Kuva 1. Pystysuorassa kelasyöttöjärjestelmässä valssausjakson aikana etureuna "käpristyy" taivutustelojen eteen. Juuri leikattu takareuna työnnetään sitten etureunaan, naulataan ja hitsataan valssatun kuoren muodostamiseksi. .
Kaikki metallinvalmistuksen alalla tuntevat todennäköisesti valssauspuristimet, olipa kyseessä sitten alkupuristin, kolmirullainen kaksoispuristin, kolmen telan siirtogeometria tai neljän telan lajike. Jokaisella on rajoituksensa ja etunsa, mutta ne myös niillä on yksi yhteinen piirre: ne rullaavat arkkeja ja levyjä vaakasuorassa asennossa.
Harvemmin tuttu menetelmä on rullaus pystysuunnassa. Muiden menetelmien tapaan pystysuunnassa vierityksissä on omat rajoituksensa ja etunsa. Nämä edut ratkaisevat lähes aina ainakin toisen kahdesta haasteesta. Yksi on painovoiman vaikutus työkappaleeseen valssausprosessin aikana ja toinen on materiaalinkäsittelyn alhainen tehokkuus. Molempien parantaminen voi parantaa työnkulkua ja viime kädessä lisätä valmistajien kilpailukykyä.
Pystyvalssaustekniikka ei ole uusi. Sen juuret juontavat kouralliseen räätälöityihin järjestelmiin, jotka rakennettiin 1970-luvulla. 1990-luvulle mennessä jotkut koneenrakentajat tarjosivat pystyvalssaamoita tavallisena tuotelinjana. Tekniikka on omaksuttu useilla teollisuudenaloilla, erityisesti säiliötuotannon alalla.
Tavallisiin säiliöihin ja säiliöihin, joita tyypillisesti valmistetaan pystysuorassa, ovat säiliöt ja säiliöt elintarvike- ja juomateollisuudelle, meijeri-, viini-, olut- ja lääketeollisuudelle;API öljysäiliöt;ja hitsatut säiliöt maatalouteen tai veden varastointiin. Pystysuuntainen valssaus vähentää huomattavasti materiaalinkäsittelyä;tuottaa yleensä korkealaatuisempia mutkia;ja syöttää tehokkaammin seuraavat tuotantovaiheet: kokoonpano, linjaus ja hitsaus.
Toinen etu tulee käyttöön, kun materiaalin säilytyskapasiteetti on rajallinen. Lautojen tai arkkien pystysuora varastointi vaatii paljon vähemmän neliöjalkaa kuin tasaiselle alustalle varastoitujen levyjen tai arkkien varastointi.
Harkitse myymälää, joka rullaa halkaisijaltaan suurien säiliöiden kuoria (tai "reittejä") vaakasuorilla teloilla. Rullauksen jälkeen käyttäjä pistehitsaa, laskee sivukehykset ja liukuu irti valssatusta kuoresta. Koska ohut kuori taipuu oman painonsa alla. , vaippa on joko tuettava jäykisteillä tai tukijaloilla tai se on käännettävä pystyasentoon.
Näin suuri määrä käsittelyä – arkin syöttäminen vaaka-asennosta vaakarulliksi, joka sitten otetaan pois ja kallistetaan pinoamista varten rullauksen jälkeen – voi aiheuttaa monenlaisia tuotannon haasteita. Pystyvierityksen avulla myymälä eliminoi kaiken välikäsittelyn. levyt syötetään ja rullataan pystysuunnassa, liimataan ja nostetaan pystysuoraan seuraavaan toimenpiteeseen. Pystysuoraan rullattaessa säiliön kuori ei vastusta painovoimaa eikä siksi painu oman painonsa alaisena.
Nelitelaisissa koneissa tapahtuu jonkin verran pystysuoraa rullausta, erityisesti halkaisijaltaan pienempien säiliöiden (yleensä halkaisijaltaan alle 8 jalkaa) kohdalla, jotka lähetetään alavirtaan ja työstetään pystysuunnassa. Nelitelajärjestelmä mahdollistaa uudelleenvalssauksen taipumattomien litteiden poistamiseksi ( missä rullat tarttuvat lautaseen), mikä on selvemmin halkaisijaltaan pienillä kuorilla.
Useimmat tölkit rullataan pystysuunnassa kolmirullaisilla, kahden holkin geometriakoneilla, käyttämällä metallilevyaihioita tai syöttämällä suoraan kelasta (lähestymistapa, joka on yleistymässä). Näissä asetuksissa käyttäjä käyttää sädemittaria tai mallia mittaamaan kotelon säde. Ne säätävät taivutusrullat, kun kelan etureuna koskettaa, ja säätävät sitä sitten uudelleen, kun kela jatkaa syöttöä. Kun kela syötetään edelleen tiukasti kierrettyyn sisäosaan, materiaalin takaisku kasvaa, ja käyttäjä liikuttaa rullia aiheuttaen enemmän taivutusta kompensoimaan.
