如(rú)何找到較適合金屬(shǔ)成型應用的機器?
發布時間:2021-09-15 瀏覽:次
如何找到較適合金屬成型應用的機器?那麽,****件事就是(shì):您希(xī)望成型操作完成什麽?您(nín)要形成一係列零件嗎?您要高產量嗎?您(nín)想要一個好的操作員能夠生產出好(hǎo)的零件嗎?參見圖1中的圖表。假設您隻(zhī)能選擇兩(liǎng)個,那麽,哪個較重要(yào)?壓彎機更傾向於向一係列產品傾斜(圖中的頂部圓圈),而(ér)印版輥更向高產量傾斜。如果您有好的操作員,那(nà)麽(me)兩(liǎng)者都可以製造出準確的零件。
假設您有一個較大的,跨越工件寬度的掃(sǎo)掠(luě)半(bàn)徑,那麽,哪種(zhǒng)機器較適合這項工作,是印版輥還是折彎機?當(dāng)然,這取決於零件的幾何形狀以(yǐ)及材料的等級和厚度。零(líng)件數量和預(yù)算也起作用。考慮一下您當(dāng)前的能力(lì):哪個過程將增強您的競爭力?
圖1在決定要完成的成形操作時,請考(kǎo)慮以下三個因素。
做出正確的選擇需要確切地知道印版滾動和折彎製動器可以完成的工作。折彎(wān)機不僅可(kě)以做90度的彎彎,而且(qiě)整版紙卷(juàn)一天可以做的比滾筒紙卷還要多(duō)。
變量比比皆是,並且可能很難知道(dào)從哪裏開始(shǐ)。但是,較重要的是(shì),需要確切地了解每台機器如何(hé)在工件(jiàn)中形(xíng)成大半徑,以及(jí)使之成為可(kě)能的控件,工具和(hé)軋輥配置(請參見圖2)。
材料強度,厚度和半徑
任何成型項目都需要從材料特性開(kāi)始,包括屈服強(qiáng)度和(hé)抗拉強度,要形成的半徑以及零件的長度。抗拉強度越高,半徑越小,則需要形成的壓力(lì)越大。更大的壓力(lì)通常意味著更大的撓度,這反(fǎn)過(guò)來會改變您的(de)機器要求。
同樣,不要忘記材料特性的變化,包括片材或板材(cái)的較小和較大(dà)厚度,以(yǐ)及材料屈服強度和拉伸(shēn)強度的變化。所有這些都會(huì)對成(chéng)型零件產生影響。無論(lùn)是(shì)在折彎機上成型還是在壓輥上成型,機器操作員都知道,當新一批物料撞擊地板時,會發現令人(rén)頭(tóu)痛的事(shì)情,他們發現其位於指定厚度範圍的另一端。
材料性能的變化會在任何金屬成形操作中帶來挑戰,尤其是大半(bàn)徑方麵(miàn)。這與(yǔ)大半徑的形成方式(shì)以及回彈的影響有關(guān)。除了某些折彎機打底或壓印設置之外,形成較大的半徑會放大回彈和隨材料特性而變化的其(qí)他過程變量的影響。您的材料(包括(kuò)厚度和(hé)強(qiáng)度)越一(yī)致,成形就越一致。
偏轉和加冕
無論是在折彎(wān)機還是在板輥上成型,目的都是在工具或輥接觸工件的任何地方保持平行的壓力線。不幸的是,物理(lǐ)學違背了這一理(lǐ)想,導致了偏轉。折彎機和印版輥都(dōu)具有凸出方法(fǎ),這些凸出方法(fǎ)會導致機器變形(xíng)。當機器偏斜時,從機器一端到另一端所施加的成型壓力不是恒定的。
折彎機和印版輥在其(qí)側架上的剛度較高,而在中部的剛度較低。如果機器沒(méi)有加冠的方法,則工件將迫使彎曲區域的中部彎曲。
加冕抵消了這種影響。在(zài)折彎(wān)機中,這是通過使用諸如在折彎機床下方策略性地放置楔塊之類的裝置來實現的,該裝置在成型周期中在加載之前改變前冠。其他冠冕係統使用液(yè)壓係統(請參見圖3)。
在厚板輥中,凸麵在輥中(請參見圖4)。冠(guàn)狀輥的直徑在中間(jiān)略大,並且細微的“凸(tū)起”抵消了撓度。
