Mașină de formare a rulourilor de canal | Specificații, proces și date cheie

Ce este a Mașină de format rulou de canale

O mașină de formare cu rulouri pentru canale este un sistem continuu de formare a metalelor care îndoaie progresiv materialul de bobine de oțel plat în profilul canalului de bară - componenta a cadrului structurală cu secțiune deschisă, fante, utilizată în construcții, instalații electrice, mecanice și industriale. Mașina transformă o bandă plată de oțel într-o secțiune de canal finisată pentru lonjeroane într-o singură trecere în linie, de la derulare până la formare, perforare și tăiere, la rate de producție variind de obicei de la 10 la 40 de metri pe minut, în funcție de configurație și complexitatea profilului.

Strut Channel - vândut și sub nume comerciale precum Unistrut, Superstrut și Atkore - este unul dintre profilele profilate cu cel mai mare volum din industria feroneriei pentru construcții. Secțiunea transversală caracteristică C sau U cu buze întoarse spre interior și o serie continuă de găuri cu fante de 9/16" (14,3 mm) de-a lungul benzii este produsă conform standardelor dimensionale, inclusiv NEMA FG-1, ASTM A1011 și echivalente internaționale. O mașină de formare rulou dedicată, optimizată pentru acest profil, poate produce această geometrie și toleranțe de 3 mm pe lățime. pe parcursul întregului ciclu de producție.

Procesul de deformare este potrivit în mod inerent pentru producția de canale, deoarece geometria profilului - secțiune transversală consistentă, raport mare lungime-lățime și cerințele de perforare a găurilor în linie - se corelează direct cu punctele forte ale ruloului: debit mare, consistență dimensională pe serii lungi de producție și capacitatea de a integra operațiuni secundare, cum ar fi perforarea în linie și fără embosări suplimentare.

Componentele liniei de mașini și funcțiile acestora

O linie completă de formare a ruloului de canal este o secvență integrată de stații, fiecare efectuând o operațiune specifică pe măsură ce banda se deplasează continuu de la intrare la ieșire. Înțelegerea rolului fiecărei stații este esențială pentru evaluarea specificațiilor liniei, depanarea și planificarea unui aspect al unității de producție.

Decoiler și îndreptat

Derulator ține bobina de oțel brut - de obicei 1.000-5.000 kg - pe un dorn și controlează tensiunea de plată pe măsură ce banda intră în linie. Mandrinele de expansiune hidraulice sunt standard pe liniile moderne, permițând schimbarea rapidă între diferitele diametre interioare ale bobinei. Dispozitivul de îndreptat urmează derulator cu o serie de role deplasate (de obicei 7-11 role) care aplatizează setul de bobine - curbura naturală pe care banda o reține de la înfășurare - înainte de a intra în secțiunea de formare. Setul de bobine reziduale care nu este corectat de aparat de îndreptat va produce un canal finit care se curbe pe lungimea sa, mai degrabă decât să ruleze drept.

Presă pre-punct

Găurile cu fante din banda canalului lonjeranelor sunt perforate înainte de formarea profilului, nu după - o configurație numită pre-pungere. Perforarea materialului plat este mult mai simplă și mai precisă decât perforarea unei secțiuni C formate, unde accesul sculei la bandă este restricționat de buzele formate. Presa de pre-poanson este o presă mecanică servo-acționată sau cu came, cu un set de matrițe configurat pentru fantele standard de 9/16" × 1-1/8" (14,3 × 28,6 mm) la pasul specificat (de obicei 1-7/8" sau 47,6 mm centru-centru pentru suport standard). Precizia pasului găurii este critică — o eroare de pas cumulată care crește pe lungimea bobinei va produce canale ale căror găuri nu se aliniază atunci când canalele din diferite loturi de producție sunt asamblate împreună la fața locului.

Moara de formare a rulourilor

Moara de formare este nucleul liniei - o serie de stații de scule cu role superioare și inferioare pereche montate într-un cadru rigid, fiecare îndoind progresiv banda mai aproape de profilul final. Un profil standard de canal de bară necesită 12-18 stații de formare, numărul depinde de grosimea materialului, de severitatea unghiului de îndoire și de calitatea necesară a suprafeței. Rolele fiecărei stații sunt prelucrate cu precizie la un unghi de formare specific, iar stațiile sunt proiectate ca o secvență progresivă: stațiile timpurii fac îndoiri ușoare; stațiile ulterioare închid buzele și stabilesc geometria finală. Diametrul rolei, materialul rolei (de obicei oțel de scule D2 sau H13, întărit la 58–62 HRC) și finisarea suprafeței rolei determină în mod direct precizia dimensională și calitatea suprafeței canalului finit.

