Riis. 1. Vertikaalse rulli etteandesüsteemi valtsimistsükli ajal “paindub” esiserv painutusrullide ette. Seejärel libistatakse värskelt lõigatud tagumine serv üle esiserva, asetatakse ja keevitatakse valtsitud kesta moodustamiseks.
Igaüks, kes töötab metallitootmistööstuses, on tõenäoliselt tuttav valtsimisseadmetega, olgu need siis eelnipiga veskid, kahe nipiga kolme valtsfreesid, kolme rulliga geomeetrilised translatsiooniveskid või nelja valtsfreesid. Igal neist on oma piirangud ja eelised, kuid neil on üks ühine joon: nad rullivad lehti ja plaate horisontaalses asendis.
Vähem tuntud meetod hõlmab kerimist vertikaalsuunas. Nagu teistelgi meetoditel, on vertikaalsel kerimisel oma piirangud ja eelised. Need tugevused lahendavad peaaegu alati vähemalt ühe kahest probleemist. Üks neist on gravitatsiooni mõju töödeldavale detailile valtsimisprotsessi ajal ja teine on materjali töötlemise ebaefektiivsus. Täiustused võivad parandada nii töövoogu kui ka lõpuks suurendada tootja konkurentsivõimet.
Vertikaalse valtsimise tehnoloogia pole uus. Selle juured ulatuvad mitme 1970. aastatel loodud kohandatud süsteemini. 1990. aastateks pakkusid mõned masinaehitajad vertikaalseid valtspinke standardse tootesarjana. Seda tehnoloogiat on kasutusele võtnud erinevad tööstusharud, eriti tankide ehitamise valdkonnas.
Tavalised paagid ja mahutid, mida sageli toodetakse vertikaalselt, hõlmavad neid, mida kasutatakse toiduaine-, piima-, veini-, õlle- ja farmaatsiatööstuses; API õlimahutid; keevitatud veepaagid põllumajanduseks või veehoidmiseks. Vertikaalsed rullid vähendavad oluliselt materjali käitlemist, tagavad sageli parema painutuskvaliteedi ja saavad tõhusamalt hakkama järgmise monteerimise, joondamise ja keevitamise etapiga.
Veel üks eelis ilmneb siis, kui materjali salvestusmaht on piiratud. Plaatide või plaatide vertikaalne ladustamine nõuab vähem ruumi kui plaatide või plaatide ladustamine tasasel pinnal.
Mõelge kauplusele, kus suure läbimõõduga paagi korpused (või "kihid") rullitakse horisontaalsetele rullidele. Pärast valtsimist teostavad operaatorid punktkeevitust, langetavad külgraamid ja pikendavad valtsitud kesta. Kuna õhuke kest vajub oma raskuse mõjul alla, tuleb seda tugevdada jäigastajate või stabilisaatoritega või pöörata vertikaalasendisse.
Nii suur töömaht – laudade etteandmine horisontaalselt horisontaalsetele rullidele, et need pärast rullimist maha võtta ja virnastamiseks kallutada – võib tekitada igasuguseid tootmisprobleeme. Tänu vertikaalsele kerimisele välistab pood igasuguse vahetöötluse. Lehed või lauad söödetakse vertikaalselt ja rullitakse, kinnitatakse, seejärel tõstetakse järgmiseks toiminguks vertikaalselt. Tõusmisel ei pea tanki kere gravitatsioonile vastu, seega ei paindu oma raskuse all.
Mõningane vertikaalne valtsimine toimub nelja rulliga masinatel, eriti väiksemate mahutite puhul (tavaliselt alla 8 jala läbimõõduga), mida tarnitakse allavoolu ja töödeldakse vertikaalselt. 4-rullisüsteem võimaldab ümberrullimist, et kõrvaldada paindumata tasapinnalised pinnad (kus rullid haaravad lehte), mis on väikese läbimõõduga südamike puhul paremini märgatav.
Enamasti teostatakse paakide vertikaalne valtsimine kahekordse kinnitusgeomeetriaga kolmerullilistel masinatel, mida toidetakse metallplaatidelt või otse mähistelt (see meetod on muutumas üha tavalisemaks). Nendes seadistustes kasutab operaator tara raadiuse mõõtmiseks raadiuse mõõtjat või malli. Nad reguleerivad painutusrulle, kui need puudutavad võrgu esiserva ja seejärel uuesti, kui võrk jätkab söötmist. Kui pool jätkab oma tihedalt keritud sisemusse sisenemist, suureneb materjali tagasitõmbumine ja kasutaja liigutab pooli, et kompenseerida rohkem paindumist.
