پتانسیل تشکیل خودکار انتهای لوله را آزاد کنید

دستگاه شکل دهی انتهایی چند ایستگاهی چرخه خود را برای تشکیل یک جوش بسته در انتهای لوله مسی کامل می کند.
جریان ارزشی را تصور کنید که در آن لوله ها بریده شده و خم می شوند.در قسمت دیگری از کارخانه، حلقه‌ها و سایر قطعات ماشین‌کاری شده ماشین‌کاری می‌شوند و سپس برای مونتاژ برای لحیم کاری یا نصب در انتهای لوله‌ها فرستاده می‌شوند.اکنون همان جریان ارزش را تصور کنید، این بار نهایی شده است.در این حالت، شکل دادن به انتهای لوله نه تنها باعث افزایش یا کاهش قطر انتهای لوله می‌شود، بلکه اشکال مختلف دیگری نیز ایجاد می‌کند، از شیارهای پیچیده گرفته تا حلقه‌هایی که حلقه‌هایی را که قبلاً در جای خود لحیم شده بودند، تکرار می‌کنند.
در زمینه تولید لوله، فناوری شکل‌دهی انتهایی به تدریج توسعه یافته است و فناوری‌های تولید دو سطح اتوماسیون را وارد فرآیند کرده‌اند.اولاً، عملیات می‌تواند چندین مرحله از شکل‌دهی دقیق انتهایی را در همان منطقه کار ترکیب کند - در واقع، یک نصب کامل.ثانیا، این شکل دهی پیچیده انتهایی با سایر فرآیندهای تولید لوله مانند برش و خمش ادغام شده است.
بیشتر کاربردهای مرتبط با این نوع شکل دهی خودکار در ساخت لوله های دقیق (اغلب مس، آلومینیوم یا فولاد ضد زنگ) در صنایعی مانند خودروسازی و تهویه مطبوع است.در اینجا، قالب گیری انتهایی اتصالات مکانیکی طراحی شده برای ایجاد اتصالات نشتی برای جریان هوا یا سیال را حذف می کند.این لوله معمولاً دارای قطر خارجی 1.5 اینچ یا کمتر است.
برخی از پیشرفته‌ترین سلول‌های خودکار با لوله‌های با قطر کوچک که در سیم‌پیچ عرضه می‌شوند، شروع می‌شوند.ابتدا از یک دستگاه صاف کننده عبور می کند و سپس به طول برش می دهد.سپس ربات یا دستگاه مکانیکی قطعه کار را برای شکل‌دهی و خمش نهایی حمل می‌کند.ترتیب ظاهر بستگی به الزامات برنامه، از جمله فاصله بین خم و شکل نهایی دارد.گاهی اوقات یک ربات می تواند یک قطعه کار را از انتها به خمش و برگشت به انتهای آن جابجا کند، در صورتی که کاربرد به انتهای لوله در هر دو انتها نیاز دارد.
تعداد مراحل تولید، که ممکن است شامل برخی از سیستم‌های شکل‌دهی انتهای لوله با کیفیت بالا باشد، این نوع سلول را پربازده‌تر می‌کند.در برخی از سیستم ها، لوله از هشت ایستگاه شکل دهی انتهایی عبور می کند.طراحی چنین کارخانه ای با درک آنچه می توان با قالب گیری انتهایی مدرن به دست آورد شروع می شود.
انواع مختلفی از ابزارهای شکل دهی دقیق انتهایی وجود دارد.پانچ پانچ ها "ابزارهای سختی" هستند که انتهای لوله را تشکیل می دهند و انتهای لوله را به قطر مورد نظر کاهش داده یا گسترش می دهند.ابزارهای دوار از لوله پخ می زنند یا از لوله بیرون می زنند تا سطحی بدون سوراخ و یک روکش ثابت را تضمین کنند.سایر ابزارهای چرخشی فرآیند نورد را برای ایجاد شیارها، شکاف ها و سایر هندسه ها انجام می دهند (شکل 1 را ببینید).
