специјална подвижна лента. Транспортерите имаат тенденција да работат добро ако листовите претходно биле исечени со дупки, што го отежнува движењето на роботот.
Два прста излегуваат од дното за да го центрираат делот пред да се свиткаат. После тоа, листот седи под стегачот, кој го спушта и го фиксира работното парче на своето место. Сечилото што се криви одоздола се движи нагоре, создавајќи позитивна крива, а сечилото што се криви одозгора создава негативна крива.
Замислете го виткачот како големо „Ц“ со горните и долните сечила на двата краја. Максималната должина на полицата се одредува според вратот зад заобленото сечило или задниот дел на „C“.
Овој процес ја зголемува брзината на свиткување. Типична прирабница, позитивна или негативна, може да се формира за половина секунда. Движењето на заобленото сечило е бескрајно променливо, што ви овозможува да креирате многу форми, од едноставни до неверојатно сложени. Таа, исто така и овозможува на програмата CNC да го промени надворешниот радиус на свиокот со менување на точната положба на свитканата плоча. Колку е поблиску влошката до алатот за стегање, толку е помал надворешниот радиус на делот околу двојно поголем од дебелината на материјалот.
Оваа променлива контрола, исто така, обезбедува флексибилност кога станува збор за секвенци на свиткување. Во некои случаи, ако завршниот свиок од едната страна е негативен (надолу), ножот за свиткување може да се отстрани и механизмот на транспортерот го подига работното парче и го транспортира низводно.
Традиционалното виткање на панели има недостатоци, особено кога станува збор за естетски важна работа. Заоблените сечила имаат тенденција да се движат на таков начин што врвот на сечилото не останува на едно место за време на циклусот на свиткување. Наместо тоа, има тенденција да се влече малку, на ист начин како што листот се влече по радиусот на рамото за време на циклусот на свиткување на сопирачката со притискање (иако при свиткување на панелот, отпорот се јавува само кога сечилото за виткање и делот од точка до точка контактираат надворешната површина).
Внесете ротациона кривина, слична на преклопување на посебна машина (види слика 3). За време на овој процес, гредата за свиткување се ротира така што алатот останува во постојан контакт со една точка на надворешната површина на работното парче. Повеќето модерни автоматизирани системи за виткање може да бидат дизајнирани така што вртливиот зрак може да се наведнува нагоре и надолу како што бара апликацијата. Односно, тие може да се ротираат нагоре за да се формира позитивната прирабница, да се репозиционираат за да се ротираат околу новата оска, а потоа да се свитка негативната прирабница (и обратно).
Слика 2. Наместо конвенционална роботска рака, оваа ќелија за свиткување на панел користи специјална подвижна лента за манипулирање со работното парче.
Некои операции на ротационо свиткување, познати како двојно ротационо свиткување, користат два греди за да создадат посебни форми како што се Z-облици кои вклучуваат наизменични позитивни и негативни свиоци. Системите со едно светло може да ги преклопат овие форми користејќи ротација, но пристапот до сите линии на превиткување бара вртење на листот. Системот за свиткување со вртење со двоен зрак овозможува пристап до сите линии на свиткување во кривината Z без превртување на листот.
Ротационото свиткување има свои ограничувања. Доколку се потребни многу сложени геометрии за автоматизирана апликација, CNC свиткување со бескрајно прилагодливо движење на сечилата за виткање е најдобриот избор.
Проблемот со вртење на ротација се јавува и кога последното кривина е негативно. Додека лопатките за свиткување при CNC свиткување можат да се движат наназад и настрана, гредите за свиткување не можат да се движат на овој начин. Последната негативна кривина бара некој физички да го турка. Иако ова е можно во системи за кои е потребна човечка интервенција, често е непрактично на целосно автоматизирани линии на свиткување.
Автоматските линии не се ограничени само на свиткување и превиткување на панели - таканаречените опции за „хоризонтално свиткување“, каде што листот останува рамен, а полиците се превиткуваат нагоре или надолу. Другите процеси на обликување ги прошируваат можностите. Тие вклучуваат специјализирани операции кои комбинираат сопирање со притискање и свиткување на тркалање. Овој процес е измислен за производство на производи како што се кутии со ролери (види слики 4 и 5).
Замислете дека работното парче се транспортира до станица за виткање. Прстите го лизгаат работното парче странично преку масата на четката и помеѓу горната перница и долната матрица. Како и кај другите автоматизирани процеси на свиткување, работното парче е центрирано и контролорот знае каде е линијата за превиткување, така што нема потреба од резерва зад матрицата.
За да се изврши свиткување со притискање на сопирачката, ударот се спушта во матрицата, се прави свиткување и прстите го унапредуваат листот до следната линија на свиткување, исто како што би направил операторот пред сопирачката за притискање. Операцијата, исто така, може да изврши ударно свиткување (исто така познато како свиткување во чекор) долж радиусот, исто како кај конвенционалната машина за виткање.
