Stroj na válcování je kontinuální systém pro tváření kovů používaný k výrobě dlouhých kovových profilů s konzistentním-tvarem průřezu. Na rozdíl od lisování, které typicky vyrábí jednotlivé díly prostřednictvím samostatných lisovacích operací, válcování postupně ohýbá kovový pás, když prochází řadou rotujících válcovacích stanic.

Proces je vhodný zejména pro produkty, které mají konstantní profil po celé své délce, jako jsou střešní panely, stěnové panely, vaznice, kabelové lávky, dveřní lišty, solární montážní profily, zábradlí, rámové prvky a konstrukční kanály.

Typická linka pro válcování se skládá z odvíječe, podávacího systému, stanic pro válcování, převodového systému, řezací jednotky, hydraulického nebo elektrického systému a řídicího systému. V závislosti na produktu lze integrovat také další vybavení, jako jsou děrovací jednotky, rovnací zařízení, razicí systémy, svařovací jednotky nebo automatické stohovací systémy.

Základní princip je jasný:plochý kovový pás vstupuje do stroje, prochází několika válcovacími stanicemi, je postupně ohýbán do požadovaného průřezu-a poté je řezán na zadanou délku.

Jak funguje stroj na tváření rolí?

Princip činnosti válcování je založen naprogresivní ohýbání.

Namísto přeměny plochého plechu na konečný profil v jedné operaci stroj rozděluje proces deformace do více fází. Každá válcovací stanice vytváří malé množství ohybu, dokud materiál nedosáhne své konečné geometrie.

Zjednodušená výrobní sekvence je:

Nakládání svitku → Odvíjení → Podávání → Děrování/Před{0}}zpracování → Progresivní tvarování rolí → Řezání → Vybíjení/Skládání

Přesná konfigurace závisí na vyráběném profilu.

Vkládání a odvíjení cívky

Výrobní proces obvykle začíná kovovou cívkou nainstalovanou na odvíječi.

Mezi běžné materiály patří:

Pozinkovaná ocel

Před-lakovaná ocel

Uhlíková ocel

Nerez

Hliník

Galvalová ocel

Odvíječ uvolňuje pás řízenou rychlostí při udržování dostatečného napětí mezi cívkou a tvarovací sekcí.

U těžších svitků se často používá hydraulický expanzní odvíječ, protože hmotnost svitku a šířka pásu může překročit praktickou kapacitu ručně zatíženého systému.

Krmení materiálu

Přiváděcí systém vede pás do tvářecího stroje.

Rovnací nebo vyrovnávací část může být instalována před tvářením, když příchozí cívka obsahuje nadměrné zakřivení nebo zbytkovou deformaci.

Systém podávání musí udržovat stabilní vyrovnání pásu, protože i malá boční odchylka se může nahromadit během postupného tváření a nakonec způsobit:

Nerovnoměrné rozměry profilu

Zkroucené sekce

Asymetrické příruby

Škrábance na povrchu

Nesprávné polohy řezání

U přesných profilů je proto přesnost podávání důležitou součástí kompletního systému válcování.

Progresivní válcování

Toto je hlavní tvářecí operace.

Pás prochází sledem válcovacích stanic. Každá stanice obsahuje horní a spodní tvářecí válce určené pro konkrétní fázi tváření.

Výroba jednoduchého profilu ve tvaru C- může například zahrnovat:

Plochý pás → Počáteční ohýbání hrany → Boční ohýbání → Tvorba příruby → Konečná kalibrace → Hotový C profil

První stanice obvykle provádějí relativně malé oblouky. Pozdější stanice profil postupně přibližují ke konečným rozměrům.

Tato postupná deformace pomáhá rozložit tvářecí napětí v celém materiálu namísto soustředění celé deformace do jednoho místa.

Řezání hotového profilu

Poté, co profil dosáhne svého konečného průřezu, stroj jej rozřeže na předem určené délky.

Dvě běžná uspořádání řezání jsou:

Po vytvarování ořízněte-na-délku

Hotový profil pokračuje tvářecím úsekem a po dosažení požadované délky se řeže.

Tato konfigurace je široce používána pro profily, jako jsou:

C vaznice

Z vaznice

Kabelové žlaby

Dveřní kolejnice

Solární montážní lišty

Předběžné-řezání

Kovový pás je před hlavním tvářením rozřezán na jednotlivé polotovary.

Před{0}}řezání může být užitečné pro určité profily a materiálové podmínky, kde proces tváření vyžaduje jednotlivé kusy spíše než kontinuální zpracování pásů.

Vhodná metoda řezání závisí na geometrii profilu, tloušťce materiálu, rychlosti výroby a rozměrových požadavcích.