دنباله شکل دهی انتهایی می تواند با پخ زدن شروع شود که سطح تمیز و طول برآمدگی ثابتی را بین گیره و انتهای لوله فراهم می کند.سپس قالب پانچ با انبساط و انقباض لوله، فرآیند چین‌خوردگی را انجام می‌دهد و باعث می‌شود که مواد اضافی حلقه‌ای در اطراف قطر خارجی (OD) تشکیل دهند.بسته به هندسه، پانچ های مهر زنی دیگر ممکن است خارهایی را در امتداد قطر بیرونی لوله وارد کنند (این به محکم کردن شلنگ روی لوله کمک می کند).ابزار دوار می تواند قسمتی از قطر بیرونی را برش دهد و سپس ابزاری که نخ را روی سطح برش می دهد.
توالی دقیق ابزارها و روش های مورد استفاده بستگی به کاربرد دارد.با هشت ایستگاه در ناحیه کاری یک انتها، توالی می تواند بسیار گسترده باشد.به عنوان مثال، یک سری ضربه به تدریج یک برجستگی در انتهای لوله ایجاد می کند، یک ضربه انتهای لوله را منبسط می کند و سپس دو ضربه دیگر انتهای لوله را فشرده می کند تا یک برجستگی ایجاد شود.انجام عملیات در سه مرحله در بسیاری از موارد به شما امکان می دهد مهره هایی با کیفیت بالاتر دریافت کنید و سیستم شکل دهی انتهایی چند حالته این عملیات متوالی را امکان پذیر می کند.
برنامه شکل دهی انتهایی عملیات را برای دقت و تکرارپذیری بهینه ترتیب می دهد.آخرین فرم دهنده های تمام الکتریکی می توانند موقعیت قالب های خود را دقیقاً کنترل کنند.اما در کنار پخ زدن و رزوه کاری، اکثر مراحل ماشینکاری صورت در حال شکل گیری هستند.نحوه شکل گیری فلز به نوع و کیفیت مواد بستگی دارد.
دوباره فرآیند مهره زدن را در نظر بگیرید (شکل 3 را ببینید).مانند یک لبه بسته در ورق فلزی، لبه بسته در هنگام تشکیل انتها هیچ شکافی ندارد.این به پانچ اجازه می دهد تا مهره ها را دقیقاً در نقطه ای شکل دهد.در واقع، پانچ مهره ای با شکل خاصی را سوراخ می کند.در مورد یک مهره باز که شبیه یک لبه فلزی آشکار است، چطور؟شکاف در وسط مهره می تواند برخی از مشکلات تکرارپذیری را در برخی کاربردها ایجاد کند - حداقل اگر شکل آن به شکل مهره بسته باشد.دای پانچ ها می توانند مهره های باز را تشکیل دهند، اما از آنجایی که چیزی برای حمایت از مهره از قطر داخلی (ID) لوله وجود ندارد، ممکن است یک مهره هندسی کمی متفاوت از دیگری داشته باشد، این تفاوت در تحمل ممکن است قابل قبول باشد یا نباشد.
در بیشتر موارد، فریم های انتهایی چند ایستگاهی می توانند رویکرد متفاوتی داشته باشند.پانچ پانچ ابتدا قطر داخلی لوله را منبسط می کند و یک فضای خالی موج مانند در مواد ایجاد می کند.سپس یک ابزار شکل دهی انتهایی سه غلتکی که با شکل مهره منفی مورد نظر طراحی شده است، در اطراف قطر بیرونی لوله بسته می شود و مهره نورد می شود.
فرم دهنده های انتهایی دقیق می توانند اشکال مختلفی از جمله شکل های نامتقارن ایجاد کنند.با این حال، قالب‌گیری انتهایی محدودیت‌هایی دارد که بیشتر آن‌ها مربوط به قالب‌گیری مواد است.مواد فقط می توانند درصد معینی از تغییر شکل را تحمل کنند.
