Rullamuovauskone on jatkuva metallinmuovausjärjestelmä, jota käytetään pitkien metalliprofiilien valmistukseen, joilla on tasainen poikkileikkaus{0}}. Toisin kuin puristusmuovaus, joka tyypillisesti tuottaa yksittäisiä osia erillisillä meistooperaatioilla, rullamuovaus taivuttaa vähitellen metallinauhaa kulkiessaan sarjan pyörivien telaasemien läpi.

Prosessi sopii erityisen hyvin tuotteille, joiden profiili on koko pituudeltaan vakio, kuten kattopaneelit, seinäpaneelit, orret, kaapelihyllyt, ovikiskot, aurinkokiinnitysprofiilit, suojakaiteet, kehysosat ja rakennekanavat.

Tyypillinen rullamuovauslinja koostuu kelauskoneesta, syöttöjärjestelmästä, rullamuovausasemista, voimansiirtojärjestelmästä, leikkuuyksiköstä, hydrauli- tai sähköjärjestelmästä ja ohjausjärjestelmästä. Tuotteesta riippuen voidaan integroida myös lisälaitteita, kuten lävistysyksiköitä, oikaisulaitteita, kohokuviointijärjestelmiä, hitsausyksiköitä tai automaattisia pinoamisjärjestelmiä.

Perusperiaate on selkeä:litteä metallinauha tulee koneeseen, kulkee useiden rullanmuodostusasemien läpi, taivutetaan asteittain vaadittuun poikki-leikkaukseen ja leikataan sitten määritettyyn pituuteen.

Kuinka rullamuovauskone toimii?

Rullamuovauksen toimintaperiaate perustuuprogressiivinen taivutus.

Sen sijaan, että litteä metallilevy muuttaisi lopulliseksi profiiliksi yhdellä kertaa, kone jakaa muodonmuutosprosessin useisiin vaiheisiin. Jokainen valssausasema tuottaa pienen määrän taivutusta, kunnes materiaali saavuttaa lopullisen geometriansa.

Yksinkertaistettu tuotantojärjestys on:

Kelalataus → Kelaaminen → Syöttö → Lävistys/esi{0}}käsittely → Progressiivinen valssaus → Leikkaus → Purkaus/pinoaminen

Tarkka kokoonpano riippuu valmistettavasta profiilista.

Kelan lataus ja irrotus

Tuotantoprosessi alkaa tavallisesti metallikelalla, joka asennetaan kelauslaitteeseen.

Yleisiä materiaaleja ovat:

Galvanoitu teräs

Valmiiksi-maalattua terästä

Hiiliterästä

Ruostumaton teräs

Alumiini

Galvalume teräs

Decoileri vapauttaa nauhan kontrolloidulla nopeudella säilyttäen samalla riittävän jännityksen kelan ja muovausosan välillä.

Raskaampiin keloihin käytetään usein hydraulista paisuntakelaa, koska kelan paino ja nauhan leveys voivat ylittää manuaalisesti ladatun järjestelmän käytännöllisen kapasiteetin.

Materiaalin ruokinta

Syöttöjärjestelmä ohjaa nauhan muotoilukoneeseen.

Oikaisu- tai tasoitusosa voidaan asentaa ennen muovausta, kun sisääntulevassa kelassa on liikaa kaarevuutta tai jäännösmuodonmuutoksia.

Syöttöjärjestelmän on säilytettävä vakaa nauhan kohdistus, koska pienikin sivusuuntainen poikkeama voi kerääntyä progressiivisen muovauksen aikana ja lopulta aiheuttaa:

Epätasaiset profiilin mitat

Kierretyt osat

Epäsymmetriset laipat

Pinnalla naarmuja

Väärät leikkausasennot

Tarkkuusprofiileissa syöttötarkkuus on siksi tärkeä osa kokonaista rullamuovausjärjestelmää.

Progressiivinen rullanmuodostus

Tämä on tärkein muovausoperaatio.

Nauha kulkee valssausasemien sarjan läpi. Jokainen asema sisältää ylä- ja alamuovaustelat, jotka on suunniteltu tiettyä muodonmuutosvaihetta varten.

Esimerkiksi yksinkertaisen C{0}}muotoisen profiilin tuottaminen voi sisältää:

Litteä nauha → Alkureunan taivutus → Sivutaivutus → Laipan muodostus → Lopullinen kalibrointi → Valmis C-profiili

Ensimmäiset asemat tekevät yleensä suhteellisen pieniä mutkia. Myöhemmät asemat tuovat profiilia vähitellen lähemmäs sen lopullisia mittoja.

