Mitä ovat putken rei'itys, putkikaarirei'itys ja rei'ityskoneet ja kuinka ne valitaan, käytetään ja ylläpidetään?

Tarkkuusmetallin valmistus riippuu kyvystä poistaa materiaalia puhtaasti, toistuvasti ja nopeasti putki- ja levymassasta ilman, että työkappale vääristyy, syntyy lisäviimeistelyä vaativia toissijaisia ​​purseita tai kokoonpanoon kertyviä mittavirheitä. Putken rei'ityskone, putkikaarirei'ityskone ja teollinen rei'ityskone käsittelevät kukin tämän vaatimuksen tiettyä segmenttiä, ja yhdessä ne edustavat metallilevytyöpajoille, rakennevalmistuspajoille, huonekaluvalmistajille ja autokomponenttien valmistajille tarkoitettua ydinrei'itysteknologiaa, jotka toimivat kaikilla tuotantomäärillä räätälöidyistä kertatöistä suurimääräisiin automatisoituihin tuotantomääriin.

Suora vastaus jokaiselle valmistajalle, joka arvioi näitä koneluokkia, on tämä: a Putken lävistyskone on oikea investointi, kun ensisijainen tarpeesi on luoda tarkkoja pyöreitä tai muotoiltuja reikiä putkimaisiin osiin ilman, että putken seinämässä on soikeita vääristymiä; Putken kaarilävistyskone tarvitaan, kun putkien päissä on oltava lovet satulaliitoksien luomiseksi hitsattuja rakenneliitoksia varten. Tehtävä vaatii muotoiltua meistigeometriaa yksinkertaisen rei'ityksen sijaan; ja rei'ityskone litteässä levykokoonpanossaan hoitaa metallilevy- ja rakenneosien rei'itystehtävät, joissa työkappale on tasainen tai vain lievästi kaareva ja lävistysvoima voidaan kohdistaa kohtisuoraan materiaalin pintaan. Näiden eroavaisuuksien ymmärtäminen, kunkin konetyypin keskeiset tekniset tiedot sekä pitkän aikavälin suorituskyvyn määrittävät valinta- ja huoltokriteerit muodostavat perustan sellaisten hankintapäätösten tekemiselle, jotka palvelevat tuotantovaatimuksiasi laitteen koko käyttöiän ajan.

Tarkkuutta metallin valmistuksessa: miksi lävistystekniikka on tärkeää

Metallikomponenttien valmistus, jotka on liitettävä, kohdistettava tai liitettävä muihin osiin, riippuu pohjimmiltaan mittojen tarkkuudesta reiän ja loven kohdissa. Jopa 0,5 mm poissa paikaltaan rakenteellisessa kannattimessa tai auton runkokiskassa oleva reikä vaatii aikaa ja kuluvaa materiaalia kuluttavaa jälkikäsittelyä, ja jos virhettä ei havaita ennen asennusta, se voi vaarantaa liitoksen mekaanisen eheyden tai vaatia kalliita korjaustoimenpiteitä osittain kootussa rakenteessa.

Manuaalinen poraus, historiallinen vaihtoehto konerei'itykselle reikien tekemiseen metallien valmistuksessa, tuottaa hyväksyttäviä tuloksia prototyyppityöhön ja erittäin vähäiseen tuotantoon, mutta sillä on merkittäviä rajoituksia tuotantoympäristössä. Poraus on leikkausprosessi, joka poistaa materiaalia pyörittämällä, ja se on luonnostaan hitaampi kuin lävistys (joka poistaa materiaalin yhdellä painalluksella), tuottaa erilaisen reiän reunan laadun (poratuissa reunoissa on työkalujälkiä ja pieniä purseet, jotka vaativat purseenpoistoa, kun taas rei'itetyissä reunoissa on puhdas leikkausalue ja minimaalinen kaatuminen sisääntulopinnalla), ja vaatii pilottimerkinnän, valmiin toimenpiteen kolmen erillisen toimenpiteen, porauksen sijaan. koneen lävistysoperaatio.

Tuotantomittaukset osoittavat johdonmukaisesti, että pehmeällä teräsputkella toimiva hydraulinen putkenlävistyskone voi tehdä reiän 3–8 sekunnissa sykliä kohden, mukaan lukien paikannusaika, verrattuna 45–90 sekuntiin vastaavalla manuaalisella porauksella ja purseenpoistolla. Kun tuotantomäärä on 200 reikää päivässä, tämä tehokkuusero edustaa 2–4 ​​tunnin työvoiman säästöä päivittäin, mikä lisää suoraan tuotantokustannuksia ja lisää lisätyökapasiteettia. Tämä aika- ja laatuetu on koko putki- ja rei'ityskoneiden kategorian kaupallinen perusta ja syy, miksi nämä koneet ovat syrjäyttäneet manuaalisen porauksen kaikissa tuotantoympäristöissä, joissa määrä oikeuttaa laiteinvestoinnin.