عملیات حرارتی سطح پانچ بستگی به نوع ماده ای دارد که سازه از آن ساخته شده است.طراحی و عملیات سطحی آنها، درجات مختلف اصطکاک و سایر پارامترهای شکل‌دهی نهایی را که به ماده بستگی دارد، در نظر می‌گیرد.پانچ های طراحی شده برای پردازش انتهای لوله های فولادی ضد زنگ دارای ویژگی های متفاوتی نسبت به پانچ های طراحی شده برای پردازش انتهای لوله های آلومینیومی هستند.
مواد مختلف نیز به انواع مختلفی از روان کننده نیاز دارند.برای مواد سخت تر مانند فولاد ضد زنگ، ممکن است از روغن معدنی غلیظ تر و برای آلومینیوم یا مس، روغن غیر سمی استفاده شود.روش های روغن کاری نیز متفاوت است.در فرآیندهای برش و نورد چرخشی معمولاً از مه روغنی استفاده می شود، در حالی که در مهر زنی ممکن است از روان کننده های جت یا غبار روغن استفاده شود.در برخی از پانچ ها، روغن به طور مستقیم از پانچ به قطر داخلی لوله جریان می یابد.
شکل دهنده های انتهایی چند حالته دارای سطوح مختلف نیروی سوراخ کننده و گیره هستند.در صورت مساوی بودن سایر موارد، فولاد ضد زنگ قوی تر نسبت به آلومینیوم نرم به نیروی گیره و مشت بیشتری نیاز دارد.
با نگاه کردن به نمای نزدیک از شکل گیری انتهای لوله، می توانید ببینید که چگونه دستگاه لوله را قبل از اینکه گیره ها آن را در جای خود نگه دارند، به جلو می برد.حفظ یک برآمدگی ثابت، یعنی طول فلزی که فراتر از فیکسچر است، حیاتی است.برای لوله‌های مستقیمی که می‌توان آنها را به ایستگاه‌های خاصی منتقل کرد، حفظ این تاقچه دشوار نیست.
وقتی با یک لوله از پیش خم شده روبرو می شوید، وضعیت تغییر می کند (شکل 4 را ببینید).فرآیند خم شدن می تواند لوله را کمی طولانی کند، که متغیر بعدی دیگری را اضافه می کند.در این تنظیمات، ابزارهای برش مدار و رو به رو، انتهای لوله را برش داده و تمیز می کنند تا مطمئن شوند که دقیقاً همان جایی است که باید باشد، همانطور که برنامه ریزی شده است.
این سوال پیش می آید که چرا پس از خم شدن، لوله ای به دست می آید؟این به ابزار و مشاغل مربوط می شود.در بسیاری از موارد، شابلون نهایی آنقدر نزدیک به خود خم قرار می گیرد که هیچ بخش مستقیمی برای ابزار پرس بریک برای برداشتن در چرخه خم وجود ندارد.در این موارد خم کردن لوله و عبور دادن آن به انتهای شکل دهی، جایی که در گیره های مربوط به شعاع خم نگه داشته می شود، بسیار راحت تر است.از آنجا، شکل دهنده انتهایی مواد اضافی را قطع می کند، سپس هندسه شکل نهایی مورد نظر را ایجاد می کند (دوباره، بسیار نزدیک به خم در انتها).
در موارد دیگر، شکل دادن به انتهای آن قبل از خم شدن می تواند فرآیند کشش چرخشی را پیچیده کند، به خصوص اگر شکل انتهایی با ابزار خمشی تداخل داشته باشد.به عنوان مثال، بستن لوله برای یک خم می تواند شکل انتهایی قبلی را مخدوش کند.ایجاد تنظیمات خمشی که به هندسه شکل نهایی آسیب نمی زند، بیشتر از ارزش آن مشکل ساز می شود.در این موارد، تغییر شکل لوله پس از خم شدن آسانتر و ارزانتر است.