Се разбира, исто како притискање на сопирачката, свиткување на усна на автоматизирана производна линија остава трага од линијата на свиткување. За свиоци со големи радиуси, користењето само на судир може да го зголеми времето на циклусот.
Тука стапува во игра функцијата за свиткување на ролна. Кога ударот и матрицата се во одредени позиции, алатот ефективно се претвора во свиткувач со три ролни цевки. Врвот на горниот перфоратор е горниот „валјак“ и јазичињата на долниот V-матрица се двата долни валјаци. Прстите на машината го туркаат листот, создавајќи радиус. По свиткување и тркалање, горниот удар се движи нагоре и се оддалечува, оставајќи простор за прстите да го туркаат обликуваниот дел напред надвор од работниот опсег.
Свитувањата на автоматските системи можат брзо да создадат големи, широки кривини. Но, за некои апликации постои побрз начин. Ова се нарекува флексибилен променлив радиус. Ова е комерцијален процес првично развиен за алуминиумски компоненти во индустријата за осветлување (види Слика 6).
За да добиете идеја за процесот, размислете што се случува со лентата кога ќе ја лизгате помеѓу сечилото на ножиците и палецот. Тој се извртува. Истата основна идеја се однесува на свиоците со променлив радиус, тоа е само лесен, нежен допир на алатката и радиусот се формира на многу контролиран начин.
Слика 3. При свиткување или превиткување со ротација, гредата за виткање се ротира така што алатот останува во контакт со едно место на надворешната површина на листот.
Замислете тенко празно фиксирано со материјалот што треба да се обликува целосно поддржан одоздола. Алатката за свиткување се спушта, се притиска на материјалот и напредува кон држачот што го држи работното парче. Движењето на алатот создава напнатост и предизвикува металот да се „извртува“ зад него за одреден радиус. Силата на алатот што дејствува на металот ја одредува количината на индуцирана напнатост и добиениот радиус. Со ова движење, системот за свиткување со променлив радиус може многу брзо да создаде свиоци со голем радиус. И бидејќи една алатка може да создаде кој било радиус (повторно, обликот се одредува според притисокот што го применува алатката, а не формата), процесот не бара специјални алатки за свиткување на производот.
Обликувањето на аглите во лим претставува уникатен предизвик. Измислување на автоматизиран процес за пазарот на фасадни (обложување) панели. Овој процес ја елиминира потребата за заварување и произведува убаво закривени рабови, што е важно за високите козметички барања како што се фасадите (види слика 7).
Започнувате со празна форма која е исечена за да може во секој агол да се стави саканата количина на материјал. Специјализираниот модул за свиткување создава комбинација од остри агли и мазни радиуси во соседните прирабници, создавајќи „пред-свиткување“ проширување за последователно формирање на агол. Конечно, алатот за свиоци (интегриран во истата или друга работна станица) ги создава аглите.
Откако ќе се постави автоматизирана производна линија, таа нема да стане недвижен споменик. Тоа е како градење со лего коцки. Сајтовите може да се додаваат, преуредуваат и редизајнираат. Да претпоставиме дека некој дел од склопот претходно барал секундарно заварување во агол. За да се подобри производството и да се намалат трошоците, инженерите ги напуштија заварите и редизајнираа делови со заковани споеви. Во овој случај, на линијата за превиткување може да се додаде автоматска станица за заниткување. И бидејќи линијата е модуларна, не треба целосно да се демонтира. Тоа е како да додадете уште едно LEGO парче на поголема целина.
Сето ова ја прави автоматизацијата помалку ризична. Замислете производствена линија дизајнирана да произведува десетици различни делови во низа. Ако оваа линија користи алатки специфични за производот и се менува линијата на производи, трошоците за алатки може да бидат многу високи со оглед на сложеноста на линијата.
Но, со флексибилни алатки, новите производи може едноставно да бараат од компаниите да ги преуредат коцките Лего. Додајте некои блокови овде, преуредите други таму и можете повторно да извршите. Се разбира, тоа не е така лесно, но и реконфигурирањето на производната линија не е тешка задача.
Лего е соодветна метафора за автофлекс линиите воопшто, без разлика дали тие се занимаваат со многу или комплети. Тие постигнуваат нивоа на изведба на лиење на производната линија со алатки специфични за производот, но без никакви алатки специфични за производот.
Цели фабрики се насочени кон масовно производство, а нивното претворање во целосно производство не е лесно. Презакажувањето на цела фабрика може да бара долги исклучувања, што е скапо за фабрика која произведува стотици илјади, па дури и милиони единици годишно.
Меѓутоа, за некои големи операции на свиткување на лим, особено за нови постројки што користат нова чеша, стана можно да се формираат големи количини врз основа на комплети. За вистинската апликација, наградите можат да бидат огромни. Всушност, еден европски производител го намали времето на испорака од 12 недели на еден ден.