由於輥筒本身內置有凸凹度,因此平板輥針對特定厚度(dù)範圍(通常是機器標稱容量的(de)75%)的較佳(jiā)凸凹度而設計。標稱軋製能力具有0.75英寸的較佳凸度。厚板,但對於0.25英(yīng)寸厚的材料,可能(néng)會出現過度的凸度(即,在卷筒中間的凸起(qǐ)太(tài)大)。過度(dù)的隆起會在中間過度擠壓工件,從而產生沙漏(lòu)形狀。相反,不充分的隆(lóng)起會導致打磨,其中圓柱直徑在中間大於兩端。相同的效果可以(yǐ)形成具有獨木(mù)舟形狀的半徑部分,在中心凸出並且在末端(duān)變緊(jǐn)。
為了解決這個問題,某些折彎機和印版滾筒現在提供了動態凸麵係統,該係統使用傳感器來(lái)檢測壓力並施加所需的補償。對於折彎機,這涉及將楔形件或類似機構在適當的位置以(yǐ)適當的量移動到床下方。在厚板(bǎn)輥上,動(dòng)態(tài)凸麵係統可以手(shǒu)動或自動調整輥壓。
無損彎曲
在折(shé)彎機領域,氨基(jī)甲酸乙酯衝頭和衝模以及氨基甲酸乙酯膠(jiāo)帶可以幫助折彎機(jī)產生無損傷的彎曲。在印版軋製領域,可以訂購帶有拋光,精磨輥的印版輥,該輥易(yì)於清潔,並且不會像傳統輥那樣頻繁地(dì)收集軋(zhá)機氧(yǎng)化(huà)皮。
當然(rán),無劃痕的彎曲需要正確的(de)程序(xù)和謹慎的工具處(chù)理。精密研磨的輥子已經硬化,但仍然會損壞,因此操作員需要注意它們通過輥子傳送的內容,尤其(qí)是在軋製狹窄的工件時,機器將所有壓(yā)力集中在(zài)很小的區域上。
較小法蘭和彎曲(qǔ)平麵
折彎機(jī)著眼(yǎn)於較小法蘭長度。使用傳統工具(jù)的機器無法完全(quán)形(xíng)成材料邊緣。較(jiào)小法蘭長度通常確定為模具開口的百分比。本質上,在(zài)整個成型周期中,板都必須能(néng)夠牢固地放置在模具上。也就是(shì)說,增量彎曲(稍(shāo)後會詳細介紹)通常使用具有狹窄模(mó)具開口的尖銳(ruì)模具(jù),因此較低(dī)法(fǎ)蘭要求通常不是問題。此外(wài),特殊的工(gōng)具集(例如帶有用於測量或旋轉“翼形”模具的內置止動件的柔性聚氨酯(zhǐ)模(mó)具(jù))可讓您在一次打擊中形成幾(jǐ)乎甚至整個邊緣的半徑。
在某些(xiē)情況下,首先將板材在稱為“預彎機”的(de)另一台機器上(shàng)彎曲,然後將(jiāng)其送入折彎機進行遞增彎曲,該板材實際上在(zài)板材的(de)邊緣幾乎沒有平坦。這(zhè)是(shì)一種(zhǒng)在厚壁管行業中具有悠久曆(lì)史的技術,目前正蔓延到其他領域。這種類(lèi)型的成形(xíng)的,有時被稱為突緣,可以用(yòng)正確的機器和模具。
在中厚板軋製中(zhōng),您在前緣和後(hòu)緣都有未彎曲的平麵部分。通常很少(shǎo)引起注意,特別是在金屬板和軋(zhá)製成大直徑的板中。但是它們在那裏,並且不可避免(miǎn),因為壓(yā)緊(jǐn)輥(gǔn)需要一(yī)個放置材料的地方。
稱為預彎曲的操作可較大程度地減少印版前緣和後緣的平坦部分(fèn)。在典型設置中,操作員執行到前緣和(hé)後緣(yuán)的彎曲,通常根據應用和材料的不同,留出厚度為材料厚度(dù)1.5到(dào)2.5倍的未彎曲平麵。
對於臨界尺寸的(de)圓(yuán)柱軋製,操(cāo)作可能會選擇軋製(zhì)圓柱體,焊接縱向(xiàng)接縫,將其磨細,然後(hòu)重新軋製以消除(chú)未彎曲的平麵。但在(zài)大多(duō)數情況下,仍會保留較小的彎曲部分。