Mikä on putken lävistyskone? Komponentit, toiminnot ja edut

Putkenlävistyskone on erikoispuristin, joka on suunniteltu luomaan reikiä pyöreän, neliömäisen tai suorakaiteen muotoisen putken osan seinämään työntämällä muotoiltu meistin putken seinämän läpi ja vastakkaiselle puolelle sopivaan suulakkeeseen ilman, että putken poikkileikkauksen geometria romahtaa, soikea tai muuten vääristyy. Kriittinen suunnitteluhaaste, joka erottaa erillisen putkenlävistyskoneen yleisestä reikäpuristimesta, on putken sisäisen tuen tarjoaminen lävistysiskun aikana, mikä estää putken seinämän sisäänpäin painumisen, joka muuten tapahtuisi, kun meisti pakottaa tiensä onton osan tukemattoman kaarevan seinämän läpi.

Hydraulijärjestelmät putkenlävistyskoneissa

Tuotantoputken lävistyskoneen tehonsiirtojärjestelmä on lähes yleisesti hydraulinen keskiraskaassa ja raskaassa käytössä olevissa koneissa syistä, jotka hyödyttävät suoraan lävistysprosessia. Hydrauliset toimilaitteet tuottavat erittäin suuren voiman erittäin lyhyen iskun aikana tarkalla voimansäädöllä, mikä on ihanteellinen voimaprofiili lävistysoperaatioon: suuri alkuvoima leikkauksen käynnistämiseksi, jatkuva voima materiaalin paksuuden läpi lävistyksen suorittamiseksi loppuun ja meistimen nopea takaisinveto syklin nopeaan loppuun saattamiseen.

Teollisuuden putkenlävistyskoneiden lävistysvoima on yleensä 10–100 tonnia, ja luokan 20–40 tonnin koneet kattavat suurimman osan tuotannosta valmistettavasta putkimaisesta terästöstä seinämänpaksuuksilla 1,5–8 mm tavallisessa pehmeässä teräksessä. Hydraulijärjestelmä ylläpitää tätä voimatasoa johdonmukaisesti koko tuotantopäivän ajan ilman tehon väsymistä, joka vaikuttaa mekaanisiin vauhtipyöräpohjaisiin koneisiin, jotka toimivat nopeilla sykliaikatauluilla. Hydraulipaine voidaan myös asettaa tarkasti rajoittamaan lävistysiskun syvyyttä, mikä suojaa meistiä ja putkea liialliselta lävistysvoimalta, joka lyhentäisi työkalun käyttöikää.

Diesetit: Putken lävistyksen tarkkuuskomponentti

Suulakesarja koostuu meististä (urospuolinen komponentti, joka tunkeutuu putken seinään) ja muotista (naaraskomponentti, joka vastaanottaa meistinkappaleen ja määrittää reiän geometrian). Muottisarjan laatu määrittää suoraan reiän mittojen tarkkuuden, reunan laadun, meistien välisen välyksen ylläpidon tuhansien jaksojen aikana ja meistinpalojen irrottamisen helppouden jokaisen vedon jälkeen. Arvioitavat avainsuutinsarjan tekniset tiedot sisältävät:

• Lävistys- ja meistimateriaali: Laadukkaat tuotantosuutinsarjat kevyeen teräsputkien lävistykseen on valmistettu D2- tai vastaavasta korkeakromipitoisesta työkaluteräksestä (noin 12 prosenttia kromia, 1,5 prosenttia hiiltä), joka on lämpökäsitelty 58-62 HRC-kovuusasteeseen. Tämä spesifikaatio saavuttaa 50 000 - 150 000 lyöntijakson miedossa teräksessä ennen uudelleenhiontaa. Ruostumattomasta teräksestä tai lujasta teräksestä valmistettujen lävistysten yhteydessä on määritelty jauhemetallurgiset työkaluteräkset, joilla on korkeampi kulutuskestävyys.
• Punch to die välys: Lävistimen ja muotin välinen säteittäinen välys on tyypillisesti 5-10 prosenttia materiaalin seinämän paksuudesta per sivu. Riittämätön välys aiheuttaa liiallista lävistys- ja meistikulumista ja voi aiheuttaa lävistysten rikkoutumisen lisäleikkausjännityksen vaikutuksesta; liiallinen välys aiheuttaa suuremman kaatumisalueen lävistimen sisääntulopinnalle ja suuremman purseen ulostulopinnalle, mikä heikentää reiän reunan laatua. Oikea välys tulee ilmoittaa kullekin materiaalityypille ja paksuusyhdistelmälle suutinsarjoja tilattaessa.
• Etanan pidättäminen ja irtoaminen: Jokaisen lyöntiiskun jälkeen irrotettu hylsy on poistettava luotettavasti muotin ontelosta, jotta estetään etanan muodostuminen, joka vaurioittaisi meistiä ja kohdistaisi väärin seuraavat lävistykset. Laadukkaat muottisarjat sisältävät irrotuslevyt ja poistojouset, jotka poistavat positiivisesti palat paluuiskussa.

Karat: Sisäinen tuki reiän laatutuloksiin

Kara on sisäinen tukikomponentti, joka erottaa erillisen putkenlävistyskoneen tavallisesta litteäreikäpuristimesta. Putken lävistyskoneessa suulake asennetaan putken sisään (putken poraukseen työntyvän karakokoonpanon päälle tai sen sisään) eikä tasaisen levyn alle. Kun meisti tunkeutuu putken seinämään ulkopuolelta, putken sisällä oleva meisti tukee lävistysvoimaa antamatta putken seinämän taipua sisäänpäin, mikä säilyttää putken pyöreän tai suorakaiteen muotoisen poikkileikkauksen geometrian koko lävistysliikkeen ajan. Ilman karatukea reiän tekeminen putkeen, jonka seinämän paksuuden ja halkaisijan suhde on alle noin 1:10, aiheuttaisi putken soikean muotoisen tai lommahduksen rei'ityskohdassa, jolloin muodostuisi epämuodostunut reikä, joka ei ehkä hyväksy kiinnitintä tai liitintä, jota se on suunniteltu vastaanottamaan ja mikä saattaa edellyttää putken romuttamista.