Elastsus sõltub materjali omadustest ja pooli tüübist. Mähise siseläbimõõt (ID) on oluline. Kui muud asjad on võrdsed, on mähis 20 tolli. ID on keritud tihedamalt ja sellel on rohkem põrget kui sama mähis, mille pikkus on kuni 26 tolli. IDENTIFIKAATOR.
Joonis 2. Vertikaalsest kerimisest on saanud paljude tankiväljapaigaldiste lahutamatu osa. Kraana kasutamisel algab protsess tavaliselt ülemiselt korruselt ja kulgeb allapoole. Pange tähele pealmise kihi ainsat vertikaalset õmblust.
Pange tähele, et vertikaalsetes rennides rullimine erineb oluliselt paksu plaadi rullimisest horisontaalrullidel. Viimasel juhul töötavad operaatorid hoolega selle nimel, et lehe servad rullimistsükli lõpus täpselt ühtiksid. Kitsa läbimõõduga valtsitud paksud lehed on vähem töödeldavad.
Rullsööda vertikaalsete rullidega konservikarpide vormimisel ei saa operaator rullimistsükli lõpus servi kokku viia, sest loomulikult tuleb leht otse rullilt. Valtsimisprotsessi ajal on lehel esiserv, kuid sellel ei ole tagaserva enne, kui see on rullist lõigatud. Nende süsteemide puhul rullitakse rull täisringiks enne rulli tegelikku painutamist ja seejärel lõigatakse pärast valmimist (vt joonis 1). Seejärel libistatakse värskelt lõigatud tagumine serv üle esiserva, asetatakse kohale ja seejärel keevitatakse valtsitud kesta moodustamiseks.
Enamiku rull-etteandega masinate eelpainutamine ja uuesti valtsimine on ebaefektiivne, mis tähendab, et nende esi- ja tagaservades on sageli katkestusi (sarnaselt painutamata tasapindadega rulli etteandeta valtsimisel). Need osad võetakse tavaliselt ringlusse. Paljud ettevõtted näevad aga vanametalli väikest hinda, mida tuleb maksta kogu materjali käitlemise tõhususe eest, mida vertikaalrullid neile pakuvad.
Mõned ettevõtted soovivad aga olemasolevast materjalist maksimaalselt kasu saada, seetõttu valivad nad sisseehitatud rull-tasandussüsteemid. Need on sarnased nelja rulliga sirgendajatele rullide käsitsemise liinidel, ainult tagurpidi pööratud. Levinud konfiguratsioonid hõlmavad 7- ja 12-rullilisi sirgendajaid, mis kasutavad võtmis-, sirgendaja- ja painutusrullide kombinatsiooni. Sirgendusmasin mitte ainult ei minimeeri iga defektse hülsi väljalangemist, vaid suurendab ka süsteemi paindlikkust, st süsteem suudab toota mitte ainult valtsitud detaile, vaid ka plaate.
Nivelleerimistehnika ei suuda taasesitada teeninduskeskustes tavaliselt kasutatavate tasandussüsteemide tulemusi, kuid see võib toota materjali, mis on piisavalt tasane, et seda laseri või plasmaga lõigata. See tähendab, et tootjad saavad kasutada pooli nii vertikaalseks valtsimiseks kui ka lõikamiseks.
Kujutage ette, et operaator, kes veeretab purgi sektsiooni korpust, saab korralduse saata töötlemata metall plasmalõikelauale. Pärast seda, kui ta kastid kokku rullis ja allavoolu saatis, seadistas ta süsteemi nii, et sirgendusmasinaid ei söödetaks otse vertikaalsetesse aunadesse. Selle asemel toidab nivelleerija tasast materjali, mida saab pikkusega lõigata, luues plasmalõikeplaadi.
Pärast toorikute partii lõikamist konfigureerib operaator süsteemi ümber, et jätkata varrukate rullimist. Ja kuna see rullib horisontaalset materjali, pole materjali varieeruvus (sealhulgas erinevad elastsuse tasemed) probleemiks.
Enamikus tööstus- ja konstruktsioonitootmise valdkondades soovivad tootjad suurendada tehasekorruste arvu, et lihtsustada kohapealset valmistamist ja kokkupanekut. See reegel ei kehti aga suurte mahutite ja sarnaste suurte konstruktsioonide valmistamisel, peamiselt seetõttu, et sellise tööga kaasnevad materjalide käsitsemisel uskumatud raskused.