焊接帶(dài)來了另一個(gè)問(wèn)題:焊接電源可能會對附近的印版輥的控製係統造(zào)成極大的電氣(qì)損壞。確保焊接地麵在零件上(shàng),而不在機器上。不然的話,可(kě)能造成電氣損壞,則有必要投資升級的屏蔽電子係統,以保護印版滾筒(tǒng)的電子設備(bèi)。
折彎機上(shàng)的增量彎曲(qǔ)
折彎機無處不在是有原因的:它們用處非常廣泛,並且可以使用各種各樣的機器。它們當然可(kě)以彎曲(qǔ)各種角度,無論是張開,銳角還是90度。但是它們也可以形成大半徑(jìng)的零件,並通過(guò)適當的工具甚至可以形成圓柱體和其他複雜形(xíng)狀。
一些應用程序需要特殊的工具來創建大半徑的彎曲。對於較薄(báo)的應用(yòng),圓形或較寬的半月形衝頭與柔性氨(ān)基甲酸酯(zhǐ)模具相匹配,可以將金屬薄板真正地“包裹”在衝頭形狀周(zhōu)圍,隻需幾次擊打就可產生(shēng)較大的掃掠(luě)半徑。
圖2折彎機和彎輥都可以形成大半徑的彎(wān)曲。較好的選擇取決於應用程序的要(yào)求以及晶圓(yuán)廠的種類和工作量。
但是,製動器也可以通過常規的空氣彎(wān)曲來形成較寬的半徑和圓柱體,在這種情況下,材料靠著後擋料定位(wèi),並且半徑衝頭下降到V型模(mó)。但是,衝頭並沒有下降到模(mó)具空間中以將工件彎曲到特定角度,而是隻是將材料稍微“撞”入(rù)模具開口中(zhōng)。每次衝程之(zhī)後,材料都會(huì)前進,然後(hòu)逐漸增加凹凸,這就是為什麽有時將其稱為增量彎曲的原因,直到達到預期(qī)的曲(qǔ)線。
增量彎曲始於知道彎(wān)曲角度(dù)和整個(gè)彎(wān)曲(從一個切點到另一個(gè)切點)的弧長。然後,操作員確定在整個彎道上(shàng)要走多少步或命中(zhōng)。他的擊(jī)打次數越多,音高(擊打之間的間距(jù))越窄,彎曲的(de)曲線形式也將(jiāng)越平滑。
也就是說,增(zēng)量彎曲(qǔ)中的窄間距會放大(dà)誤差。如果90度增量彎曲每2度有45個台階,並且每個彎(wān)曲(qǔ)稍有偏離,那麽從小錯誤開始的滾雪球就可能演變成主要缺陷。這是保持一致的過程變量(工具,機器可重複性,材料厚度等(děng))如(rú)此重要的原因之一。
模具的選擇與傳統的空氣彎曲完全不同(tóng),傳統的空氣彎曲的半徑是模具開口的百分比,而衝頭的穿透深(shēn)度決定了彎曲角度。凸點通常發生在兩倍於節距寬度的尖銳衝模上,盡管衝模的選擇會因應用而異。無論如何,您的螺距越寬,模具的開度就越大,增(zēng)量(liàng)彎曲就(jiù)變成了“碎屑”,在外半徑上有明顯的彎曲線。
在程(chéng)序中(zhōng)設置該螺距,從而移動(dòng)後擋料。在許多應用中,操作員將金屬板推向後擋料,這又將金屬(shǔ)板(bǎn)推到每個(gè)凸起處。也就是說(shuō),折彎機操作員可以使用一係列的測量(liàng)策略來碰撞半圓(yuán)柱(zhù)體或四分之一圓柱體以及各種複雜的(de)形式,所有這些都可以很容易地在深喉的折彎機上形成(即,模具(jù)後麵的空間) 。
與(yǔ)板輥不同,具有正確工具,噸位和床身長度的折彎(wān)機可以形(xíng)成非常厚和薄的材料,並形成各種形狀,甚至是圓柱體。實際上,許多製動器(qì)無(wú)需特殊工具即可完全形成小直徑氣缸。圓柱體撞(zhuàng)擊到將近360度,從而為衝頭留出足夠的空間以形成較終的撞(zhuàng)擊。如果折(shé)彎機具有足夠的打開高度以適(shì)應氣缸直徑,則撞錘抬起衝頭,以(yǐ)便操作員(yuán)卸下工件,然後可以繼續移(yí)動到固定裝置,該固定裝置在焊接較終縱向接縫之前將氣缸(gāng)兩(liǎng)端推到一起(qǐ)。
