1 pav. Lankstant CNC, paprastai vadinamą plokščių lenkimu, metalas prispaudžiamas vietoje, o viršutinės ir apatinės lenkimo mentės sudaro teigiamus ir neigiamus flanšus.
Įprastoje lakštinio metalo parduotuvėje gali būti lenkimo sistemų derinys. Žinoma, dažniausiai naudojamos lenkimo staklės, tačiau kai kurios parduotuvės investuoja ir į kitas formavimo sistemas, tokias kaip lenkimas ir plokščių lankstymas. Visos šios sistemos palengvina įvairių dalių formavimą nenaudojant specializuotų įrankių.
Taip pat vystosi lakštinio metalo formavimas masinėje gamyboje. Tokioms gamykloms nebereikia pasikliauti konkrečiam produktui skirtais įrankiais. Dabar jie turi modulinę liniją kiekvienam formavimo poreikiui, jungiančią plokščių lenkimą su įvairiomis automatizuotomis formomis, nuo kampų formavimo iki presavimo ir lenkimo ritininiu būdu. Beveik visi šie moduliai savo operacijoms atlikti naudoja nedidelius, konkrečiam produktui skirtus įrankius.
Šiuolaikinės automatinės lakštinio metalo lenkimo linijos naudoja bendrą „lenkimo“ sąvoką. Taip yra todėl, kad jie siūlo skirtingus lenkimo būdus, išskyrus tai, kas paprastai vadinama plokščių lenkimu, taip pat žinoma kaip CNC lenkimas.
CNC lenkimas (žr. 1 ir 2 pav.) išlieka vienu iš labiausiai paplitusių procesų automatizuotose gamybos linijose, daugiausia dėl savo lankstumo. Plokštės perkeliamos į vietą naudojant roboto ranką (su būdingomis „kojelėmis“, kurios laiko ir judina plokštes) arba specialiu konvejeriu. Konvejeriai paprastai veikia gerai, jei lakštai anksčiau buvo išpjauti su skylutėmis, todėl robotui sunku juos judėti.
Prieš lenkdami, du pirštai išsikiša iš apačios, kad dalis būtų centre. Po to lapas sėdi po spaustuku, kuris nuleidžia ir pritvirtina ruošinį vietoje. Iš apačios lenktas peiliukas juda aukštyn, sukurdamas teigiamą kreivę, o iš viršaus lenktas peilis sukuria neigiamą kreivę.
Galvokite apie lenktuvą kaip didelį „C“ raidę, kurios abiejuose galuose yra viršutinės ir apatinės mentės. Maksimalus lentynos ilgis nustatomas pagal kaklelį, esantį už lenktų ašmenų, arba „C“ užpakalinę dalį.
Šis procesas padidina lenkimo greitį. Tipiškas flanšas, teigiamas arba neigiamas, gali būti suformuotas per pusę sekundės. Lenktų ašmenų judėjimas yra be galo kintamas, todėl galite sukurti daugybę formų – nuo paprastų iki neįtikėtinai sudėtingų. Tai taip pat leidžia CNC programai pakeisti išorinį lenkimo spindulį, pakeičiant tikslią sulenktos plokštės padėtį. Kuo arčiau įdėklas yra suspaudimo įrankio, tuo mažesnis išorinis detalės spindulys yra maždaug du kartus didesnis už medžiagos storį.
Šis kintamasis valdymas taip pat suteikia lankstumo, kai kalbama apie lenkimo sekas. Kai kuriais atvejais, jei galutinis lenkimas vienoje pusėje yra neigiamas (žemyn), lenkimo ašmenys gali būti nuimami ir konvejerio mechanizmas pakelia ruošinį ir transportuoja jį pasroviui.