Presă de tăiere

La ieșirea din moara de formare, o presă de tăiere zburătoare separă secțiunea formată continuă în lungimi individuale. Matrița de tăiere se deplasează împreună cu banda în timpul cursei de tăiere - menținând sincronizarea cu viteza liniei de producție - apoi revine la poziția sa de pornire pentru următoarea tăiere. Această mișcare de zbor elimină nevoia de a opri linia pentru fiecare tăiere, permițând producția continuă de mare viteză. Lungimile standard ale canalului de bară sunt de 3 m (10 ft) și 6 m (20 ft), cu lungimea de tăiere controlată de măsurarea lungimii pe bază de codificator și poziționarea servo cu o precizie de ± 1 mm pe toată durata producției.

Masa de rulare și sistem de stivuire

Lungimile tăiate ies pe o masă de curățare — un transportor cu role care susține canalul pe măsură ce acesta încetinește de la viteza liniei. Sistemele automate de stivuire grupează apoi lungimile tăiate în pachete numărate pentru manipulare, bandare și expediere în aval. Pe liniile de mare volum care produc 10.000 de metri pe tură, stivuirea automată cu grupare robotică sau mecanică reduce semnificativ costul forței de muncă și daunele de manipulare care rezultă din stivuirea manuală a secțiunilor lungi și grele de canal.

Intrări de materiale: clase de oțel, grosimi și acoperiri

Mașina de formare a rulourilor de canale trebuie specificată și configurată pentru gama de materiale pe care o va procesa. Caracteristicile materialului influențează în mod direct proiectarea sculelor cu role, cerințele de forță de formare, toleranța la retur și geometria sculelor de perforare necesare pentru a produce găuri curate.

Canalul standard de bară este produs din bobină de oțel galvanizat la cald (HDGI) sau oțel laminat la rece (CRS) conform ASTM A1011 sau echivalent, în grosimi de 1,5 mm, 2,0 mm și 2,5 mm (aproximativ ecartamentul 16, 14 și 12) pentru canal structural de ușoare, standard și, respectiv, pentru sarcini grele. Bobina pregalvanizată este cel mai comun material de intrare pe piețele în care este necesară rezistența la coroziune, permițând ca canalul finit să fie utilizat fără acoperire suplimentară. Oțelul electrogalvanizat, oțel inoxidabil (304 și 316L), aluminiu (6061-T6) și oțel decapat și uleiat laminat la cald (HRPO) sunt prelucrate pe același tip de mașină cu scule adecvate și ajustări ale parametrilor.

Limita de curgere a materialului are un efect direct asupra revenirii elastice - recuperarea elastică care are loc după îndoire. Oțelurile cu rezistență mai mare (limita de curgere peste 350 MPa) se retrag mai mult decât oțelul moale după fiecare stație de formare, necesitând ca sculele de rulare să se îndoiască la un unghi de compensare. O linie de canal de bară configurată pentru oțel moale de 250 MPa va produce canale cu buze deschise, sub îndoite, dacă este utilizată cu oțel de înaltă rezistență de 550 MPa, fără a recompensa geometria sculei. Sistemele de scule cu schimbare rapidă care permit reglarea sau înlocuirea rolelor de formare cu diferite grade de materiale fără demontare completă reprezintă o caracteristică semnificativă a productivității pe liniile care prelucrează mai multe specificații de material.

Variante de profil și schimbare a sculelor

Piața canalelor de bară cuprinde o gamă mai largă de variante de profil decât secțiunea C standard unică. O unitate de producție care deservește mai multe segmente de piață are nevoie de o linie capabilă să producă aceste variante, fie prin schimbarea sculelor, fie printr-o configurație de linie dedicată cu mai multe profiluri.

Familiile obișnuite de profiluri de canal de bară includ:

• Canal C standard (41 × 41 mm bandă, simplu) — cel mai larg produs profil; utilizat pentru aplicații generale de sprijin, agățare și contravântuire în construcții MEP (mecanice, electrice, sanitare)
• Canal spate în spate (41 × 82 mm dublu) — două canale standard sudate sau laminate ca o singură secțiune pentru aplicații cu sarcini mai mari; unele linii produc acest lucru ca un singur profil laminat, mai degrabă decât două sudate simple
• Canal profund pentru picioare (41 × 62 mm, 41 × 82 mm) — bandă mai înaltă pentru o rigiditate mai mare la îndoire; utilizat în structurile de montare solară și aplicațiile industriale de susținere a conductelor
• Canal web cu jumătate de slot și solid — variante cu modele de găuri diferite sau fără găuri, produse pe aceeași linie de formare prin comutarea inserțiilor matrițelor perforate
• Profil superficial / Z-pane — variante cu secțiune mai ușoară pentru suportul jgheabului de cabluri și încadrare ușoară, produse de obicei din material mai subțire (1,0–1,2 mm)

Timpul de schimbare a sculelor este o măsură operațională cheie pentru liniile cu mai multe profiluri. O schimbare convențională - îndepărtarea și reinstalarea tuturor stațiilor de rulare de formare - durează 4-8 ore pe o linie tipică de canal de bară. Sisteme de scule cu schimbare rapidă folosind seturi de role montate pe casete reduceți acest lucru la 45-90 de minute, îmbunătățind dramatic viabilitatea economică a unor serii scurte de producție și permițând producția la comandă a mai multor profile dintr-o singură investiție în linie.