當然,這僅適用於一定直徑和厚度的圓柱體。根據應用場(chǎng)合,工具和框架的障礙(ài)物可能無(wú)法使折彎機形成完整的360度液壓(yā)缸。在這些情況下,可能需(xū)要在各個部分中形成零件並將其焊接在一(yī)起。
具有正確工具和測量配置的折彎機甚至可以形成圓(yuán)錐和圓錐形截麵。看到活動的製動器使圓錐形截麵或圓柱體彎曲,這既說明了其主要優點(diǎn),也說明了其主要缺點(diǎn)。同樣,它的主要優勢是靈(líng)活性。它可以形成一個圓錐形部(bù)分,然後是需要進行90度彎曲的另一部分,然後是帶有(yǒu)窄邊凸緣的麵板(bǎn)。這樣,即使(shǐ)在兩個直的凸緣或其他成型的特征(zhēng)之間,它(tā)也可能在板的邊緣(yuán)上逐漸彎曲,這對於板卷來說(shuō)是不可能做到的。為了在彎(wān)曲順序(xù)過程中(zhōng)提供間(jiān)隙以形成各種零件幾(jǐ)何形狀,製動器可以在整個機架上使用分(fèn)段工具。那是(shì)製版所不能提供的另一個好處。
圖3帶有不適當預緊凸度(dù)的(de)折彎(wān)機可能會產生帶有弓形的零件。
製動器可以形成圓(yuán)錐形(xíng)截(jié)麵的事實證明了靈活性,但這樣做時的慢速速度卻顯示出其弱點。甚至看似簡單的增量(liàng)彎曲也(yě)可(kě)能是緩慢的過程(chéng),並(bìng)且極其複雜。大(dà)多數自動角度測量和補償設備(bèi)(尺寸測(cè)量激光器和(hé)其他設計用於常規空氣彎曲的(de)傳感器)都無法檢測到衝頭在材料中形成的每個增量凸起所(suǒ)產生的過輕“角(jiǎo)度”中的(de)問題。而且無論間距多麽狹(xiá)窄,刹車都無法滾動;它仍然需要碰撞工件,在其上留下彎曲線。正確(què)的工具可以使這些線條非常微妙,有時在折彎(wān)的外表麵幾乎看不見,但它們仍然存在(zài)。
綜上所述,某些(xiē)生產環境確實充分利用了製動器的增量彎曲能力。例如,某些特(tè)殊的折彎機,具有特殊裝載,工具(jù)和計量(liàng)係統的大型串聯式機器,可以非常有效地形成一個接一個的氣缸。但(dàn)是整個係統是圍繞(rào)產品或產品係列設計的。製定程序,材料一致;前,後,甚至側規保持工件穩定;所有這些元素一起工作以創建有效的(de),可重複的過程。
當然,這不是典型的車間或高產品組(zǔ)合製造商的標準。如果製動器在(zài)大(dà)氣(qì)缸部分之後形成大氣缸部分,然後綁上(shàng)橋式起重機以操縱工件,然後由於操作員花費時間設置下一批作業(yè)(當然(rán)是完全不同的)而處於閑置狀(zhuàng)態可(kě)能值得仔細檢查。這可能(néng)是一(yī)個嚴重的瓶頸。如果是的話(huà),正確的印版滾筒可能會有所幫(bāng)助。
印版底漆(qī)
在印版(bǎn)滾筒和折彎機之(zhī)間進行選擇不(bú)是****選(xuǎn)擇(zé),這主要是由於可用的各種機器類型,包括印版滾筒。厚板軋製機具有不同數量的(de)軋輥和軋輥配置,並且(qiě)每台(tái)軋輥以不同的方式操縱這些(xiē)軋輥。一些較常見的板卷機是:
三輥雙頭捏。這些經濟的(de)印版輥往往易於操作。側輥位於同一軸線上的(de)固定頂輥的左側和(hé)右側(cè)。初始進料點(diǎn)遠端(duān)的(de)側(cè)輥用(yòng)作(zuò)後(hòu)擋料板,有助於使印版擺正,因此操作員無需助(zhù)手即(jí)可運行(háng)機器。