Ова не значи дека конверзијата од серија во комплет нема смисла во постоечките постројки. На крајот на краиштата, намалувањето на времето на испорака од недели на часови ќе донесе огромен поврат на инвестицијата. Но, за многу бизниси, почетната цена може да биде превисока за да се преземе овој чекор. Меѓутоа, за нови или целосно нови линии, производството базирано на комплет има економска смисла.
Ориз. 4 Во оваа комбинирана машина за свиткување и модул за формирање ролна, листот може да се постави и свитка помеѓу перфораторот и матрицата. Во режим на тркалање, перфораторот и матрицата се поставени така што материјалот може да се протурка и да формира радиус.
Кога дизајнирате производствена линија со голем волумен врз основа на комплети, внимателно разгледајте го методот на хранење. Линиите за свиткување можат да бидат дизајнирани да прифаќаат материјал директно од калеми. Материјалот ќе биде одмотан, сплескан, исечен до должина и помине низ модул за штанцување, а потоа низ различни модули за формирање дизајнирани специјално за еден производ или семејство на производи.
Сето ова звучи многу ефикасно - и е за сериска обработка. Сепак, често е непрактично да се претвори линијата за свиткување на ролни во производство на комплет. За последователно формирање на различен сет на делови, најверојатно, ќе бидат потребни материјали од различни степени и дебелини, за кои е потребно менување на калеми. Ова може да резултира со застој до 10 минути - кратко време за производство на голема/ниска серија, но многу време за линија за свиткување со голема брзина.
Слична идеја се однесува и на традиционалните сложувалки, каде што механизмот за вшмукување ги зема поединечните работни парчиња и ги внесува до линијата за печат и формирање. Тие обично имаат простор само за една големина на работното парче или можеби неколку работни парчиња со различна геометрија.
За повеќето флексибилни жици засновани на комплет, најдобро одговара системот за полици. Решетката кула може да складира десетици различни големини на работни парчиња, кои може да се внесат во производната линија еден по еден по потреба.
Автоматското производство базирано на комплет, исто така, бара сигурни процеси, особено кога станува збор за обликување. Секој кој работел во областа на свиткување на лим знае дека својствата на лимот се различни. Дебелината, како и цврстината на истегнување и цврстината, може да варираат од многу до многу, а сето тоа ги менува карактеристиките на обликувањето.
Ова не е голем проблем со автоматското групирање на линиите за превиткување. Производите и нивните поврзани производни линии обично се дизајнирани да дозволуваат варијации во материјалите, така што целата серија мора да биде во рамките на спецификацијата. Но, повторно, понекогаш материјалот се менува до тој степен што линијата не може да го надомести тоа. Во овие случаи, ако сечете и обликувате 100 делови, а неколку делови се надвор од спецификацијата, можете едноставно повторно да извршите пет дела и за неколку минути ќе имате 100 делови за следната операција.
Во автоматизирана линија за свиткување базирана на комплет, секој дел мора да биде совршен. За да се зголеми продуктивноста, овие производни линии засновани на комплет работат на високо организиран начин. Ако производствената линија е дизајнирана да работи во низа, да речеме седум различни делови, тогаш автоматизацијата ќе работи во таа низа, од почетокот на линијата до крајот. Ако Делот #7 е лош, не можете само да го извршите делот #7 повторно бидејќи автоматизацијата не е програмирана да се справи со тој единствен дел. Наместо тоа, треба да ја запрете линијата и да започнете одново со делот број 1.
За да се спречи ова, автоматизираната линија за превиткување користи ласерско мерење на аголот во реално време кое брзо го проверува секој агол на превиткување, овозможувајќи и на машината да ги коригира недоследностите.
Оваа проверка на квалитетот е клучна за да се осигура дека производната линија го поддржува процесот базиран на комплет. Како што се подобрува процесот, производната линија базирана на комплет може да заштеди многу време со намалување на времето на испорака од месеци и недели на часови или денови.
FABRICATOR е водечко списание за производство и формирање на челик во Северна Америка. Списанието објавува вести, технички написи и успешни приказни кои им овозможуваат на производителите поефикасно да ја вршат својата работа. ФАБРИКАТОР е во индустријата од 1970 година.
Сега е достапен целосниот дигитален пристап до FABRICATOR, обезбедувајќи лесен пристап до вредните ресурси на индустријата.
Сега е достапен целосниот дигитален пристап до The Tube & Pipe Journal, обезбедувајќи лесен пристап до вредните ресурси на индустријата.
Сега е достапен целосниот дигитален пристап до The Fabricator en Español, обезбедувајќи лесен пристап до вредните индустриски ресурси.
Енди Билман се придружува на подкастот на The Fabricator за да зборува за неговата кариера во производството, идеите зад Arise Industrial,…
Време на објавување: мај-18-2023 година