Jaké jsou hlavní součásti stroje na tváření rolí?

Stroj na tvarování válců není jen sada tvarovacích válců. Kompletní výrobní linka obvykle kombinuje několik mechanických a elektrických systémů.

Odvíječ

Odvíječ podpírá a odvíjí svitek suroviny.

V závislosti na požadavcích výroby to může být:

Manuál

Automatický

Hydraulický typ expanze

Jediný-konec

Dvojitý-konec

Výběr závisí především na hmotnosti svitku, šířce svitku, tloušťce materiálu a frekvenci zatěžování.

Systém krmení

Přiváděcí mechanismus zavádí pás do tvářecí sekce.

Mezi typické součásti patří:

Vodicí válečky

Podávací válečky

Boční vedení

Nivelační komponenty

Hnací válečky

Účelem je udržet stabilní polohu materiálu předtím, než pás vstoupí do první tvářecí stanice.

Stanice pro tváření válců

Válcovací stanice jsou základními mechanickými součástmi stroje.

Každá stanice obsahuje speciálně navržené nástroje. Geometrie těchto válců určuje, jak se kovový pás postupně ohýbá.

Počet stanic není pevně stanoven.

Jednoduchý profil může vyžadovat relativně málo tvarovacích stanic, zatímco komplikovaný konstrukční profil s více ohyby, úzkými poloměry, výztužnými žebry nebo asymetrickými sekcemi může vyžadovat podstatně více.

Proto,pouze počet válců by se neměl používat k posouzení, zda je jeden stroj na tváření válců lepší než jiný. Stejně důležité jsou konstrukce válce, tloušťka materiálu, geometrie profilu, průměr hřídele, rozteč stanic a strategie tváření.

Přenosový systém

Převodový systém přenáší výkon motoru na tvářecí válce.

V závislosti na konstrukci stroje může používat:

Ozubená převodovka

Řetězový převod

Univerzální kloubový převod

Uspořádání přímého nebo servo{0}}asistovaného pohonu

Přenos musí zajišťovat synchronizované otáčení mezi tvářecími stanicemi.

U těžkých-konstrukčních profilů musí hnací systém také poskytovat dostatečný krouticí moment, aby překonal tvarovací odpor materiálu.

Řezací jednotka

Řezací systém odděluje hotové profily podle naprogramované délky.

Mezi běžné konfigurace patří:

Hydraulické řezání

Mechanické řezání

Létající řezání

Letmé řezací systémy umožňují, aby se materiál během procesu řezání dále pohyboval, takže jsou vhodné pro vyšší-rychlostní výrobní linky.

Řezací nástroj musí být navržen kolem skutečné geometrie profilu, aby se zabránilo deformaci na konci řezu.

Řídicí systém PLC

Moderní stroje na válcování běžně používají řídicí systémy-založené na PLC.

Řídicí systém může řídit:

Výrobní délka

Počet kusů

Rychlost tvarování

Pozice řezání

Sekvence děrování

Funkce nouzového zastavení

Provoz motoru

Alarmy poruch

K měření pohybu materiálu se obecně používá kodér, takže řídicí systém může koordinovat řezání s naprogramovanou délkou profilu.

Jaké materiály může válcovací stroj zpracovávat?

Tváření v rolích se používá hlavně u pásových a pásových materiálů-.

Nejběžnějším materiálem je ocel kvůli její kombinaci pevnosti, dostupnosti a tvarovacích charakteristik.

Pozinkovaná ocel

Pozinkovaná ocel je široce používána pro konstrukční profily, protože zinkový povlak poskytuje odolnost proti korozi.

Mezi typické aplikace patří:

Vaznice

Rámování stěn

Střešní prvky

Kabelové žlaby

HVAC profily

Před-lakovaná ocel

Před-lakovanou ocel lze tvarovat válcováním při zachování konečného povrchu, pokud jsou nástroje a proces tváření správně navrženy.

Často se používá pro:

Střešní panely

Stěnové panely

Architektonické profily

Vnitřní konstrukční prvky

Nerez

Nerezová ocel vyžaduje větší tvářecí sílu než mnoho měkkých ocelí a může mít silnější odpružení.

Používá se, když je důležitá odolnost proti korozi nebo hygienické vlastnosti.

Aplikace zahrnují:

zařízení na-zpracování potravin

Architektonické komponenty

Průmyslové skříně

Speciální konstrukční profily

Hliník

Hliník má nižší hustotu než ocel, ale odlišnou mez kluzu a odpružení.

Nástroje pro válcování proto musí být navrženy podle specifické hliníkové slitiny a geometrie profilu.

Jakou tloušťku zvládne stroj na tváření rolí?