Takaisinjousi vaihtelee materiaalin ominaisuuksien ja kelatyypin mukaan. Kelan sisähalkaisija (ID) on tärkeä. Kaikkien muiden asioiden ollessa sama, 20 tuuman kela. Verrattuna samaan kelaan, joka on kierretty 26 tuumaan, sisähalkaisija on tiukempi ja siinä näkyy suurempi rebound.ID.
Kuva 2. Pystysuorasta rullauksesta on tullut olennainen osa monia säiliökenttäasennuksia. Nosturia käytettäessä prosessi alkaa yleensä yläkerroksesta ja etenee kohti alakerrosta. Huomioi yksittäinen pystysuora hitsi yläkerroksessa.
Huomaa kuitenkin, että pystysuora kattilarullaus on hyvin erilaista kuin paksun levyn rullaaminen vaakasuuntaisella valssauksella. Jälkimmäisessä tapauksessa käyttäjä pyrkii varmistamaan, että nauhan reunat ovat täsmälleen kohdakkain valssausjakson lopussa. Paksut levyt rullataan tiukaksi. halkaisijat eivät ole helposti muokattavissa.
Kun säiliön vaippaa muodostetaan kelapystyteloilla, käyttäjä ei voi päästää reunojen kohtaamaan valssausjakson lopussa, koska arkki tulee luonnollisesti suoraan kelasta. Valssauksen aikana levyllä on etureuna, mutta ei takareunaa, kunnes se leikataan irti kelasta.Näissä järjestelmissä kela rullataan koko ympyräksi ennen varsinaista telojen taivuttamista ja leikataan sen jälkeen, kun se on valmis (katso kuva 1). Tämän jälkeen vasta leikattu takareuna leikataan. työnnetään etureunaan, kiinnitetään ja hitsataan sitten valssatun kuoren muodostamiseksi.
Esitaivutus ja uudelleenvalssaus useimmissa kelasyöttölaitteissa ovat tehottomia, mikä tarkoittaa, että niiden etu- ja takareunoissa on pudotusosia, jotka usein romutetaan (samanlainen kuin taivuttamattomissa litteissä osissa ei-kelasyöttöisessä valssauksessa). Monet käyttäjät kuitenkin katso romu pieneksi hinnaksi kaikista pystysuorien telojen tarjoamista materiaalinkäsittelytehoista.
Siitä huolimatta jotkut käyttäjät haluavat hyödyntää materiaalia parhaalla mahdollisella tavalla, joten he valitsevat integroidun telan tasoitusjärjestelmän. Ne ovat samanlaisia kuin nelirullaiset suoristimet kelakäsittelylinjalla, vain käännettynä.Yleisiä kokoonpanoja ovat seitsemän ja kaksitoista korkeutta suoristimet, joissa käytetään jonkin verran tyhjäkäynnin, oikaisu- ja taivutustelojen yhdistelmää. Suoristus ei ainoastaan minimoi romun pudotusosuutta kuorta kohti, vaan myös lisää järjestelmän joustavuutta;eli järjestelmä voi tuottaa valssattujen osien lisäksi myös litteitä, litteitä aihioita.
Tasoitustekniikka ei pysty jäljittelemään palvelukeskuksissa käytettävien laajennettujen tasoitusjärjestelmien tuloksia, mutta sillä voidaan tuottaa materiaalia, joka on riittävän tasaista laserilla tai plasmalla leikattavaksi. Tämä tarkoittaa, että valmistajat voivat käyttää keloja pystyvalssaukseen ja tasoleikkaukseen.
Kuvittele, että säiliöosan vaippaa rullaava käyttäjä saa tilauksen plasmaleikkauspöydän aihioerästä. Kun hän on rullannut kuoren ja lähettänyt sen alavirtaan, hän konfiguroi järjestelmän niin, että vaaituskone ei syöty suoraan pystysuoraan. rullat. Sen sijaan tasoitin syöttää tasaista materiaalia, joka voidaan leikata haluttuun pituuteen, jolloin syntyy litteä aihio plasmaleikkausta varten.
Leikattuaan aihioiden erän käyttäjä konfiguroi järjestelmän uudelleen jatkamaan säiliön kuorien vierimistä. Ja koska hän rullaa tasaista materiaalia, materiaalin vaihtelu (mukaan lukien vaihteleva takajousto) ei ole ongelma.