Kohapeal kasutatav rull-etteantav vertikaalne vaal lihtsustab materjali käsitsemist ja optimeerib kogu paagi valmistamise protsessi (vt joonis 2). Metallirulle on töökohale palju lihtsam transportida kui töökojas tohutuid profiile rullida. Lisaks tähendab kohapealne valtsimine, et ka kõige suurema läbimõõduga mahuteid saab valmistada vaid ühe vertikaalse keevisõmblusega.
Kohapealne ekvalaiser pakub saidi toimingute jaoks suuremat paindlikkust. See on levinud valik kohapealseks mahutite tootmiseks, kus lisatud funktsionaalsus võimaldab tootjatel kasutada õgvendatud pooli, et valmistada kohapeal paagitekke või paagipõhjasid, välistades transpordi kaupluse ja ehitusplatsi vahel.
Riis. 3. Mõned vertikaalsed rullid, mis on integreeritud kohapealse paagi tootmissüsteemi. Tungraua tõstab eelnevalt kokkurullitud raja ilma kraanat kasutamata.
Mõned kohapealsed toimingud integreerivad vertikaalsed vaalud suuremasse süsteemi, sealhulgas lõikamis- ja keevitussõlmed koos ainulaadsete tungrauadega, välistades vajaduse kohapealsete kraanade järele (vt joonis 3).
Kogu reservuaar on üles ehitatud ülalt alla, kuid protsess algab nullist. See toimib järgmiselt: rull või leht juhitakse vertikaalsete rullide kaudu vaid mõne tolli kaugusel paagi seinast. Seejärel suunatakse sein juhikutesse, mis kannavad lehte, kui see läbib kogu paagi ümbermõõdu. Vertikaalne rull peatatakse, otsad lõigatakse ära, torgatakse ja keevitatakse üksik vertikaalne õmblus. Seejärel keevitatakse ribide elemendid kesta külge. Järgmisena tõstab tungraud rullikeeratud kesta üles. Korrake protsessi järgmise koogi jaoks allpool.
Kahe valtsitud sektsiooni vahele tehti ringkeevisõmblused ja seejärel valmistati kohapeal paagi katus – kuigi konstruktsioon jäi maapinna lähedale, valmistati vaid kaks ülemist kesta. Kui katus on valmis, tõstavad tungrauad kogu konstruktsiooni järgmise kesta ettevalmistamiseks ja protsess jätkub – kõike seda ilma kraanata.
Kui operatsioon saavutab madalaima taseme, tulevad mängu plaadid. Mõned välipaakide tootjad kasutavad plaate, mis on 3/8 kuni 1 tolli paksused ja mõnel juhul isegi raskemad. Loomulikult ei tarnita lehti rullides ja nende pikkus on piiratud, seega on nendel alumistel osadel mitu vertikaalset keevisõmblust, mis ühendavad valtslehe sektsioone. Igal juhul saab kohapeal vertikaalseid masinaid kasutades plaate ühe hooga maha laadida ja kohapeal rullida, et neid vahetult tankiehituses kasutada.
See mahutiehitussüsteem on näide materjali käitlemise tõhususest, mis saavutatakse (vähemalt osaliselt) vertikaalvaltsimisega. Muidugi, nagu iga teine meetod, ei sobi vertikaalne kerimine iga rakenduse jaoks. Selle rakendatavus sõltub selle loodud töötlemise efektiivsusest.
Oletame, et tootja paigaldab etteandeta vertikaalvaalu mitmesugusteks rakendusteks, millest enamik on väikese läbimõõduga korpused, mis nõuavad eelpainutamist (painutades tooriku esi- ja tagaserva, et minimeerida painutamata tasaseid pindu). Need tööd on teoreetiliselt võimalikud vertikaalrullidel, kuid vertikaalsuunas eelpainutamine on palju keerulisem. Enamikul juhtudel on suurte koguste vertikaalne valtsimine, mis nõuab eelpainutamist, ebaefektiivne.
Lisaks materjali käitlemise probleemidele on tootjad integreerinud vertikaalse kerimise, et vältida gravitatsiooni (jällegi, et vältida suurte toetamata kestade painutamist). Kui aga operatsioon hõlmab ainult lehe rullimist, mis on piisavalt tugev, et kogu valtsimisprotsessi jooksul oma kuju säilitada, pole mõtet seda lehte vertikaalselt rullida.
Samuti on asümmeetrilised tööd (ovaalid ja muud ebaharilikud kujundid) tavaliselt kõige parem moodustada horisontaalsetel vaaludel, soovi korral ülevalt toestades. Sellistel juhtudel ei takista toed mitte ainult raskusjõust tingitud longust, vaid juhivad töödeldavat detaili valtsimistsükli ajal ja aitavad säilitada tooriku asümmeetrilist kuju. Sellise töö vertikaalse manipuleerimise keerukus võib tühistada kõik vertikaalse kerimise eelised.