Neexistuje žádný univerzální rozsah tloušťky pro všechny válcovací stroje.

Stroj určený pro tenké střešní plechy dokáže zpracovat materiál o tloušťce menší než 1 mm, zatímco těžký-konstrukční válcovací stroj může zpracovat několik milimetrů oceli.

Skutečná schopnost závisí na:

Stupeň materiálu

Mez kluzu

Šířka pásu

Geometrie profilu

Poloměr ohybu

Počet tvářecích stanic

Průměr hřídele

Materiál role

Výkon motoru

Konstrukce rámu stroje

Například vytváření 3 mm konstrukčního profilu C vyžaduje podstatně odlišný design stroje než vytváření tenkého vlnitého střešního panelu.

Proto pouze upřesnění"Maximální tloušťka 3 mm"je při hodnocení válcovacího stroje nedostatečná. Rovněž je třeba vzít v úvahu jakost materiálu a konečný profil.

Jaké produkty lze vyrobit válcováním?

Tato technologie se používá v různých průmyslových odvětvích, protože dokáže nepřetržitě vyrábět profily s konstantním průřezem-.

Stavební profily

Mezi běžné produkty patří:

Střešní plechy

Stěnové panely

Podlahové obložení

C vaznice

Z vaznice

U kanálů

Hřebíky a stopy

Stropní profily

Rámy dveří

Solární montážní profily

Solární montážní konstrukce jsou další významnou aplikací.

Stroje na tváření válců mohou vyrábět:

Solární kolejnice

Montážní kanály

Vzpěrné kanály

Vaznice

Zemní montážní sloupky

Konstrukční nosníky

FV nosné profily

U solárních profilů je rozměrová konzistence obzvláště důležitá, protože hotové součásti musí být v kontaktu s konzolami, svorkami, šrouby a dalšími konstrukčními součástmi.

Produkty pro správu kabelů

Tvarování válcem se také používá pro:

Děrované kabelové žlaby

Pevné-kabelové přihrádky

Žebříkové kabelové žlaby

Závodní dráha

Kabelové kanály

Profily vedení drátů

Děrovací otvory mohou být integrovány do výrobní linky před nebo během tváření v závislosti na designu výrobku.

Automobilové a dopravní komponenty

Válcováním lze vyrábět dlouhé konstrukční součásti, jako jsou:

Kolejnice pro vozidla

Výztužné úseky

Dveřní komponenty

Profily-související s podvozkem

Komponenty přívěsu

Výhodou je schopnost vyrábět dlouhé, lehké sekce s řízenou geometrií.

Roll Forming Machine vs. Press Brake

Válcování a lisování plechy ohýbají, ale jejich výrobní metody se zásadně liší.

Pokud výrobce potřebuje tisíce metrů stejného C-kanálu, kabelového žlabu nebo střešního profilu, může být válcování efektivnější než výroba jednotlivých komponentů jednotlivě pomocí ohraňovacího lisu.

Pokud má však každý díl jinou geometrii, ohraňovací lis může poskytnout větší flexibilitu.

Proč válcování vyžaduje více válcovacích stanic?

Účelem více stanic je řídit deformaci pásu.

Pokud by byl plochý pás vtlačen do komplikovaného profilu v jediném kroku, mohlo by dojít k několika problémům:

Nadměrný lokalizovaný stres

Poškození povrchu

Zkreslení profilu

Praskání hran

Přílišné odpružení

Špatná rozměrová přesnost

Progresivní tváření rozděluje ohýbání na více stanic.

Návrhář nástrojů proto musí určit vhodný nástrojtvořící květ, která popisuje, jak se pás mění z původního plochého stavu do konečného průřezu-po sobě následujících stanic.

Dobře{0}}navržený tvarovací květ pomáhá kontrolovat:

Úhly ohybu

Vývoj přírub

Materiálový tok

Deformace hran

Odpružení

Podélné namáhání

Toto je jeden z technicky nejdůležitějších aspektů konstrukce stroje na tváření válců.

Co je odpružení ve válcování?

Odpružení je tendence kovu částečně se vrátit do původního tvaru po odstranění tvářecí síly.

Je ovlivněno:

Mez kluzu materiálu

Tloušťka materiálu

Poloměr ohybu

Geometrie profilu

Tvarovací úhel

Počet tvarovacích průchodů

Vysoká-ocel obecně představuje větší problémy s odpružením než měkčí materiály.

Stroje na tváření válců kompenzují odpružení prostřednictvím konstrukce nástrojů a řízeného přetváření-. Tvarovací válce mohou ohýbat materiál mírně za teoretický konečný úhel, takže profil po elastickém zotavení dosáhne požadované geometrie.