Putken lävistyskone vs. manuaalinen poraus: Tuotantotapaus

Jo mainitun sykliaikaedun lisäksi putkilävistyskoneet tarjoavat useita laatu- ja prosessietuja manuaaliseen poraukseen verrattuna, jotka ovat erityisen tärkeitä tuotantoympäristöissä:

• Ei lämmön muodostumista reiässä: Poraus tuottaa merkittävää leikkauslämpöä työkalun materiaalin rajapinnassa, mikä voi aiheuttaa paikallisia metallurgisia muutoksia (ruostumattoman teräksen työkarkaisu, hiiliteräksen pinnan hiilenpoisto) ja lämpövääristymiä ohutseinämäisissä putkissa. Lävistys on kylmäleikkausprosessi, joka ei tuota lämpöä eikä siten vaikuta materiaalin ominaisuuksiin reiän reunassa.
• Toistettava sijoittelu: Kiinteällä pysäyttimellä tai CNC-asemointijärjestelmällä varustettu putkilävistyskone paikantaa jokaisen reiän täsmälleen samaan kohtaan suhteessa putken päähän tai referenssiominaisuuteen, ja sijainnin toistettavuus on plus tai miinus 0,1–0,2 mm laadukkailla laitteilla. Manuaalinen poran sijoittelu mallilla tai piirretyllä viivalla saavuttaa tyypillisesti plus tai miinus 0,5 - 1,0 mm suotuisissa olosuhteissa ja huononee käyttäjän väsyessä.
• Ei metallilastuja: Poraaminen tuottaa jatkuvaa tai lohkeilevaa lastua, jota on käsiteltävä työkappaleen pinnan kontaminoitumisen ja käyttäjän loukkaantumisen estämiseksi. Lävistys poistaa puhtaan, erillisen etanan, joka on helppo kerätä ja kierrättää romuna saastuttamatta tuotantoympäristöä.

Putken kaarilävistyskoneiden ymmärtäminen: rakennusliitosten loveus

Putken kaarilävistyskone on erikoismuunnelma putken lävistyskonseptista, joka luo muotoiltuja, kaaren muotoisia lovia putken päähän sen sijaan, että se tekee reikiä sen seinään. Näitä kaaren lovia kutsutaan joskus satulaleikkauksiksi tai kopeiksi päiksi, ja niiden tarkoituksena on mahdollistaa yhden putken liittäminen päästä vastakkain risteävän putken sylinterimäiseen pintaan asennossa, joka tarjoaa maksimaalisen hitsauskosketusalueen kahden putken pinnan välille liitoksessa. Tuloksena oleva liitos on hitsattuina huomattavasti vahvempi kuin liitos, joka on tehty leikkaamalla liitosputken pään neliö ja tukeutumalla osittaiseen kosketukseen pääputken kaarevan pinnan kanssa.

Mikä tekee putkikaarilävistyskoneesta ainutlaatuisen

Putken kaarilävistyskoneen tekninen ominaisuus on sen muotoiltu työkalut: meisti ja meisti koneistetaan sen kaarigeometrian mukaan, joka liittyy liitosputken halkaisijan ja pääputken halkaisijan yhdistelmään, jota varten lovi luodaan. Kun tavallinen putkenlävistyskone käyttää lieriömäistä tai muotoiltua litteää rei'ityskonetta, putkikaarilävistyskone käyttää lävistysprofiilia, joka vastaa pääputken ulkosädettä, johon liitosputken pää asetetaan. Tämän profiilin geometrian määrittää kahden putken halkaisijan ja liitoksen kulman välinen suhde (joka voi olla 90 astetta kohtisuorassa liitoksessa tai mikä tahansa muu kulma kulmaliitoksissa).

Putken kaarilävistyskone voi luoda tarkasti muotoillun satulan loven yhdellä painalluksella, joka vaatisi vannesahan leikkaamisen, kulmahiomakoneen muotoilun ja manuaalisen viilaamisen yhdistelmän saavuttamiseksi perinteisillä menetelmillä, ja koneella valmistettu lovi saavuttaa jatkuvasti plus/miinus 0,3–0,5 mm:n sovitustarkkuuden liitosrajapinnassa verrattuna plus tai miinus 3 mm:iin. Tämä tarkkuuden parannus pienentää suoraan liitoksen hitsausrakoa, parantaa hitsin laatua, vähentää tarvittavan täytemetallin määrää ja tuottaa vahvemman viimeistellyn liitoksen, joka vaatii vähemmän hitsin jälkitarkastusta ja korjausta.