Tämä asteittainen muodonmuutos auttaa jakamaan muovausjännityksen koko materiaaliin sen sijaan, että koko muodonmuutos keskittyisi yhteen paikkaan.

Valmiin profiilin leikkaaminen

Kun profiili on saavuttanut lopullisen poikkileikkauksensa,{0}}kone leikkaa sen ennalta määrättyihin pituuksiin.

Kaksi yleistä leikkausjärjestelyä ovat:

Leikkaa-pituuteen-muovauksen jälkeen

Valmis profiili jatkuu muovausosan läpi ja leikataan vaaditun pituuden saavuttamisen jälkeen.

Tätä kokoonpanoa käytetään laajalti profiileissa, kuten:

C orret

Z orret

Kaapelihyllyt

Oven kiskot

Aurinkoenergian asennuskiskot

Leikkaus-ennen

Metallinauha leikataan yksittäisiksi aihioiksi ennen päämuovausoperaatiota.

Esileikkaus voi olla hyödyllistä tietyissä profiileissa ja materiaaliolosuhteissa, joissa muovausprosessi vaatii yksittäisiä kappaleita jatkuvan nauhakäsittelyn sijaan.

Sopiva leikkausmenetelmä riippuu profiilin geometriasta, materiaalin paksuudesta, tuotantonopeudesta ja mittavaatimuksista.

Mitkä ovat rullanmuodostuskoneen pääkomponentit?

Rullamuovauskone ei ole pelkkä muodostustelojen sarja. Täydellinen tuotantolinja yhdistää yleensä useita mekaanisia ja sähköisiä järjestelmiä.

Decoileri

Decoiler tukee ja purkaa raaka-ainekelan.

Tuotantovaatimuksista riippuen se voi olla:

Manuaalinen

Automaattinen

Hydraulinen laajennustyyppi

Yksi{0}}pää

Tupla{0}}pää

Valinta riippuu ensisijaisesti kelan painosta, kelan leveydestä, materiaalipaksuudesta ja lataustiheydestä.

Ruokintajärjestelmä

Syöttömekanismi vie nauhan muodostusosaan.

Tyypillisiä komponentteja ovat:

Ohjausrullat

Syöttörullat

Sivuohjaimet

Tasoituskomponentit

Ajorullat

Tarkoituksena on säilyttää materiaalin vakaa asento ennen kuin nauha saapuu ensimmäiselle muodostusasemalle.

Rullamuovausasemat

Rullamuovausasemat ovat koneen mekaanisia ydinkomponentteja.

Jokainen asema sisältää erityisesti suunnitellut työkalut. Näiden telojen geometria määrää kuinka metallinauhaa taivutetaan asteittain.

Asemien määrä ei ole kiinteä.

Yksinkertainen profiili voi vaatia suhteellisen vähän muovausasemia, kun taas monimutkainen rakenneprofiili, jossa on useita mutkia, kapeita säteitä, jäykistysrivoja tai epäsymmetrisiä osia, voi vaatia huomattavasti enemmän.

Siksitelojen lukumäärää ei tule käyttää pelkästään sen arvioimiseen, onko yksi telanmuovauskone parempi kuin toinen. Telan suunnittelu, materiaalin paksuus, profiilin geometria, akselin halkaisija, asemavälit ja muovausstrategia ovat yhtä tärkeitä.

Voimansiirtojärjestelmä

Voimansiirtojärjestelmä siirtää moottorin tehon muodostusteloille.

Koneen suunnittelusta riippuen se voi käyttää:

Vaihdevaihteisto

Ketjun voimansiirto

Yleisnivel vaihteisto

Suorat tai servo{0}}avusteiset ajojärjestelyt

Lähetyksen tulee tarjota synkronoitu pyöriminen muodostusasemien välillä.

Raskaiden-rakenneprofiilien tapauksessa käyttöjärjestelmän on myös tarjottava riittävä vääntömomentti materiaalin muodostusvastuksen voittamiseksi.

Leikkausyksikkö

Leikkausjärjestelmä erottaa valmiit profiilit ohjelmoidun pituuden mukaan.

Yleisiä kokoonpanoja ovat:

Hydraulinen leikkaus

Mekaaninen leikkaus

Lentävä leikkaus

Lentävät leikkausjärjestelmät mahdollistavat materiaalin liikkeen jatkamisen leikkauksen aikana, joten ne sopivat nopeampiin{0}}tuotantolinjoihin.

Leikkaussuutin on suunniteltava todellisen profiiligeometrian ympärille, jotta vältetään muodonmuutos leikatussa päässä.