سلول‌های شکل‌دهنده انتهایی می‌توانند شامل بسیاری از فرآیندهای دیگر تولید لوله باشند (شکل 5 را ببینید).برخی از سیستم‌ها از خمش و شکل‌دهی انتهایی استفاده می‌کنند که با توجه به ارتباط نزدیک این دو فرآیند، ترکیبی رایج است.برخی از عملیات با تشکیل انتهای یک لوله مستقیم شروع می شود، سپس با کشش چرخشی خم می شود تا شعاع تشکیل شود و سپس به دستگاه شکل دهنده انتهایی باز می گردد تا انتهای دیگر لوله را ماشین کاری کند.
برنج.2. این رول های انتهایی روی یک لبه چند ایستگاهی ساخته می شوند، جایی که یک پانچ قطر داخلی را گسترش می دهد و دیگری مواد را فشرده می کند تا یک مهره تشکیل شود.
در این حالت، توالی متغیر فرآیند را کنترل می کند.به عنوان مثال، از آنجایی که دومین عملیات شکل‌دهی انتهایی پس از خمش انجام می‌شود، عملیات برش ریل و برش انتهایی در دستگاه شکل‌دهی انتهایی، یک برآمدگی ثابت و کیفیت شکل انتهایی بهتری را فراهم می‌کند.هرچه مواد همگن تر باشد، فرآیند قالب گیری نهایی تکرارپذیرتر خواهد بود.
صرف نظر از ترکیب فرآیندهای مورد استفاده در یک سلول خودکار - چه خم شدن و شکل دادن به انتهای آن، یا تنظیمی که با پیچاندن لوله شروع می شود - نحوه عبور لوله از مراحل مختلف بستگی به الزامات برنامه دارد.در برخی از سیستم ها، لوله به طور مستقیم از رول از طریق سیستم تراز به دستگیره های خم کن چرخشی تغذیه می شود.این گیره ها لوله را نگه می دارند در حالی که سیستم شکل دهی انتهایی به موقعیت خود منتقل می شود.به محض اینکه سیستم شکل دهی انتهایی چرخه خود را کامل کرد، دستگاه خمش دوار راه اندازی می شود.پس از خم شدن، ابزار قطعه کار تمام شده را برش می دهد.این سیستم را می توان برای کار با قطرهای مختلف طراحی کرد، با استفاده از قالب های پانچ مخصوص در قسمت انتهایی و ابزارهای انباشته شده در خم کن های چرخشی دست چپ و راست.
با این حال، اگر برنامه خمشی به استفاده از گل میخ در قطر داخلی لوله نیاز داشته باشد، تنظیم کار نخواهد کرد زیرا لوله وارد شده به فرآیند خمش مستقیماً از قرقره می آید.این چیدمان برای لوله هایی که در هر دو انتها شکل مورد نیاز است نیز مناسب نیست.
در این موارد، دستگاهی که شامل ترکیبی از انتقال مکانیکی و روباتیک باشد ممکن است کافی باشد.به عنوان مثال، یک لوله را می توان باز کرد، صاف کرد، برش داد و سپس ربات قطعه بریده شده را در یک خم کن چرخشی قرار می دهد، جایی که می توان سنبه های توپ را وارد کرد تا از تغییر شکل دیواره لوله در حین خمش جلوگیری شود.از آنجا، ربات می تواند لوله خم شده را به سمت شکل دهنده انتهایی حرکت دهد.البته ممکن است ترتیب عملیات بسته به نیاز کار تغییر کند.