Putken kaarilävistyskoneiden sovellukset

Putken kaarilävistyskoneita käytetään useilla tuotantosektoreilla, joissa hitsatut putkimaiset rakenteet vaativat puhtaat, tarkat päätyliitokset:

• Huonekalujen valmistus: Metalliset huonekalukehykset, hyllyjärjestelmät ja pyöreistä putkiosista rakennetut esittelykalusteet edellyttävät kaarilovitettuja liitoksia, joissa poikkipalkit liittyvät pystysuoraan pylvääseen. Liitoksen visuaalinen laatu on tärkeä koristehuonekalusovelluksissa, ja Tube Arc Punching Machinella tuotettu puhdas, tiiviisti istuva satulan loveus luo hitsausliitoksia, jotka vaativat vain vähän viimeistelyä ennen kuin huonekalut maalataan tai jauhemaalataan kuluttajamarkkinoille.
• Autojen rungot ja turvahäkit: Moottoriurheilun turvahäkit, ajoneuvojen alustan apurungot ja hyötyajoneuvojen suojatangot on valmistettu kromi- tai pehmeästä teräksestä pyöreästä putkesta, joka vaatii lovetut liitokset jokaisessa solmussa. Turvahäkkien valmistuksen turvallisuusmääräykset useimmissa moottoriurheiluluokissa edellyttävät, että häkkiputkiliitännät saavuttavat tietyn vähimmäiskosketusprosentin liitosrajapinnassa, mikä voidaan saavuttaa luotettavasti vain koneellisesti uurretuilla putken päillä. Putken kaarilävistyskoneen avulla häkin rakentajat voivat täyttää nämä turvallisuusvaatimukset johdonmukaisesti ja tehokkaasti.
• Rakentaminen ja rakenteiden valmistus: Kaidejärjestelmät, turvakaiteet, arkkitehtonisten teräsrakenteiden rakenteelliset solmut ja leikkikenttälaitteet käyttävät hitsattuja putkimaisia kehyksiä, joissa arkkitehdit tai insinöörit määrittelevät kaariloviliitokset sekä rakenteellisista että esteettisistä syistä. Putken kaarilävistyskoneen avulla valmistajat voivat valmistaa näitä liitoksia sellaisilla tuotantonopeuksilla, jotka tekevät putkimaisista rakennejärjestelmistä kilpailukykyisiä vastaavien hitsattujen levy- tai profiiliteräsrakenteiden kanssa.
• Teollisuuslaitteet ja putkituet: Prosessilaitosten putkituet, laitteiden rungot ja kulkurakenteet, jotka on valmistettu tavallisista pyöreistä ontoista osista, käyttävät kaarilovitettuja liitoksia putkien kohdistuksen ylläpitämiseksi monimutkaisissa kolmiulotteisissa solmukohdissa. Koneen lovettujen putkiliitosten tarkkuus vähentää asennusaikaa työmaalla ja säätötarvetta rakenneasennuksen aikana.

Koneen lovettujen putkien päiden hitsausvalmius

Termi hitsaus valmis viittaa putkien kaarilävistyskoneiden yhteydessä leikatun pinnan laatuun putken lovetussa päässä. Hyvin sovitettu meistisarja oikein asennettuun putken kaarilävistyskoneeseen tuottaa loven, jonka leikkauspinta on kohtisuorassa putken akseliin nähden koko kaaren ajan, ja pintakäsittely on sileä ja ilman työkalun jälkiä ja kulmahiomakouruja, jotka ovat ominaisia ​​käsin muotoilluille loville. Tämä hitsausvalmis pinta ei vaadi toissijaista pinnan esikäsittelyä ennen liitoksen kiinnittämistä ja hitsausta, mikä säästää asennus- ja tarkastusaikaa, joka muuten tarvittaisiin liitoksen hitsauskelpoisuuden tarkistamiseen.

Teollisen rei'ityskoneen monipuolisuus

Teollinen rei'ityskone on lävistysteknologiaperheen laajin luokka, joka kattaa sekä tasolevy- että putkirei'ityskokoonpanot ja palvelee laajimman valikoiman materiaaleja, reikäkokoja ja tuotantomääriä. Rei'ityskoneiden kapasiteettiparametrien ja materiaalien yhteensopivuuden ymmärtäminen on välttämätöntä oikean konespesifikaation sovittamiseksi kuhunkin tuotantosovellukseen.

Litteä levy vs putken rei'itys: keskeiset erot

Tasolevyn ja putken rei'ityksen välinen ero määrittää vaaditun koneen kokoonpanon, suutinsarjan geometrian ja työkappaleen tukivaatimukset lävistyksen aikana:

• Litteän lävistys: Työkappale on tuettu tasaiselle tukilevylle muotin aukon alapuolelle. Lävistin laskeutuu pystysuunnassa materiaalin läpi ja etana työntyy alaspäin suulakkeen aukon kautta palkin alla olevaan keräysastiaan. Tasolevyrei'ityskoneet vaativat minimaalisen työkappaleen kiinnityksen ja pystyvät käsittelemään monenlaisia ​​levy- ja levypaksuuksia yksinkertaisesti säätämällä rei'ityssyvyyttä ja vaihtamalla suulakesarjaa kunkin materiaalin paksuuden ja reiän halkaisijan yhdistelmän mukaan.
• Putken rei'itys: Työkappale on ontto osa, joka on tuettava sisäpuolelta lävistyksen aikana (katso tuurnakeskustelu yllä). Koneen kokoonpanon tulee sallia putken lataaminen aksiaalisesti tuurnalle, joka paikantaa putken sisällä olevan muotin oikeaan kohtaan ennen kuin meisti laskeutuu alas. Putken rei'ityskoneissa on tyypillisesti vaakasuora asettelu, jossa putki kuormitetaan koneen rungon sivulta tai päästä, mikä on olennaisesti erilainen mekaaninen järjestely kuin litteän levykoneen pystysuora tuki.