Co určuje kvalitu válcovaného profilu?

Kvalita hotového profilu závisí spíše na celém systému tváření než na jedné součásti.

Mezi důležité faktory patří:

Kvalita materiálu

Změny tloušťky, meze kluzu a stavu povlaku mohou ovlivnit výsledek tváření.

Roll Tooling Design

Nesprávná geometrie válce může způsobit:

Kroucení

Okrajové vlny

Deformace příruby

Povrchové škrábance

Rozměrové odchylky

Vyrovnání stroje

Tvářecí stanice musí zůstat správně vyrovnány. Nesouosost mezi hřídeli nebo válečky může způsobit progresivní deformaci profilu.

Sekvence tvarování

Pořadí ohýbání musí odpovídat deformačním charakteristikám materiálu.

Přesnost řezání

Řezací jednotka musí zachovat uvedenou délku bez deformace profilu.

U přesných aplikací je třeba tyto faktory hodnotit společně, nikoli nezávisle.

Co byste měli zvážit při výběru stroje na tváření rolí?

Stroj by měl být vybrán na základěhotový profil a výrobní požadavkynejen hledáním stroje s konkrétním výkonem motoru nebo počtem stanic.

Mezi hlavní technické parametry patří:

Kreslení profilu

Výchozím bodem je podrobný-nákres průřezu.

Mělo by specifikovat:

Celková šířka

Celková výška

Rozměry příruby

Poloměry ohybu

Umístění otvorů

Tolerance

Materiál

Upřesněte:

Typ materiálu

Mez kluzu

Pevnost v tahu

Povrchová úprava

Stav cívky

Tloušťka

Tloušťka materiálu určuje tvarovací sílu, rozměry válce, požadavky na hřídel a kapacitu pohonu.

Šířka cívky

Šířka vstupního pásu ovlivňuje jak konstrukci nástroje, tak využití materiálu.

Dokončená délka

Pokud je požadováno více délek, řídicí systém a konfigurace řezání by měly podporovat požadovaný výrobní sortiment.

Rychlost výroby

Požadovaný výstup určuje vhodnou konfiguraci stroje.

Maximální rychlost by však neměla být uvažována nezávisle na složitosti profilu a požadavcích na řezání.

Požadavky na děrování

Pokud hotový profil obsahuje otvory, štěrbiny nebo spojovací otvory, měl by být proces děrování integrován do linky nebo koordinován se samostatnou operací.

Tolerance profilu

Konstrukční profily, architektonické výrobky a přesné součásti mohou mít velmi odlišné rozměrové požadavky.

Požadovaná tolerance určuje konfiguraci nástrojů a stroje.

Je stroj na tváření rolí plně automatický?

Linka na válcování může být konfigurována pro vysoce automatizovanou výrobu, ale stupeň automatizace se liší.

Základní systém může vyžadovat, aby operátoři:

Vložte cívku

Nastavte stroj

Upravte vodítka

Sbírejte hotové profily

Více automatizovaná linka může integrovat:

Automatické odvíjení → Servoposuv → Děrování → Tvarování rolí → Letmé řezání → Automatické stohování

V takovém systému operátor řídí především nakládku materiálu, výrobní parametry, kontrolu kvality a údržbu stroje.

Automatizace je zvláště užitečná, když se stejný profil vyrábí nepřetržitě ve velkém množství.

Závěr

Stroj na tváření rolí je asystém kontinuálního tváření kovů, který postupně ohýbá pásy přiváděné do svitků- přes několik válcovacích stanic a vytváří dlouhé profily s konstantním průřezem-.

Jeho výkon závisí na interakci několika systémů: podávání materiálu, tvarovací válce, rám stroje, převodovka, řezání, ovládání a -v případě potřeby-děrovací nebo jiné pomocné zařízení.

Tato technologie je široce používána pro stavební profily, střešní a stěnové panely, vaznice, solární montážní konstrukce, kabelové lávky, dveřní komponenty, automobilové sekce a mnoho dalších aplikací, kde je vyžadována konzistentní-geometrie průřezů a nepřetržitá výroba.

Nejdůležitějším bodem při hodnocení stroje na tváření rolí je tostroj by měl být navržen kolem produktu, nikoli naopak. Třída materiálu, tloušťka, geometrie profilu, tvarovací poloměr, tolerance, rychlost výroby, požadavky na děrování a konečná délka by měly být stanoveny před určením válcovacích nástrojů a konfigurace stroje.

Z tohoto důvodu projekt profesionálního válcovacího stroje obvykle začínávýkres profilu, specifikace materiálu a výrobní požadavky, následuje simulace tváření nebo návrh nástrojů, konfigurace stroje a závěrečné testování výroby.