Sama mõte kehtib ka koonuse rullimise kohta. Pöörlevad koonused sõltuvad rullikute vahelisest hõõrdumisest ja rulli ühest otsast teise rõhuerinevusele. Rullige koonust vertikaalselt ja gravitatsioon lisab keerukust. Võib olla erandeid, kuid vertikaalselt keritav koonus on kõigi kavatsuste ja eesmärkide jaoks ebapraktiline.
Translatsioonigeomeetriaga kolme rulliga masina kasutamine vertikaalasendis on samuti tavaliselt ebaotstarbekas. Nendes masinates liiguvad kaks alumist rulli külg-küljele mõlemas suunas, samas kui ülemine rull on reguleeritav üles ja alla. Need seadistused võimaldavad masinatel painutada keerulisi geomeetriaid ja rullida erineva paksusega materjale. Enamikul juhtudel vertikaalne kerimine neid eeliseid ei suurenda.
Lehtrullide valikul on oluline läbi viia hoolikas ja põhjalik uuring ning arvestada masina kavandatud tootmiskasutusega. Vertikaalsete vaalude funktsionaalsus on piiratum kui traditsioonilistel horisontaalsetel vaaludel, kuid need pakuvad õige kasutamise osas olulisi eeliseid.
Vertikaalsete plaatide valtsimismasinate disain, jõudlus ja disainiomadused on üldiselt olulisemad kui horisontaalsetel plaatide valtsimismasinatel. Lisaks on rullid sageli rakenduse jaoks liiga suured, mistõttu ei ole vaja krooni lisada (ja silindri- või liivakellaefekti, mis ilmneb töödeldavas detailis, kui kroon ei ole tehtava töö jaoks korralikult reguleeritud). Kui neid kasutatakse koos lahtikerimisseadmetega, moodustavad need õhukese materjali terve töökoja paakide jaoks, tavaliselt kuni 21,6 tolli läbimõõduga. Palju suurema läbimõõduga kohapeal paigaldatud paagi pealiskihis võib kolme või enama plaadi asemel olla ainult üks vertikaalne keevisõmblus.
Jällegi on vertikaalrullimise suurim eelis olukordades, kus paak või anum tuleb õhematele materjalidele (näiteks kuni 1/4″ või 5/16″) mõjuva gravitatsiooni tõttu püsti ehitada. Horisontaalne tootmine nõuab valtsitud osade ümara kuju fikseerimiseks tugevdusrõngaste või stabiliseerivate rõngaste kasutamist.
Vertikaalsete rullide tõeline eelis seisneb materjali käsitsemise tõhususes. Mida vähem peate kehaga manipuleerima, seda väiksem on selle kahjustamise ja ümbertöötamise tõenäosus. Võtke arvesse suurt nõudlust roostevabast terasest paakide järele farmaatsiatööstuses, mis on aktiivsem kui kunagi varem. Karm käsitsemine võib põhjustada kosmeetilisi probleeme või, mis veelgi hullem, kahjustada passiveerimiskihti ja toote saastumist. Vertikaalsed rullid töötavad koos lõike-, keevitus- ja viimistlussüsteemidega, et vähendada manipuleerimise ja saastumise võimalust. Kui see juhtub, saavad tootjad sellest kasu.
FABRICATOR on Põhja-Ameerika juhtiv terase valmistamise ja vormimise ajakiri. Ajakiri avaldab uudiseid, tehnikaartikleid ja edulugusid, mis võimaldavad tootjatel oma tööd tõhusamalt teha. FABRICATOR on selles valdkonnas tegutsenud alates 1970. aastast.
Täielik digitaalne juurdepääs seadmele FABRICATOR on nüüd saadaval, pakkudes lihtsat juurdepääsu väärtuslikele tööstusressurssidele.
Täielik digitaalne juurdepääs The Tube & Pipe Journalile on nüüd saadaval, pakkudes lihtsat juurdepääsu väärtuslikele tööstusressurssidele.
Täielik juurdepääs The Fabricator en Español digitaalsele väljaandele on nüüd saadaval, pakkudes lihtsat juurdepääsu väärtuslikele tööstusressurssidele.
Jordan Yost, Las Vegase Precision Tube Laseri asutaja ja omanik, liitub meiega, et rääkida oma…
Postitusaeg: mai-07-2023