Rei'ityskoneiden kapasiteetti ja vetoisuus

Tiettyyn toimenpiteeseen tarvittava lävistysvoima määräytyy materiaalityypin, materiaalin paksuuden ja lävistimen poikkileikkauksen kehän mukaan (pyöreässä lävistimessä tämä on pi kerrottuna lävistimen halkaisijalla). Likimääräinen lävistysvoimakaava on: Voima (tonnia) = ympärysmitta (mm) kerrottuna paksuudella (mm) kerrottuna leikkausvoimalla (N/mm2) jaettuna 1 000:lla. Pehmeälle teräkselle, jonka leikkauslujuus on noin 280 N/mm2, halkaisijaltaan 20 mm:n reiän lävistäminen 5 mm paksun levyn läpi vaatii noin: 63 mm kerrottuna 5 mm kerrottuna 280 N/mm2 jaettuna 1 000:lla = 88 kN eli noin 9 tonnia. Tämä laskentamenetelmä osoittaa, miksi koneen vetoisuus on valittava turvamarginaalilla, joka ylittää paksuimman materiaalin suurimman lasketun lävistysvoiman ja suurimman reiän halkaisijan suunnitellulla työalueella: Rei'ityskoneen käyttäminen sen nimellispainolla tai sen yläpuolella nopeuttaa muotin kulumista, voi vaurioittaa koneen runkoa väsymishalkeilun vuoksi kankaan jännityskeskittymiskohdissa tai rungon rungossa.

Käytännön valintaoppaana seuraava taulukko sisältää likimääräiset vetoisuusvaatimukset yleisimmille lävistysoperaatioille useimmille käytetyille materiaalityypeille ja paksuuksille:

Materiaalien yhteensopivuus koko rei'ityskoneiden valikoimassa

Teollisia rei'ityskoneita käytetään rutiininomaisesti kolmessa ensisijaisessa metalliryhmässä, joista jokaisella on erityiset vaatimukset suutinsarjan spesifikaatioille, rei'itysgeometrialle ja voitelulle:

• Hiiliteräs (mieto teräs): Yleisin rei'ityskoneen materiaali, jonka ennustettava leikkauslujuus on 260 - 320 N/mm2 ja hyvä lävistettävyys 1 mm - 12 mm:n paksuudella asianmukaisesti luokitelluissa koneissa. Standardi D2-työkaluterässuulakesarjat soveltuvat hiiliteräksen lävistykseen tuotantomäärissä jopa 100 000 kiertoon uusintahiontojen välillä, kun oikea välys ja voitelu säilyvät.
• Ruostumaton teräs: Vaikeampi lävistettävä kuin vastaavan paksuinen hiiliteräs (leikkauslujuus 380–450 N/mm2 austeniittisille laaduille, kuten 304 ja 316), mikä vaatii noin 40–50 prosenttia enemmän lävistysvoimaa kuin hiiliteräs samalla paksuudella ja reiän halkaisijalla. Ruostumaton teräs myös kovettuu nopeasti iskun alkuvaiheissa, mikä lisää iskun loppuun saattamiseen tarvittavaa voimaa ja nopeuttaa muotin kulumista. Jauhemetallurgiset työkaluteräkset tai TiN-pinnoitetut lävistimet pidentävät merkittävästi meistin käyttöikää ruostumattoman teräksen lävistyssovelluksissa.
• Alumiini: Kolmesta materiaalista helpoin lävistettävä voimavaatimusten suhteen (leikkauslujuus 100-200 N/mm2 seoksesta ja laadusta riippuen), mikä mahdollistaa paksumpien levyjen lävistyksen pienemmän vetoisuuden koneissa kuin vastaavan paksuisen teräksen. Alumiinin lävistyksen suurin haaste on etanan tarttuvuus: alumiinin taipumus sappiutua ja tarttua lävistyspintaan voi saada etanat vedeytymään takaisin suulakkeeseen ja sitten lyömään väärin seuraavassa vedossa. Hienojakoiset urakuviot lävistyspinnassa ja aktiiviset hylsynpoistojärjestelmät vastaavat tähän haasteeseen erityisissä alumiinisovelluksissa.

Tärkeimmät tekijät, jotka on otettava huomioon ostaessasi putki- ja rei'ityskoneita

Putken rei'ityskoneen, putkikaarirei'ityskoneen tai teollisen rei'ityskoneen hankinta edellyttää useiden toisistaan riippuvien teknisten ja toiminnallisten tekijöiden arviointia, jotka yhdessä määrittävät, toimiiko valittu kone luotettavasti vaaditulla tuotantonopeudella ja laatutasolla koko käyttöikänsä ajan. Keskittyminen yleisiin spesifikaatioihin, kuten enimmäisvetoisuuteen, ottamatta huomioon työkaluekosysteemiä, automaatiokykyä ja koneen huoltovaatimuksia, johtaa hankintapäätöksiin, jotka eivät toimi käytännössä.