Useimmilla teollisen ja rakenteellisen valmistuksen aloilla valmistajat pyrkivät lisäämään konepajavalmistuksen määrää yksinkertaistaakseen ja yksinkertaistaakseen kenttävalmistusta ja asennusta. Tämä sääntö ei kuitenkaan päde suurten säiliöiden ja vastaavien suurten rakenteiden valmistukseen, lähinnä siksi, että uskomattomia materiaalinkäsittelyhaasteita, joita tällaiset työt asettavat.
Työmaalla käytettävien kelojen pystyrullat yksinkertaistavat materiaalinkäsittelyä ja yksinkertaistavat koko säiliön valmistusprosessia (katso kuva 2). On paljon helpompaa kuljettaa metallikela työmaalle kuin rullata valtavia osia työpajassa. Lisäksi , paikan päällä tapahtuva valssaus tarkoittaa, että halkaisijaltaan suurimmatkin säiliöt voidaan valmistaa yhdellä pystyhitsauksella.
Tasoittimen tuominen kentälle mahdollistaa enemmän joustavuutta kenttätöissä. Tämä on yleinen valinta paikan päällä tapahtuvaan säiliötuotantoon, jossa lisätoimintojen ansiosta valmistajat voivat rakentaa säiliön kannet tai pohjat paikan päällä suoristetusta kelasta, mikä eliminoi kuljetuksen myymälän välillä. ja työmaa.
Kuva 3. Jotkut pystyrullat on integroitu paikan päällä sijaitseviin säiliötuotantojärjestelmiin. Nosturi nostaa aiemmin valssatun radan ylöspäin ilman nosturia.
Joissakin kenttätoiminnoissa pystysuorat telat integroidaan suurempaan järjestelmään – mukaan lukien leikkaus- ja hitsausyksiköt, joita käytetään ainutlaatuisten nostonostureiden kanssa – mikä poistaa paikan päällä olevan nosturin tarpeen (katso kuva 3).
Koko säiliö on rakennettu ylhäältä alas, mutta prosessi alkaa maasta ylös. Näin se toimii: Kela tai levy viedään pystysuorien rullien läpi vain sentin päässä säiliön seinän paikasta kentällä. Sen jälkeen seinää syötetään ohjaimiin, jotka kuljettavat levyä, kun sitä syötetään säiliön koko kehän ympäri. Pystyrullat pysäytetään, päät leikataan ja yksittäiset pystysaumat asetetaan ja hitsataan. Jäykistyskokoonpano hitsataan sitten vaippaan.Seuraava , tunkki nostaa rullatun kuoren ylös. Toista prosessi seuraavalle kuorelle alla.
Kahden valssatun osan väliin tehtiin kehähitsaukset ja säiliön yläosat koottiin paikoilleen – rakenne pysyi lähellä maata ja vain kaksi ylintä vaippaa tehtiin. Kun katto on valmis, nostimet nostavat koko rakenteen sisään. valmistaudutaan seuraavaan kuoreen, ja prosessi jatkuu – kaikki ilman nosturia.
Kun toiminta saavuttaa alimman linjan, paksummat levyt tulevat peliin. Jotkut paikan päällä toimivat säiliövalmistajat käyttävät 3/8–1 tuuman paksuisia levyjä ja joissakin tapauksissa jopa painavampia. Tietenkin levyt eivät ole kelan muodossa ja voivat olla vain niin pitkiä, joten näissä alemmissa osissa on useita pystyhitsauksia, jotka yhdistävät valssatut levyosat. Joka tapauksessa pystysuoralla koneella levyt voidaan purkaa yhdellä kertaa ja rullata paikan päällä suoraan säiliön rakentamiseen.
Tämä säiliönrakennusjärjestelmä edustaa pystysuoralla rullauksella saavutettua materiaalinkäsittelytehokkuutta (ainakin osittain). Pystyvieritys ei tietenkään ole käytettävissä kaikissa sovelluksissa, kuten kaikissa tekniikoissa. Sen sopivuus riippuu sen luomasta käsittelytehokkuudesta.
Harkitse valmistajaa, joka asentaa ei-kelasyöttöisen pystyrullan tehdäkseen erilaisia töitä, joista useimmat ovat halkaisijaltaan pieniä kuoria, jotka vaativat esitaivutuksen (työkappaleen etu- ja takareunojen taivuttaminen taivuttamisen minimoimiseksi). Nämä työt ovat teoriassa mahdollisia pystysuorilla teloilla, mutta esitaivutus pystysuunnassa on paljon hankalampaa. Useimmissa tapauksissa pystysuuntainen valssaus on tehotonta suureen määrään esitaivutusta vaativia töitä.
Materiaalinkäsittelyongelmien lisäksi valmistajat ovat integroineet pystysuorat telat painovoiman vastustamiseksi (jälleen suurten tukemattomien koteloiden nurjahduksen välttämiseksi). Jos toiminto sisältää kuitenkin vain levyn valssauksen, joka on riittävän vahva säilyttääkseen muotonsa koko valssausprosessin ajan, rullataan. pystysuorassa taulussa ei ole paljon järkeä.