PLC-ohjausjärjestelmä

Nykyaikaisissa rullamuovauskoneissa käytetään yleisesti PLC{0}}pohjaisia ​​ohjausjärjestelmiä.

Ohjausjärjestelmä voi hallita:

Tuotannon pituus

Kappaleiden lukumäärä

Muodostumisnopeus

Leikkausasento

Lävistysjärjestys

Hätäpysäytystoiminnot

Moottorin toiminta

Vikahälytykset

Kooderia käytetään yleensä materiaalin liikkeen mittaamiseen, jotta ohjausjärjestelmä voi koordinoida leikkausta ohjelmoidun profiilin pituuden kanssa.

Mitä materiaaleja rullamuovauskone voi käsitellä?

Rullamuovausta käytetään pääasiassa kela{0}}syötetyissä levy- ja nauhamateriaaleissa.

Yleisin materiaali on teräs sen lujuuden, saatavuuden ja muovausominaisuuksien yhdistelmän vuoksi.

Galvanoitu teräs

Galvanoitua terästä käytetään laajalti rakennusprofiileissa, koska sinkkipinnoite antaa korroosionkestävyyden.

Tyypillisiä sovelluksia ovat:

Purlinit

Seinän kehystys

Katon komponentit

Kaapelihyllyt

LVI-profiilit

Esi-maalattu teräs

Esimaalattu teräs voidaan rullamuovata samalla kun viimeistelty pinta säilyy, kun työkalut ja muovausprosessit on suunniteltu oikein.

Sitä käytetään usein:

Kattopaneelit

Seinäpaneelit

Arkkitehtoniset profiilit

Sisätilojen rakennuskomponentit

Ruostumaton teräs

Ruostumaton teräs vaatii suurempaa muovausvoimaa kuin monet pehmeät teräkset, ja sillä voi olla vahvemmat takaisinjousto-ominaisuudet.

Sitä käytetään, kun korroosionkestävyys tai hygieeninen suorituskyky on tärkeää.

Sovellukset sisältävät:

Elintarvikkeiden-käsittelylaitteet

Arkkitehtoniset komponentit

Teolliset kotelot

Erikoisrakenneprofiilit

Alumiini

Alumiinilla on pienempi tiheys kuin teräksellä, mutta sen myötölujuus ja takaisinjousto on erilainen.

Rullamuovaustyökalut on siksi suunniteltava tietyn alumiiniseoksen ja profiilin geometrian mukaan.

Mitä paksuutta rullamuovauskone voi käsitellä?

Kaikille rullamuovauskoneille ei ole olemassa yleistä paksuusaluetta.

Ohuille kattolevyille suunniteltu kone voi työstää alle 1 mm:n paksuista materiaalia, kun taas raskas-rakennerullakone voi käsitellä useita millimetrejä terästä.

Todellinen kapasiteetti riippuu:

Materiaaliluokka

Sadonvoimakkuus

Nauhan leveys

Profiilin geometria

Taivutussäde

Muodostusasemien lukumäärä

Akselin halkaisija

Rullamateriaali

Moottorin teho

Koneen rungon rakenne

Esimerkiksi 3 mm:n rakenteellisen C-profiilin muodostaminen vaatii oleellisesti erilaisen konesuunnittelun kuin ohuen aallotetun kattolevyn muodostaminen.

Siksi vain täsmennetään"Maksimipaksuus 3 mm"on riittämätön arvioitaessa rullamuovauskonetta. Myös materiaalilaatu ja lopullinen profiili on otettava huomioon.

Mitä tuotteita voidaan valmistaa rullamuovauksella?

Teknologiaa käytetään useilla teollisuuden aloilla, koska se pystyy jatkuvasti tuottamaan profiileja, joiden poikkileikkaus{0}}vakio on vakio.

Rakennusprofiilit

Yleisiä tuotteita ovat:

Kattolevyt

Seinäpaneelit

Lattiaterassi

C orret

Z orret

U-kanavat

Nastat ja telat

Kattoprofiilit

Oven karmit

Aurinkoasennusprofiilit

Aurinkoasennusrakenteet ovat toinen tärkeä sovellus.

Rullamuovauskoneet voivat valmistaa:

Aurinkoenergian kiskot

Kanavien asennus

Strut kanavat

Purlinit

Maa-asennustolpat

Rakenteelliset palkit

PV-tukiprofiilit

Aurinkoprofiilien mittojen yhtenäisyys on erityisen tärkeää, koska valmiiden komponenttien on liityttävä kiinnikkeisiin, puristimiin, pultteihin ja muihin rakenneosiin.