Seinän paksuus ja putken halkaisija putkenlävistyskoneille

Putken seinämän paksuuden ja putken ulkohalkaisijan yhdistelmä on ensisijainen määrittelyperuste putken lävistyskoneen valinnassa, koska se määrittää tarvittavan lävistysvoiman, tarvittavan tuurnan halkaisijan ja käytännölliset minimi- ja enimmäisreikien koot, jotka voidaan lävistää ilman materiaalin vääristymiä. Putken lävistyskoneen määrittelyn tärkeimmät nyrkkisäännöt ovat:

• Pienin reiän halkaisija suhteessa seinämän paksuuteen: Pienin suositeltu lävistimen halkaisija mille tahansa materiaalille on sama kuin materiaalin paksuus. Rei'itys halkaisijaltaan pienempi kuin materiaalin paksuus altistaa rei'itykselle liiallisen puristusjännityksen, joka aiheuttaa ennenaikaisen murtuman. 4 mm:n seinämävahvuuden putkessa minimireiän halkaisija on siis 4 mm ja 6 mm:n minimi on käytännöllisempi tuotannon luotettavuuden kannalta.
• Suurin reiän halkaisija suhteessa putken halkaisijaan: Rei'itys, jonka halkaisija lähestyy tai ylittää putken sisäreiän halkaisijan, poistaa putken seinämästä niin paljon materiaalia, että putken rakenteellinen eheys vaarantuu. Käytännöllinen maksimireiän halkaisija on noin 70 prosenttia putken ulkohalkaisijasta pyöreissä putkiosissa, jotta reiän kehän ympärillä säilyy riittävästi jäljellä olevaa seinämateriaalia.
• Koneen putken halkaisijaalue: Putkenlävistyskoneet suunnitellaan tyypillisesti tietyn putken halkaisijaalueen ympärille, ja niissä on vaihdettavat karakokoonpanot, joiden avulla kone pystyy sovittamaan erikokoisia putkia suunnittelualueellaan. Varmista ennen ostamista, että koneen tuurnavalikoima kattaa koko halkaisijaltaan putkien valikoiman nykyisessä ja ennakoitavissa olevassa tuotantoaikataulussasi.

Tuotantomäärä: Manuaalinen vs. CNC-käyttö

Sovelluksen tuotantomäärävaatimukset määrittävät valitun koneen sopivan automaatiotason. Spektri täysin manuaalisesta täysin CNC-toimintoon edustaa suoraa kompromissia pääomakustannusten ja kappalekohtaisten tuotantokustannusten välillä, joka on arvioitava nykyisten ja ennustettujen tuotantomäärien yhteydessä:

• Manuaalinen käyttö: Käyttäjä asettaa putken tai levyn manuaalisesti jokaista lävistysiskua varten käyttämällä mekaanisia pysäyttimiä, vaakoja tai mallikiinnittimiä paikannusohjauksessa. Manuaalisilla koneilla on alhaisimmat pääomakustannukset (yleensä 5 000 - 30 000 dollaria hydraulisille putkenlävistyskoneille luokassa 10 - 30 tonnia) ja ne ovat käytännöllisiä jopa 50 - 100 työkappaleen tuotantomäärissä. Ne tarjoavat maksimaalista joustavuutta pienimääräisiin tilaustöihin, joissa jokaisella työkappaleella voi olla ainutlaatuinen reikäkuvio.
• Puoliautomaattinen toiminta: Moottoroidut putken indeksointijärjestelmät tai servoohjatut paikoituspysäytit automatisoivat paikannusvaiheen, kun käyttäjä lataa ja purkaa työkappaleita manuaalisesti. Puoliautomaattiset koneet sopivat tuotantomääriin 100-500 työkappaletta päivässä ja niillä saavutetaan plus tai miinus 0,2 mm:n paikannustoistettavuus ilman CNC-järjestelmän täyttä ohjelmointimonimutkaisuutta.
• CNC-toiminta: Täysin CNC-putkirei'ityskone tai rei'ityskone sisältää koneohjaimen, joka ohjelmoi täydellisen reikäkuvion jokaiselle osalle, paikantaa automaattisesti työkappaleen, ohjaa rei'itysiskuparametreja ja voi sisältää automaattisen työkappaleen lataamisen ja purkamisen valojen tuotantoa varten. CNC-järjestelmät saavuttavat asennon toistettavuuden plus tai miinus 0,05-0,1 mm ja ovat taloudellisesti perusteltuja tuotantomäärillä yli 500 työkappaletta päivässä tai monimutkaisille reikäkuvioille, jotka vaativat liikaa asetusaikaa manuaalisessa koneessa. CNC-rei'ityskone, jossa on automaattinen putkensyöttö, voi suorittaa 6 reiän kuvion 1,5 metrin putkeen 25–40 sekunnissa, mukaan lukien paikannusaika, tuotantonopeudella, joka vaatisi 3–4 käyttäjää vastaavilla manuaalisilla koneilla.