Specificații cheie ale mașinii de evaluat

Când se specifică sau se compară mașinile de deformat cu rulouri, următorii parametri definesc capacitatea de producție a mașinii, calitatea producției și costul total de proprietate:

Selectarea sistemului de propulsie merită o atenție deosebită. Liniile mai vechi de canal de lonjeroane folosesc o cutie de viteze cu un singur motor și un sistem de transmisie cu lanț care transmite puterea către toate stațiile de rulare de la un motor central. Acesta este robust din punct de vedere mecanic și cu costuri reduse, dar nu oferă control independent al vitezei pe stație. Linii moderne AC servo-acționate utilizați servomotoare individuale pe stație sau pe grup de stații, permițând sincronizarea precisă a vitezei, accelerarea și decelerația rapidă pentru întreruperea zborului și feedback de diagnosticare de la fiecare unitate care facilitează întreținerea predictivă. Serviciul premium de servomotor peste un sistem de cutie de viteze cu lanț este de obicei recuperat în decurs de 12-24 de luni prin deșeuri reduse, schimbare mai rapidă și timpi de întreținere mai mici pe liniile de mare volum.

Instalare, punere în funcțiune și configurare de producție

O linie de formare cu rulouri a canalelor de bare necesită o planificare atentă a instalării pentru a se asigura că performanța producției se potrivește cu specificațiile mașinii. Următorii factori sunt adesea subestimați în planificarea proiectului și sunt cauze frecvente ale punerii în funcțiune întârziate sau ale calității substandard ale ieșirii după instalare.

Fundație și aliniere. Cadrul morii de formare trebuie instalat pe o pardoseală de beton rigidă, plană - de obicei, 150-200 mm placă armată minim - și aliniată la 0,1 mm/m de-a lungul axei longitudinale a liniei. Nealinierea între presa de pre-poansonare, moara de formare și presa de tăiere cauzează probleme de urmărire a benzii care se manifestă ca canal răsucit sau cambrat și uzură accelerată a marginilor pe rolele de formare. Se recomandă insistent o verificare a alinierii cu laser după instalare și după orice așezare a fundației în primele 3-6 luni de funcționare.

Unghiul de intrare a benzii și configurarea ghidajului. Banda trebuie să intre în prima stație de formare la înălțimea și poziția laterală corecte. Majoritatea producătorilor oferă un ghidaj de intrare cu reglare laterală și verticală în acest scop. Ieșirea presei pre-poansonare trebuie să fie aliniată precis cu intrarea morii de formare - orice decalaj vertical sau lateral creează un braț de pârghie care generează sarcină laterală pe primele role de stație de formare și introduce cambra benzii.

Inspecția primului articol și calibrarea profilului. După configurarea inițială cu un nou tip de material sau unelte de profil, primii 5-10 metri de producție trebuie măsurați în raport cu desenul profilului la mai multe secțiuni transversale de-a lungul lungimii. Lățimea benzii, lungimea buzei, unghiul buzei, înălțimea totală și dreptatea (proa și cambra conform ASTM A568 sau echivalent) trebuie verificate înainte de autorizarea producției complete. Ajustările la spațiile de rulare și pozițiile de rulare laterală în această etapă sunt normale și de așteptat; documentarea parametrilor finali de configurare creează o linie de bază repetabilă pentru schimbările viitoare ale bobinei.

Sistem de lubrifiere. Formarea cu role a oțelului galvanizat generează frecare la zonele de contact al rolelor de formare, care atât uzează sculele, cât și poate deteriora stratul de zinc pe canalul finit. Majoritatea liniilor de canalizare a lonjelor folosesc un sistem de lubrifiere cu recirculare de ceață de ulei sau de inundare pe stațiile de formare, cu lubrifiantul filtrat și recirculat. Alegerea lubrifianților – de obicei un ulei de formare ușoară sau un compus de formare care previne rugina – ar trebui să fie adaptată cerințelor de tratament de suprafață postformare; reziduurile de ulei de pe suprafața canalului trebuie să fie compatibile cu orice vopsire din aval, vopsire cu pulbere sau alte procese de galvanizare pe care le va aplica clientul.