Myös epäsymmetrinen työ (soikeat ja muut epätavalliset muodot) on yleensä parhaiten muotoiltu vaakasuorille teloille, haluttaessa yläpuolisella tuella. Näissä tapauksissa tuet tekevät enemmän kuin vain estävät painovoiman aiheuttaman painumisen;ne ohjaavat työskentelyä rullaussyklien läpi ja auttavat säilyttämään työkappaleen epäsymmetrisen muodon. Tällaisen työn pystysuorassa asennossa käyttäminen voi tehdä tyhjäksi kaikki pystysuuntaisen vierityksen edut.
Sama ajatus pätee kartiomaiseen valssaukseen. Vierintäkartiot riippuvat telojen välisestä kitkasta ja vaihtelevasta paineen määrästä telojen toisesta päästä toiseen. Kartion pystysuunnassa vieriminen lisää painovoiman monimutkaisuutta. Ainutlaatuisia tilanteita voi olla, mutta kaikissa tarkoituksissa kartion pyörittäminen pystysuunnassa on epäkäytännöllistä.
Kolmirullaisten käännösgeometriakoneiden pystysuuntainen käyttö ei myöskään yleensä ole käytännöllistä. Näissä koneissa kaksi pohjarullaa liikkuvat vasemmalle ja oikealle kumpaankin suuntaan;ylärullaa voidaan säätää ylös ja alas. Näiden säätöjen avulla nämä koneet voivat taivuttaa monimutkaisia geometrioita ja eripaksuisia rullamateriaaleja. Useimmissa tapauksissa pystysuora vieritys ei lisää näitä etuja.
Levyvalssauskonetta valittaessa on tärkeää tutkia ja harkita koneen tuotantokäyttöä huolellisesti ja perusteellisesti. Pystytelat ovat toiminnaltaan rajallisempia kuin perinteiset vaakarullat, mutta oikeassa sovelluksessa tarjoavat keskeisiä etuja.
Verrattuna vaakasuuntaisiin levytaivutuskoneisiin pystysuuntaisilla levytaivutuskoneilla on yleensä enemmän perusrakennetta, toimintaa ja rakenneominaisuuksia. Myös rullat ovat usein ylimitoitettuja, jotta ne sisältävät kruunuja (ja pyöristys- tai tiimalasiefektejä, joita esiintyy työkappaleissa, kun kruunut eivät ole oikein mukautettu käsillä olevaan työhön). Kun niitä käytetään yhdessä purkulaitteiden kanssa, ne muodostavat ohuen materiaalin koko myymäläsäiliölle, tyypillisesti enintään 21 jalkaa 6 tuumaa halkaisijaltaan. Kentälle asennettuja säiliöitä, joissa on paljon suurempi halkaisijaltaan yläkerros, voidaan valmistaa. vain yhdellä pystyhitsauksella kolmen tai useamman paneelin sijaan.
Jälleen pystysuoran valssauksen suurin etu on, että säiliö tai säiliö on rakennettava pystysuoraan, koska painovoima vaikuttaa ohuempiin materiaaleihin (esim. 1/4 tai 5/16 tuumaan asti). Vaakasuuntainen tuotanto pakottaa vahvistus- tai stabilointirenkaiden käyttö valssatun osan pyöreän muodon säilyttämiseksi.
Pystytelojen todellinen etu on materiaalinkäsittelyn tehokkuus.Mitä harvemmin koteloa täytyy käsitellä, sitä vähemmän todennäköistä on, että se vaurioituu ja sitä muokataan. Ota huomioon ruostumattomasta teräksestä valmistettujen säiliöiden suuri kysyntä lääketeollisuudessa, joka on nyt vilkkaampaa kuin koskaan .Karkea käsittely voi johtaa kosmeettisiin ongelmiin tai, mikä pahempaa, passivointikerrokseen, joka hajoaa ja muodostaa saastuneen tuotteen.Pystyrullat toimivat yhdessä leikkaus-, hitsaus- ja viimeistelyjärjestelmien kanssa, mikä vähentää käsittelyä ja saastumismahdollisuuksia.Kun näin tapahtuu, valmistajat korjaavat edut.
FABRICATOR on Pohjois-Amerikan johtava metallin muovaus- ja valmistusalan aikakauslehti. Lehti sisältää uutisia, teknisiä artikkeleita ja tapaushistoriaa, joiden avulla valmistajat voivat tehdä työnsä tehokkaammin. FABRICATOR on palvellut alaa vuodesta 1970 lähtien.
Postitusaika: 16.6.2022