Tradicinis plokščių lenkimas turi trūkumų, ypač kai reikia atlikti estetiškai svarbius darbus. Lenktos geležtės linkusios judėti taip, kad lenkimo ciklo metu ašmenų galas nelieka vienoje vietoje. Vietoj to, jis linkęs šiek tiek vilkti, panašiai kaip lakštas tempiamas pečių spinduliu per stabdžio lenkimo ciklą (nors lenkiant skydą pasipriešinimas atsiranda tik tada, kai lenkimo mentė ir taškas į tašką dalis susiliečia išorinis paviršius).
Įveskite sukamąjį posūkį, panašų į sulankstymą atskiroje mašinoje (žr. 3 pav.). Šio proceso metu lenkimo sija pasukama taip, kad įrankis nuolat liestųsi su viena taške išoriniame ruošinio paviršiuje. Dauguma šiuolaikinių automatizuotų pasukamo lenkimo sistemų gali būti suprojektuotos taip, kad pasukama sija galėtų pasilenkti aukštyn ir žemyn, kaip reikalaujama. Tai reiškia, kad juos galima pasukti į viršų, kad susidarytų teigiamas flanšas, pakeisti padėtį, kad suktųsi aplink naują ašį, o tada sulenkti neigiamą flanšą (ir atvirkščiai).
2 pav. Vietoj įprastos roboto rankos šioje plokštės lenkimo ląstelėje naudojamas specialus konvejerio diržas, skirtas manipuliuoti ruošiniu.
Kai kurios sukimosi lenkimo operacijos, žinomos kaip dvigubas sukamasis lenkimas, naudoja dvi sijas, kad sukurtų specialias formas, tokias kaip Z formos, apimančios kintamus teigiamus ir neigiamus posūkius. Vienos sijos sistemos gali sulankstyti šias formas naudojant sukimąsi, tačiau norint pasiekti visas lankstymo linijas, reikia pasukti lakštą. Dvigubos sijos sukimosi lenkimo sistema leidžia pasiekti visas lenkimo linijas Z formos posūkyje neapverčiant lakšto.
Sukamasis lenkimas turi savo apribojimų. Jei automatizuotam pritaikymui reikalingos labai sudėtingos geometrijos, geriausias pasirinkimas yra CNC lenkimas su be galo reguliuojamu lenkimo peilių judėjimu.
Sukimosi sukimosi problema taip pat iškyla, kai paskutinis kreivumas yra neigiamas. Nors lenkimo peiliai CNC lenkimo metu gali judėti atgal ir į šonus, lenkimo sijos negali judėti tokiu būdu. Galutinis neigiamas posūkis reikalauja, kad kažkas jį fiziškai stumtų. Nors tai įmanoma sistemose, kurioms reikalingas žmogaus įsikišimas, tai dažnai nepraktiška visiškai automatizuotose lenkimo linijose.
Automatizuotos linijos neapsiriboja plokščių lenkimu ir lankstymu – vadinamaisiais „horizontaliojo lenkimo“ variantais, kai lakštas išlieka plokščias, o lentynos sulankstomos aukštyn arba žemyn. Kiti liejimo procesai praplečia galimybes. Tai apima specializuotas operacijas, derinant stabdymą presu ir lenkimą. Šis procesas buvo išrastas gaminant tokius produktus kaip roletų dėžės (žr. 4 ir 5 pav.).
Įsivaizduokite, kad ruošinys vežamas į lenkimo stotį. Pirštai slysta ruošinį į šoną virš šepečio stalo ir tarp viršutinio perforatoriaus ir apatinio štampavimo. Kaip ir atliekant kitus automatizuotus lenkimo procesus, ruošinys yra centruotas, o valdiklis žino, kur yra lenkimo linija, todėl už štampelio nereikia plokštumos.
Norint atlikti lenkimą su presavimo stabdžiu, perforatorius nuleidžiamas į štampą, daromas lenkimas ir pirštai perkelia lapą į kitą lenkimo liniją, kaip tai darytų operatorius prieš presavimo stabdį. Operacija taip pat gali atlikti smūginį lenkimą (taip pat žinomas kaip lenkimas laipteliu) išilgai spindulio, kaip ir naudojant įprastą lenkimo mašiną.