Työkalun vaihtaminen helposti ja helposti

Rei'ityskoneen käytännöllinen tuottavuus työpajassa tai sekatuotantoympäristössä riippuu ratkaisevasti siitä, kuinka nopeasti ja helposti meistisarjat voidaan vaihtaa erikokoisia tai -muotoisia reikiä vaativien töiden välillä. Muotinvaihtoaika vaikuttaa suoraan koneen tehokkaaseen käyttöasteeseen: koneen, joka vaatii 30 minuuttia vaihtamiseen yhdestä muotin koosta toiseen, merkittävä osa käytettävissä olevista tuotantotunneista kuluu asennukseen eikä lävistykseen tyypillisenä usean työn tuotantopäivänä. Arvioi seuraavat työkalun vaihto-ominaisuudet ennen ostamista:

• Nopeasti vaihdettavat meistinpidikejärjestelmät: Laadukas tuotanto Rei'ityskoneet käyttävät työkalujärjestelmiä, joissa lävistin on kiinnitetty pitimeen säteittäisellä lukitustapilla tai bajonettityylisellä pidätinmekanismilla, joka voidaan vapauttaa ja kytkeä uudelleen ilman työkaluja 30-60 sekunnissa. Koneet, jotka vaativat useiden pulttien löysäämistä ja kiristämistä jokaista lävistysmuutosta varten, ovat huomattavasti hitaampia asennuksessa ja luovat enemmän mahdollisuuksia lävistysvirheille muutoksen jälkeen.
• Muotin saatavuus valmistajalta ja jälkimarkkinoilta: Varmista ennen ostamista, että koneessa käytetään standardityökalujärjestelmää (kuten kansainvälisen standardin Wila-, Wilson- tai Trumpf-yhteensopivat työkalukoot), joille on saatavana eri lähteistä suutinsarjoja. Omat työkalujärjestelmät, jotka ovat saatavilla vain koneen valmistajalta, luovat riippuvuuden yhdestä lähteestä, mikä voi aiheuttaa tuotannon viivästyksiä ja vaihtotyökalujen korkeaa hintaa.

Putkien ja rei'ityslaitteiden huolto ja turvallisuus

Putkenlävistyskoneiden, putkikaarirei'ityskoneiden ja rei'ityskoneiden pitkän aikavälin suorituskyky riippuu yhtä paljon niiden käytön aikana sovelletusta huoltokurista kuin itse koneiden laadusta. Riittämätön huolto johtaa työkalujen ennenaikaiseen kulumiseen, hydraulijärjestelmän vioittumiseen ja turvallisuushäiriöihin, joita syntyy koneen osien hajoamisesta tilaan, jossa ne epäonnistuvat odottamattomasti kuormituksen alaisena. Seuraava huolto- ja turvallisuuskehys edustaa vähimmäishyvää käytäntöä tuotannon lävistysoperaatioissa.

Päivittäiset voitelu- ja tarkastuspöytäkirjat

Tuotantoputken rei'ityskoneen tai rei'ityskoneen päivittäisen huoltotöiden tulee käsitellä seuraavia kriittisiä järjestelmiä ennen päivän ensimmäistä lävistysjaksoa:

1. Hydrauliöljyn taso ja kunto: Tarkista hydraulisäiliön taso tarkastuslasia tai mittatikkua vasten. Öljymäärä alle minimitason viittaa vuotoon järjestelmässä, joka on tutkittava ja korjattava ennen tuotannon aloittamista. Maitomainen tai värjäytynyt öljy viittaa veden saastumiseen, joka heikentää hydrauliikan suorituskykyä ja aiheuttaa korroosiota venttiilin rungoissa ja sylintereissä. Öljyn lämpötilan tuotannon alussa tulisi antaa saavuttaa valmistajan vähimmäiskäyttölämpötila ennen täyden kuorman lävistysjaksojen aloittamista oikean öljyn viskositeetin ja hydraulisen vasteen varmistamiseksi.
2. Rei'itys ja meistin välys ja kunto: Tarkista rei'ityskärjessä ja suuttimen aukossa halkeamia, halkeamia tai epätavallisia kulumisjälkiä. Särjetty tai lohkeutunut lävistin on vaihdettava välittömästi: murtunut lävistyskärki voi sinkoaa sirpaleita suurella nopeudella puristusiskun aikana, mikä aiheuttaa vakavan ammusvaaran. Tarkista, ettei suulakkeen aukkoon ole kertynyt metallia edellisen päivän tuotannosta; alumiini ja jotkin ruostumattoman teräksen seokset ovat taipuvaisia ​​muodostamaan mikrohitsejä muotin pinnoille, mikä heikentää reiän laatua ja lisää lävistyskuormitusta.
3. Lävistimen voitelu: Levitä valmistajan suosittelemaa rei'itysvoiteluainetta lävistimen kärkeen ja materiaalin pintaan lävistimen sisääntulokohdassa ennen ensimmäistä sykliä. Lävistys ilman voitelua lisää kuorintavoimaa, joka tarvitaan meistin vetämiseen työkappaleesta jokaisen iskun jälkeen, mikä lisää kuorintalevyn ja lävistimen rungon kulumista ja voi aiheuttaa työstökarkaistujen materiaalien, kuten ruostumattoman teräksen, sappia ja kiinnittymistä lävistimen kärkeen.
4. Turvajärjestelmän toiminnan tarkistus: Testaa kaikki turvalukot (valoverhot, kaksi käsiohjainta, jalkapolkimen suojukset) jokaisen tuotantopäivän alussa varmistaaksesi, että ne toimivat oikein, ennen kuin käyttäjät aloittavat työn. Yön aikana tai kuljetuksen aikana vikaantunut turvalukitus on korjattava ennen koneen käyttöä: puristimen käyttö ilman toimivia turvalukkoja on vakava säännösten vastainen rikkomus useimmilla lainkäyttöalueilla ja altistaa sekä käyttäjän että työnantajan lailliselle vastuulle vamman sattuessa.