چنین سیستم هایی را می توان برای تولید در حجم بالا یا پردازش در مقیاس کوچک استفاده کرد، به عنوان مثال، 5 قسمت از یک شکل، 10 قسمت از شکل دیگر و 200 قسمت از شکل دیگر.طراحی ماشین همچنین می تواند بسته به توالی عملیات متفاوت باشد، به خصوص وقتی صحبت از قرار دادن وسایل و ایجاد فاصله های لازم برای قطعات کار مختلف می شود (شکل 6 را ببینید).به عنوان مثال، گیره های نصب در پروفیل انتهایی که زانو را می پذیرد باید فاصله کافی برای نگه داشتن زانو را همیشه در جای خود داشته باشند.
ترتیب صحیح امکان انجام عملیات موازی را فراهم می کند.به عنوان مثال، یک ربات ممکن است یک لوله را در یک شکل دهنده انتهایی قرار دهد، و سپس زمانی که شکل دهنده انتهایی در حال چرخش است، ربات ممکن است لوله دیگری را به یک خم کن چرخشی وارد کند.
برای سیستم های تازه نصب شده، برنامه نویسان قالب های نمونه کار را نصب می کنند.برای قالب‌گیری انتهایی، این ممکن است شامل جزئیاتی مانند نرخ تغذیه ضربه پانچ، مرکز بین پانچ و نیپ، یا تعداد دورهای عملیات نورد باشد.با این حال، هنگامی که این الگوها در جای خود قرار گرفتند، برنامه نویسی سریع و آسان انجام می شود، با برنامه نویس که توالی را تنظیم می کند و در ابتدا پارامترها را متناسب با برنامه فعلی تنظیم می کند.
چنین سیستم هایی همچنین برای اتصال در یک محیط Industry 4.0 با ابزارهای تعمیر و نگهداری پیش بینی که دمای موتور و سایر داده ها و همچنین نظارت بر تجهیزات (به عنوان مثال، تعداد قطعات تولید شده در یک دوره معین) را اندازه گیری می کنند، پیکربندی شده اند.
در افق، ریخته گری نهایی فقط انعطاف پذیرتر می شود.باز هم، فرآیند از نظر درصد کرنش محدود است.با این حال، هیچ چیز مهندسین خلاق را از توسعه دستگاه های شکل دهنده انتهایی منحصر به فرد باز نمی دارد.در برخی از عملیات، یک قالب پانچ به قطر داخلی لوله وارد می شود و لوله را مجبور می کند تا به داخل حفره های درون خود گیره منبسط شود.برخی از ابزارها شکل های انتهایی ایجاد می کنند که 45 درجه منبسط می شوند و در نتیجه شکلی نامتقارن ایجاد می کنند.
اساس همه اینها قابلیت های شکل دهنده انتهایی چند موقعیتی است.هنگامی که عملیات می تواند "در یک مرحله" انجام شود، احتمالات مختلفی برای شکل گیری نهایی وجود دارد.
FABRICATOR پیشروترین مجله تولید و شکل دهی فولاد در آمریکای شمالی است.این مجله اخبار، مقالات فنی و داستان های موفقیت آمیز را منتشر می کند که تولید کنندگان را قادر می سازد تا کار خود را به نحو احسن انجام دهند.FABRICATOR از سال 1970 وارد صنعت شده است.
دسترسی دیجیتالی کامل به FABRICATOR اکنون در دسترس است و دسترسی آسان به منابع ارزشمند صنعت را فراهم می کند.
اکنون دسترسی دیجیتالی کامل به The Tube & Pipe Journal در دسترس است و دسترسی آسان به منابع ارزشمند صنعت را فراهم می کند.
از دسترسی دیجیتالی کامل به STAMPING Journal، مجله بازار مهر و موم فلزی با آخرین پیشرفت‌های تکنولوژیکی، بهترین شیوه‌ها و اخبار صنعت لذت ببرید.
دسترسی کامل به نسخه دیجیتال The Fabricator en Español اکنون در دسترس است و دسترسی آسان به منابع ارزشمند صنعت را فراهم می کند.
قسمت 2 از مجموعه دو قسمتی ما با ری ریپل، هنرمند و جوشکار متال تگزاسی، او را ادامه می دهد…