Žinoma, kaip ir paspaudus stabdį, automatizuotos gamybos linijos lenkimas palieka lenkimo linijos pėdsaką. Didelio spindulio posūkiuose tik susidūrimas gali padidinti ciklo laiką.
Čia pradeda veikti ritininio lenkimo funkcija. Kai perforatorius ir matrica yra tam tikrose padėtyse, įrankis efektyviai virsta trijų ritinėlių vamzdžių lenktuvu. Viršutinio perforatoriaus galiukas yra viršutinis „volelis“, o apatinio V formos ąselės yra du apatiniai voleliai. Mašinos pirštai stumia lapą, sukuriant spindulį. Po lenkimo ir ridenimo viršutinis perforatorius pasislenka aukštyn ir pasitraukia, palikdamas pirštams vietos stumti suformuotą dalį į priekį iš darbo diapazono.
Automatinių sistemų lenkimai gali greitai sukurti dideles, plačias kreives. Tačiau kai kurioms programoms yra greitesnis būdas. Tai vadinama lanksčiu kintamu spinduliu. Tai patentuotas procesas, iš pradžių sukurtas aliuminio komponentams apšvietimo pramonėje (žr. 6 pav.).
Norėdami susidaryti supratimą apie procesą, pagalvokite apie tai, kas nutinka juostai, kai įstumiate ją tarp žirklių ašmenų ir nykščio. Jis sukasi. Ta pati pagrindinė idėja galioja ir kintamo spindulio lenkimams, tai tik lengvas, švelnus įrankio prisilietimas ir spindulys formuojamas labai kontroliuojamai.
3 pav. Lenkiant arba sulenkiant sukant, lenkimo sija pasukama taip, kad įrankis liktų liestis su viena vieta išoriniame lakšto paviršiuje.
Įsivaizduokite ploną ruošinį, pritvirtintą vietoje, o po juo visiškai palaikoma liejama medžiaga. Lenkimo įrankis nuleidžiamas, prispaudžiamas prie medžiagos ir pastumiamas link griebtuvo, laikančio ruošinį. Įrankio judėjimas sukuria įtampą ir priverčia metalą tam tikru spinduliu už jo „susisukti“. Metalą veikianti įrankio jėga lemia sukeltos įtempimo dydį ir susidarantį spindulį. Su šiuo judesiu kintamo spindulio lenkimo sistema gali labai greitai sukurti didelio spindulio lenkimus. Ir kadangi vienas įrankis gali sukurti bet kokį spindulį (vėlgi, formą lemia įrankio daromas slėgis, o ne forma), procesui nereikia specialių įrankių gaminiui sulenkti.
Lakštinio metalo kampų formavimas yra unikalus iššūkis. Fasadų (apmušalų) plokščių rinkai skirto automatizuoto proceso išradimas. Šis procesas pašalina suvirinimo poreikį ir sukuria gražiai išlenktas briaunas, kurios yra svarbios aukštiems kosmetiniams reikalavimams, tokiems kaip fasadai (žr. 7 pav.).
Pradedate nuo tuščios formos, kuri iškirpta, kad kiekviename kampe būtų galima įdėti norimą kiekį medžiagos. Specializuotas lenkimo modulis sukuria aštrių kampų ir lygių spindulių derinį gretimuose flanšuose, sukurdamas „išankstinį lenkimo“ išsiplėtimą tolesniam kampų formavimui. Galiausiai kampų formavimo įrankis (integruotas į tą pačią ar kitą darbo vietą) sukuria kampus.
Įrengus automatizuotą gamybos liniją, ji netaps nekilnojamuoju paminklu. Tai tarsi statyba iš „Lego“ kaladėlių. Svetaines galima pridėti, pertvarkyti ir pertvarkyti. Tarkime, kad agregato dalis anksčiau reikalavo antrinio suvirinimo kampe. Siekdami pagerinti pagaminamumą ir sumažinti išlaidas, inžinieriai atsisakė suvirinimo siūlių ir pertvarkė detales su kniedytomis jungtimis. Tokiu atveju prie lenkimo linijos galima pridėti automatinę kniedijimo stotį. O kadangi linija modulinė, jos visiškai išardyti nereikia. Tai tarsi kitos LEGO detalės pridėjimas prie didesnės visumos.