Kaapelinhallintatuotteet

Rullamuovausta käytetään myös:

Rei'itetyt kaapelihyllyt

Kiinteät{0}}pohjaiset kaapelihyllyt

Tikkaat kaapelihyllyt

Kilparata

Kaapelikanavat

Johdonhallintaprofiilit

Lävistysreiät voidaan integroida tuotantolinjaan ennen muovausta tai sen aikana tuotesuunnittelusta riippuen.

Autojen ja kuljetusten komponentit

Rullamuovauksella voidaan valmistaa pitkiä rakenneosia, kuten:

Ajoneuvojen kiskot

Vahvistusosat

Oven komponentit

runkoon{0}}liittyvät profiilit

Perävaunun komponentit

Etuna on kyky tuottaa pitkiä, kevyitä osia kontrolloidulla geometrialla.

Rullamuovauskone vs. Press Brake

Rullamuovaus ja puristusjarrutus molemmat taivuttaa peltiä, mutta niiden valmistusmenetelmät ovat pohjimmiltaan erilaisia.

Jos valmistaja tarvitsee tuhansia metrejä samaa C-kanavaa, kaapelihyllyä tai kattoprofiilia, rullamuovaus voi olla tehokkaampaa kuin jokaisen komponentin valmistaminen yksitellen puristusjarrulla.

Kuitenkin, jos jokaisella osalla on erilainen geometria, puristusjarru voi tarjota enemmän joustavuutta.

Miksi valssaus vaatii useita valssausasemia?

Useiden asemien tarkoitus on hallita nauhan muodonmuutosta.

Jos litteä nauha pakotettaisiin monimutkaiseksi profiiliksi yhdessä vaiheessa, voi ilmetä useita ongelmia:

Liiallinen paikallinen stressi

Pintavaurio

Profiilin vääristymä

Reuna halkeilee

Liiallinen jousto

Huono mittatarkkuus

Progressiivinen muotoilu jakaa taivutustoiminnon useille asemille.

Työkalujen suunnittelijan on siksi määritettävä sopivamuodostava kukka, joka kuvaa, kuinka kaistale muuttuu alkuperäisestä tasaisesta tilasta lopulliseen poikki{0}}leikkaukseen peräkkäisten asemien kautta.

Hyvin{0}}suunniteltu muotoiltu kukka auttaa hallitsemaan:

Taivutuskulmat

Laipan kehitys

Materiaalivirtaus

Reunan muodonmuutos

Springback

Pituussuuntainen jännitys

Tämä on yksi teknisesti tärkeimmistä rullamuovauskonesuunnittelun näkökohdista.

Mitä Springback on rullanmuovauksessa?

Takaisinjousi on metallin taipumus palata osittain kohti alkuperäistä muotoaan muovausvoiman poistamisen jälkeen.

Siihen vaikuttavat:

Materiaalin myötöraja

Materiaalin paksuus

Taivutussäde

Profiilin geometria

Muodostuskulma

Muotoilujen määrä

Lujat{0}}teräkset aiheuttavat yleensä suurempia joustohaasteita kuin pehmeät materiaalit.

Rullamuovauskoneet kompensoivat takaisinjoustoa työkalujen suunnittelun ja ohjatun{0}}muovauksen avulla. Muotoilutelat voivat taivuttaa materiaalia hieman teoreettisen loppukulman yli niin, että profiili saavuttaa vaaditun geometrian elastisen palautumisen jälkeen.

Mikä määrittää rullaprofiilin laadun?

Valmiin profiilin laatu riippuu pikemminkin koko muovausjärjestelmästä kuin yhdestä komponentista.

Tärkeitä tekijöitä ovat:

Materiaalin laatu

Paksuuden, myötörajan ja pinnoitteen kunnon vaihtelut voivat vaikuttaa muotoilutulokseen.

Rullatyökalujen suunnittelu

Väärä rullan geometria voi aiheuttaa:

Kiertyminen

Reuna-aaltoja

Laipan muodonmuutos

Pintanaarmuja

Mittapoikkeamat

Koneen kohdistus

Muodostusasemien on pysyttävä oikein linjassa. Akselien tai telojen välinen suuntausvirhe voi aiheuttaa progressiivista profiilin vääristymistä.

Muodostussekvenssi

Taivutusjärjestyksen tulee vastata materiaalin muodonmuutosominaisuuksia.

Leikkaustarkkuus

Leikkuuyksikön on säilytettävä määritetty pituus ilman, että profiili muuttuu.