雙頭捏合(hé)機可以在成型圓柱體時快速進行預彎曲工作(zuò)。在單(dān)頭捏(niē)合機中,隻有遠側(cè)輥可以執行預彎曲(qǔ)的初始夾緊,這(zhè)意(yì)味著操作員需要先彎曲工件的一端,然後(hòu)卸下,旋(xuán)轉和調整板,以便同一輥可以執行(háng)****個彎(wān)曲(qǔ)到相反的(de)邊緣。
在雙初(chū)始捏合機中,兩個下輥都向固定的上輥移動,以使它們執行初始捏合以進行(háng)預彎曲。操作員隻需(xū)將板(bǎn)裝一次(cì)即可。遠底輥執行****次預彎,然後操作(zuò)員將物料(liào)送入,以(yǐ)便近底(dǐ)輥可以在相對的邊緣(yuán)進行****次預彎。然(rán)後就可以開始軋輥了。機器的側輥也可(kě)以傾斜以進(jìn)行圓錐滾壓。
四輥機(jī)。這些產生較準確,較快的折彎。它們(men)將板牢(láo)固(gù)地保持在下輥和上輥之間,而側輥垂直移動以產生預期的彎曲度。它們允許快速預彎。同樣,無需去除****次預彎的材(cái)料,板進料可以在任一側進行。每個輥(gǔn)都有一個獨立的軸,從而提高了準確性,並消除(chú)了對操作員助手的需(xū)要。
錐(zhuī)麵軋製相對簡單,側輥傾斜(xié)以建立錐(zhuī)角。底輥也可以傾斜以驅動圓錐的主軸。
三輥可變幾何形狀(zhuàng)。這些機器可以根據頂輥(gǔn)的尺寸軋(zhá)製較廣(guǎng)泛的材(cái)料厚度和類型(xíng)。它們適合厚板和中板彎(wān)曲。下輥水平移動,而上輥垂直移動,從而導致成型動(dòng)作,這對於任何熟(shú)悉折(shé)彎機操作的人來說都是可以識(shí)別的(de)。
它們類似折彎機的成型動作(zuò)使這些可變幾何形狀的機器如此靈活。將下輥視為折彎機上的可變V模。將底輥(gǔn)移得更遠(更寬的V)會減少成型噸數,並使機器成型厚板(bǎn)。將輥子靠(kào)在一起移動(窄的V)可以使(shǐ)機器將薄板軋成小直徑。頂輥和側(cè)輥也(yě)可以傾斜以簡化圓錐彎(wān)曲。
一些印版滾筒具有有助於彌合折彎機和印版滾筒之間的間隙的功能。
圖4凸版軋輥的凸度適用於特(tè)定範圍的材料和彎(wān)曲半徑。頂部的設置具(jù)有過(guò)度的凸凹(沙漏效果),中間的凸凹(凸紋)不足,而底部的凸凹效果較佳。
選擇哪一個?
像折彎機一樣,板卷可以(yǐ)綁住橋式起重機。為了釋放起重機,一些軋(zhá)輥帶有CNC或NC側支撐和高架支撐,它們支撐圓柱體並防止其在軋製過程中因自重而下垂。板輥可與電動裝載台,進料輸送機和零件(jiàn)頂出器集成在一起,所有這些都可以提高效率,較重要的是,確保操作員安全。
效率和安全成為問(wèn)題的關鍵,效率尤(yóu)其取(qǔ)決於(yú)製造(zào)商的(de)產品組合。再次考慮具有較大掃掠(luě)半徑的部分。折彎機(jī)(實際(jì)上就是柔性機械)很可能會生產零件,但(dàn)能否(fǒu)高效地製造零件?如果(guǒ)不是這樣(yàng),並(bìng)且如果該部件(jiàn)適合輥(gǔn)的厚度和產生半徑的能力,則平板輥可能是更好的選擇(zé)。
當然,所有這些(xiē)都取決於(yú)商店的容量水平和當前負載。管(guǎn)理任(rèn)何製(zhì)造操作有點(diǎn)像(xiàng)國際象棋。值得慶幸的是,如果一家商店擁有適合其產(chǎn)品(pǐn)組合的(de)壓彎機(jī)和印版滾筒,那麽這(zhè)兩台機器都可以成為棋盤上較(jiào)有效的零件