Visa tai daro automatizavimą mažiau rizikingą. Įsivaizduokite gamybos liniją, skirtą iš eilės gaminti dešimtis skirtingų dalių. Jei šioje linijoje naudojami konkretiems gaminiams skirti įrankiai, o produktų linija pasikeičia, įrankių sąnaudos gali būti labai didelės, atsižvelgiant į linijos sudėtingumą.
Tačiau naudojant lanksčius įrankius naujiems produktams gali tekti paprasčiausiai pertvarkyti „Lego“ kaladėles. Pridėkite keletą blokų čia, pertvarkykite kitus ten ir galėsite paleisti dar kartą. Žinoma, tai nėra taip paprasta, tačiau perkonfigūruoti gamybos liniją taip pat nėra sunku.
„Lego“ yra tinkama „autoflex“ linijų metafora apskritai, nesvarbu, ar jos susijusios su partijomis, ar rinkiniais. Jie pasiekia gamybos linijos liejimo našumo lygius naudodami konkretiems gaminiams skirtus įrankius, bet be jokių konkrečiam produktui skirtų įrankių.
Ištisos gamyklos yra orientuotos į masinę gamybą, o paversti jas visa gamyba nėra lengva. Perplanuojant visą gamyklą gali prireikti ilgų išjungimų, o tai brangiai kainuoja gamyklai, kuri per metus pagamina šimtus tūkstančių ar net milijonus vienetų.
Tačiau kai kurioms didelės apimties lakštinio metalo lenkimo operacijoms, ypač naujoms gamykloms, kuriose naudojamas naujas šiferis, tapo įmanoma suformuoti didelius kiekius pagal rinkinius. Tinkamai pritaikytas atlygis gali būti didžiulis. Tiesą sakant, vienas Europos gamintojas sutrumpino pristatymo laiką nuo 12 savaičių iki vienos dienos.
Tai nereiškia, kad esamose gamyklose nėra prasmės pakeisti partiją į rinkinį. Galų gale, sutrumpinus pristatymo laiką nuo savaičių iki valandų, bus gauta didžiulė investicijų grąža. Tačiau daugeliui įmonių išankstinės išlaidos gali būti per didelės norint imtis šio žingsnio. Tačiau naujoms arba visiškai naujoms linijoms rinkinių gamyba yra ekonomiškai prasminga.
Ryžiai. 4 Šioje kombinuotoje lenkimo mašinoje ir rulonų formavimo modulyje lakštą galima įdėti ir sulenkti tarp perforatoriaus ir štampo. Valcavimo režimu perforatorius ir štampas yra išdėstyti taip, kad medžiagą būtų galima išstumti ir suformuoti spindulį.
Kurdami didelės apimties gamybos liniją, pagrįstą rinkiniais, atidžiai apsvarstykite šėrimo būdą. Lenkimo linijos gali būti suprojektuotos taip, kad priimtų medžiagą tiesiai iš ritinių. Medžiaga bus išvyniojama, išlyginta, supjaustoma iki ilgio ir praeina per štampavimo modulį, o vėliau per įvairius formavimo modulius, sukurtus specialiai vienam gaminiui ar gaminių šeimai.
Visa tai skamba labai efektyviai – ir tai skirta paketiniam apdorojimui. Tačiau dažnai nepraktiška ritininio lenkimo liniją paversti rinkinių gamyba. Norint nuosekliai formuoti skirtingą dalių rinkinį, greičiausiai reikės skirtingos klasės ir storio medžiagų, todėl reikės keisti rites. Dėl to gali prastovos iki 10 minučių – tai trumpas laikas didelės/mažos partijos gamybai, bet daug laiko didelės spartos lenkimo linijai.