Käyttäjän turvallisuusstandardit ja henkilönsuojaimet

Putken rei'ityskoneet ja rei'ityskoneet tuottavat merkittävää potentiaalista energiaa lävistysliikkeessä, joka voi aiheuttaa vakavia puristusvammoja, jos käsi tai mikä tahansa ruumiinosa joutuu meistitilaan lävistysjakson aikana tai sen jälkeen. Koneen suojauksen, turvallisten työmenetelmien ja henkilönsuojainten (PPE) yhdistelmä on käsiteltävä kattavasti käyttäjien suojelemiseksi:

• Toimintapisteen vartiointi: Jokaisen tuotantoputken lävistyskoneen ja rei'ityskoneen muottitila on suojattava, jotta käyttäjä ei pääse käsiksi lävistyksen aikana. Valoverhot (valokennoesteet, jotka pysäyttävät puristuksen, jos valotaso rikkoutuu kädellä tai muottialueelle tulevalla esineellä) ovat vakiosuojatyyppi CNC- ja puoliautomaattisissa koneissa, joihin käyttäjän on päästävä lähelle muottialuetta tuotannon aikana. Kiinteät fyysiset suojukset (teräslevyt, joissa on urat työkappaleen lataamista varten) soveltuvat toistuvaan manuaaliseen käyttöön, jossa käyttäjän käsirata voidaan täysin ohjata suojuksen geometrialla.
• Kahden käden ohjaus: Manuaalisia rei'ityskoneita ja putkenrei'ityskoneita tulee käyttää kahdella käsiohjaimella, jotka edellyttävät, että käyttäjä painaa molempia ohjauspainikkeita samanaikaisesti rei'itysliikkeen aloittamiseksi, mikä estää yhden käden koskettamisen toisen käden ollessa stanssausalueella. Ohjausjärjestelmän tulee olla suunniteltu estämään pyöräily, jos jompikumpi ohjauspainike vapautetaan iskun aikana.
• PPE-vaatimukset: Putkenrei'ityskoneiden ja rei'ityskoneiden käyttäjien on käytettävä leikkausta kestäviä käsineitä käsitellessään metallilevytyökappaleita (ei puristusiskun aikana, jolloin käsien on oltava poissa suutinvyöhykkeestä), suojalaseja tai kasvonsuojaimia, jotka suojaavat sinkoutuneilta etanoilta ja metallilastuilta, turvajalkineita, joissa on teräskärkisuojaus putoavia työkappaleita vastaan ja työstöympäristössä, sekä kuulosuojaimia tuotantoympäristössä8, dB(A).
• Koulutus- ja pätevyysvaatimukset: Hydraulisten putkirei'ityskoneiden ja rei'ityskoneiden käyttäjien on saatava dokumentoitu koulutus konekohtaisista turvallisista toimintatavoista ennen kuin valvomaton käyttö sallitaan. Monilla lainkäyttöalueilla moottoripuristimien käyttö edellyttää muodollista pätevyyden arviointia, ja käyttäjien koulutuksesta on pidettävä kirjaa osana työnantajan työterveys- ja turvallisuusjohtamisdokumentaatiota.

Viitteet

Fundamentals of Metal Forming, Kalpakjian, S. ja Schmid, S. R. (2014). Valmistustekniikka ja -tekniikka , 7. painos. Pearson Education, Upper Saddle River, NJ. (Mevistysvoimalaskelmat ja muotin välyksen perusteet.)

Schuler GmbH (2019). Metallin muotoilun käsikirja . Springer, Berliini. (Hydraulinen puristussuunnittelu ja pimennystekniikka.)

Boljanovic, V. (2004). Metallilevyn muovausprosessit ja meistisuunnittelu . Industrial Press, New York. (Meistinsarja, meistien välys, työkalun käyttöikä.)

American Welding Society (2020). AWS D1.1 Rakennehitsauskoodi: Teräs . AWS, Miami, FL (Hitsiliitoksen valmisteluvaatimukset putkiliitoksille.)

Narayanan, R. G. ja Gupta, A. K. (toim.) (2012). Edistystä materiaalin muodostamisessa ja liittämisessä . Springer, New Delhi. (Putken lävistys- ja loveustekniikka.)

Kansainvälinen standardointijärjestö (2021). ISO 14120: Koneiden turvallisuus . ISO, Geneve. (Suojaa tuotantokoneiden suunnittelu- ja turvallisuusvaatimukset.)

Roberts, W. L. (1988). Teräksen kylmävalssaus . Marcel Dekker, New York. (Meistolaskelmissa käytettyjen terässeosten materiaalin leikkauslujuustiedot.)

Koneen käsikirja (2020). 31. painos. Industrial Press, New York. (Meistokaavat, muotinvälykset ja materiaalin työstettävyystiedot.)

Euroopan standardointikomitea (2006). EN 13736: Työstökoneiden turvallisuus: Pneumaattiset puristimet . CEN, Bryssel. (Hydrauliputkien lävistyskoneita koskevat painoturvallisuusstandardit.)

Lange, K. (toim.) (1985). Metallin muotoilun käsikirja . McGraw Hill, New York. (Kattava viite sammutus-, lävistys- ja muovausprosessimekaniikasta.)