Tarkkuussovelluksissa nämä tekijät on arvioitava yhdessä eikä erikseen.

Mitä sinun tulee ottaa huomioon valittaessa rullamuovauskonetta?

Kone tulee valita sen perusteellavalmis profiili ja tuotantovaatimukset, ei pelkästään etsimällä konetta, jolla on tietty moottoriteho tai tietty määrä asemia.

Tärkeimmät tekniset parametrit sisältävät:

Profiilin piirustus

Yksityiskohtainen poikkileikkaus{0}}piirustus on lähtökohta.

Siinä olisi määriteltävä:

Kokonaisleveys

Kokonaiskorkeus

Laipan mitat

Taivutussäteet

Reikien paikat

Toleranssit

Materiaali

Määritä:

Materiaalityyppi

Sadonvoimakkuus

Vetolujuus

Pintapinnoite

Kelan kunto

Paksuus

Materiaalin paksuus määrää muovausvoiman, telan mitat, akselivaatimukset ja käyttökapasiteetin.

Kelan leveys

Syöttönauhan leveys vaikuttaa sekä työkalujen suunnitteluun että materiaalien käyttöön.

Valmis pituus

Jos tarvitaan useita pituuksia, ohjausjärjestelmän ja leikkauskokoonpanon tulee tukea vaadittua tuotantoaluetta.

Tuotantonopeus

Vaadittu lähtö määrää sopivan koneen kokoonpanon.

Maksiminopeutta ei kuitenkaan pidä ottaa huomioon profiilin monimutkaisuudesta ja leikkausvaatimuksista riippumatta.

Lävistysvaatimukset

Jos valmiissa profiilissa on reikiä, rakoja tai liitosaukkoja, lävistysprosessi tulee integroida linjaan tai koordinoida erillisellä toimenpiteellä.

Profiilin toleranssi

Rakenneprofiileilla, arkkitehtonisilla tuotteilla ja tarkkuuskomponenteilla voi olla hyvin erilaisia ​​mittavaatimuksia.

Tarvittava toleranssi määrää työkalut ja koneen kokoonpanon.

Onko rullamuovauskone täysin automaattinen?

Rullamuovauslinja voidaan konfiguroida pitkälle automatisoituun tuotantoon, mutta automaatioaste vaihtelee.

Perusjärjestelmä voi edellyttää operaattoreilta:

Lataa kela

Aseta kone

Säädä ohjaimet

Kerää valmiit profiilit

Automatisoidumpi linja voi integroida:

Automaattinen kelanpoisto → Servosyöttö → Lävistys → Rullamuovaus → Lentävä leikkaus → Automaattinen pinoaminen

Tällaisessa järjestelmässä kuljettaja hallitsee pääasiassa materiaalin lastausta, tuotantoparametreja, laaduntarkastuksia ja koneen huoltoa.

Automaatio on erityisen hyödyllinen silloin, kun samaa profiilia valmistetaan jatkuvasti suuria määriä.

Johtopäätös

Rullamuovauskone on ajatkuva metallinmuovausjärjestelmä, joka taivuttaa asteittain kela{0}}syötettyä nauhaa useiden telaasemien läpi tuottaakseen pitkiä profiileja, joilla on vakio{1}}poikkileikkaus.

Sen suorituskyky riippuu useiden järjestelmien vuorovaikutuksesta: materiaalin syöttö, muotoilurullat, koneen runko, voimansiirto, leikkaus, ohjaus ja -tarvittaessa-lävistys tai muut apulaitteet.

Teknologiaa käytetään laajalti rakennusprofiileissa, katto- ja seinäpaneeleissa, orreissa, aurinkokiinnitysrakenteissa, kaapelihyllyissä, ovikomponenteissa, autojen osissa ja monissa muissa sovelluksissa, joissa vaaditaan yhtenäistä poikkileikkauksen{0}}geometriaa ja jatkuvaa tuotantoa.

Tärkein seikka rullamuovauskonetta arvioitaessa on sekone tulee suunnitella tuotteen ympärille, ei päinvastoin. Materiaalin laatu, paksuus, profiilin geometria, muovaussäde, toleranssit, tuotantonopeus, lävistysvaatimukset ja loppupituus on määritettävä ennen telatyökalujen ja koneen kokoonpanon määrittämistä.

Tästä syystä ammattimainen rullamuovauskoneprojekti alkaa yleensäprofiilipiirustus, materiaalispesifikaatio ja tuotantovaatimukset, jonka jälkeen muodostetaan simulointi- tai työkalusuunnittelu, koneen konfigurointi ja lopullinen tuotantotestaus.