Panaši idėja galioja ir tradiciniams krautuvams, kur siurbimo mechanizmas paima atskirus ruošinius ir tiekia juos į štampavimo ir formavimo liniją. Paprastai juose telpa tik vienas ruošinio dydis arba keli skirtingos geometrijos ruošiniai.
Daugeliui lanksčių laidų, kurių pagrindas yra rinkinys, geriausiai tinka lentynų sistema. Rack bokšte galima laikyti dešimtis įvairaus dydžio ruošinių, kurie pagal poreikį gali būti tiekiami į gamybos liniją po vieną.
Automatizuotai rinkiniu pagrįsta gamyba taip pat reikalauja patikimų procesų, ypač kai kalbama apie liejimą. Kas yra dirbęs skardos lankstymo srityje, žino, kad skardos savybės skiriasi. Storis, taip pat atsparumas tempimui ir kietumas įvairiose partijose gali skirtis, o tai keičia liejimo savybes.
Tai nėra didelė problema automatiškai grupuojant sulankstymo linijas. Produktai ir su jais susijusios gamybos linijos paprastai yra suprojektuotos taip, kad būtų galima rinktis iš medžiagų, todėl visa partija turi atitikti specifikacijas. Bet vėlgi, kartais medžiaga pasikeičia tiek, kad linija negali to kompensuoti. Tokiais atvejais, jei pjaunate ir formuojate 100 dalių, o kelios dalys neatitinka specifikacijų, galite tiesiog iš naujo paleisti penkias dalis ir po kelių minučių turėsite 100 dalių kitai operacijai.
Komplektu pagrįstoje automatizuotoje lenkimo linijoje kiekviena dalis turi būti tobula. Siekiant padidinti produktyvumą, šios rinkinių gamybos linijos veikia labai organizuotai. Jei gamybos linija skirta veikti nuosekliai, tarkime, septynios skirtingos sekcijos, tada automatika veiks ta seka, nuo linijos pradžios iki pabaigos. Jei 7 dalis yra bloga, negalite tiesiog vėl paleisti 7 dalies, nes automatika nėra užprogramuota apdoroti tą vienintelę dalį. Vietoj to turite sustabdyti eilutę ir pradėti nuo 1 dalies.
Kad to išvengtų, automatizuota sulankstymo linija naudoja realaus laiko lazerio kampo matavimą, kuris greitai patikrina kiekvieną sulenkimo kampą ir leidžia mašinai ištaisyti neatitikimus.
Šis kokybės patikrinimas yra labai svarbus siekiant užtikrinti, kad gamybos linija palaiko rinkiniu pagrįstą procesą. Tobulėjant procesui, rinkinio gamybos linija gali sutaupyti daug laiko, nes sutrumpėja pristatymo laikas nuo mėnesių ir savaičių iki valandų ar dienų.
FABRICATOR yra pagrindinis Šiaurės Amerikos plieno gamybos ir formavimo žurnalas. Žurnale skelbiamos naujienos, techniniai straipsniai ir sėkmės istorijos, leidžiančios gamintojams efektyviau atlikti savo darbą. FABRICATOR pramonėje dirba nuo 1970 m.
Dabar pasiekiama visa skaitmeninė prieiga prie FABRICATOR, suteikianti lengvą prieigą prie vertingų pramonės išteklių.
Dabar yra visapusiška skaitmeninė prieiga prie „The Tube & Pipe Journal“, suteikianti lengvą prieigą prie vertingų pramonės išteklių.
Dabar yra visapusiška skaitmeninė prieiga prie „The Fabricator en Español“, suteikianti lengvą prieigą prie vertingų pramonės išteklių.
Andy Billman prisijungia prie „The Fabricator“ podcast'o, kad papasakotų apie savo karjerą gamyboje, „Arise Industrial“ idėjas,…
Paskelbimo laikas: 2023-05-18