Rysunek 1. Podczas cyklu walcowania w pionowym systemie z zasilaniem zwojowym, przednia krawędź „zawija się” przed rolkami gnącymi. Świeżo przycięta tylna krawędź jest następnie dociskana do krawędzi czołowej, przybijana gwoździami i spawana w celu uformowania zwiniętej skorupy .
Każdy w dziedzinie obróbki metali jest prawdopodobnie zaznajomiony z prasami do walcowania, niezależnie od tego, czy jest to zacisk początkowy, zacisk podwójny z trzema rolkami, geometria translacyjna z trzema rolkami, czy odmiana z czterema rolkami. Każda z nich ma swoje ograniczenia i zalety, ale mają one również mają jedną wspólną cechę: zwijają arkusze i arkusze w pozycji poziomej.
Mniej znana metoda polega na przewijaniu w pionie. Podobnie jak inne metody, przewijanie w pionie ma swoje ograniczenia i zalety. Te zalety prawie zawsze rozwiązują przynajmniej jedno z dwóch wyzwań. Jednym z nich jest wpływ grawitacji na przedmiot obrabiany podczas procesu walcowania oraz innym jest niska wydajność transportu materiałów. Poprawa obu może poprawić przepływ pracy i ostatecznie zwiększyć konkurencyjność producentów.
Technologia walcowania pionowego nie jest nowa. Jej korzenie sięgają kilku niestandardowych systemów zbudowanych w latach 70. XX wieku. W latach 90. niektórzy konstruktorzy maszyn oferowali walcarki pionowe jako regularną linię produktów. dziedzinie produkcji zbiorników.
Typowe zbiorniki i pojemniki, które są zwykle produkowane pionowo, obejmują zbiorniki i pojemniki dla przemysłu spożywczego i napojów, mleczarskiego, winiarskiego, piwowarskiego i farmaceutycznego;Zbiorniki do przechowywania oleju API;i spawane zbiorniki dla rolnictwa lub magazynowania wody. Walcowanie w pionie znacznie zmniejsza przenoszenie materiałów;generalnie wytwarza zakręty o wyższej jakości;i wydajniej zasila kolejne etapy produkcji montażu, osiowania i spawania.
Kolejna zaleta pojawia się tam, gdzie pojemność magazynowania materiałów jest ograniczona. Przechowywanie płyt lub arkuszy w pionie wymaga znacznie mniej stóp kwadratowych niż przechowywanie płyt lub arkuszy na płaskiej powierzchni.
Weźmy pod uwagę sklep, który toczy płaszcze (lub „ścieżki”) zbiorników o dużej średnicy na poziomych rolkach. Po zakończeniu walcowania operator spawa punktowo, opuszcza ramy boczne i zsuwa się z walcowanego płaszcza. Ponieważ cienki płaszcz wygina się pod własnym ciężarem , skorupa musi być podparta usztywnieniami lub stabilizatorami albo obrócona do pozycji pionowej.
Tak duża ilość czynności związanych z obsługą — podawanie arkuszy z pozycji poziomej do poziomych rolek, które następnie są wyjmowane i przechylane w celu ułożenia w stos po zwinięciu — może stwarzać różnorodne wyzwania produkcyjne. Dzięki przewijaniu w pionie magazyn eliminuje wszelkie przetwarzanie pośrednie. Arkusze lub arkusze są podawane i zwijane pionowo, klejone, a następnie podnoszone pionowo do następnej operacji. Podczas toczenia w pionie płaszcz zbiornika nie opiera się grawitacji i dlatego nie zapada się pod własnym ciężarem.
Niektóre walcowanie pionowe występuje na maszynach czterorolkowych, zwłaszcza w przypadku zbiorników o mniejszej średnicy (zwykle mniejszej niż 8 stóp średnicy), które będą wysyłane w dół rzeki i obrabiane w kierunku pionowym. System czterorolkowy umożliwia ponowne walcowanie w celu wyeliminowania niewygiętych powierzchni płaskich ( gdzie rolki chwytają talerz), co jest bardziej widoczne w przypadku muszli o małej średnicy.
Większość puszek jest walcowana pionowo przy użyciu trójwalcowych maszyn z dwoma tulejami zaciskowymi, przy użyciu półfabrykatów z blachy lub podawania bezpośrednio ze zwoju (podejście, które staje się coraz bardziej powszechne). W tych konfiguracjach operator używa miernika promienia lub szablonu do pomiaru promień obudowy. Regulują rolki gnące, gdy styka się przednia krawędź cewki, a następnie dostosowują ją ponownie, gdy cewka kontynuuje podawanie. Gdy cewka jest nadal podawana do jej ciasno zwiniętego wnętrza, zwiększa się sprężystość materiału, a operator przesuwa rolki, aby zrekompensować większe zginanie.
Sprężynowanie różni się w zależności od właściwości materiału i typu cewki. Ważna jest średnica wewnętrzna (ID) cewki. Przy wszystkich innych parametrach cewka 20-calowa. W porównaniu z tą samą cewką nawiniętą do 26 cali, ID jest ciaśniej nawinięta i wykazuje większe odbicie.ID.
Rysunek 2. Pionowe przewijanie stało się integralną częścią wielu instalacji polowych zbiorników. Używając dźwigu, proces zwykle rozpoczyna się od górnej warstwy i postępuje w kierunku dolnej warstwy. Zwróć uwagę na pojedynczą pionową spoinę na górnej warstwie.
Należy jednak pamiętać, że pionowe walcowanie garnkowe bardzo różni się od walcowania grubej blachy przy walcowaniu poziomym. W tym drugim przypadku operator dąży do tego, aby krawędzie taśmy były dokładnie dopasowane na końcu cyklu walcowania. Grube blachy walcowane na ciasno średnice nie są łatwe do przerobienia.
Podczas formowania płaszcza zbiornika za pomocą pionowych rolek zwoju operator nie może dopuścić do spotkania krawędzi pod koniec cyklu walcowania, ponieważ oczywiście arkusz wychodzi bezpośrednio ze zwoju. Podczas walcowania arkusz ma krawędź natarcia, ale nie krawędzi spływu, aż zostanie odcięta od zwoju. W przypadku tych systemów zwój jest zwijany w pełne koło przed faktycznym zagięciem rolek, a następnie odcinany po zakończeniu (zob. rysunek 1). Następnie nowo przycięta krawędź spływu jest dociśnięte do krawędzi natarcia, zabezpieczone, a następnie zespawane w celu utworzenia zwiniętej skorupy.
Gięcie wstępne i ponowne walcowanie w większości jednostek zasilanych zwojami jest nieefektywne, co oznacza, że ich przednie i tylne krawędzie mają sekcje spadowe, które często są złomowane (podobnie jak niegięte płaskie profile w walcowaniu bez zwojów). To powiedziawszy, wielu operatorów postrzegają złom jako niewielką cenę do zapłacenia za całą wydajność obsługi materiałów, jaką zapewniają im rolki pionowe.
Mimo to niektórzy operatorzy chcą jak najlepiej wykorzystać posiadany materiał, dlatego wybierają zintegrowany system wyrównywania rolek. Są one podobne do prostownic czterorolkowych na linii przetwarzania zwojów, po prostu odwróconych. Typowe konfiguracje obejmują siedmio- i prostownice o wysokości dwunastu, które wykorzystują pewną kombinację rolek jałowych, prostujących i gnących. Prostownica nie tylko minimalizuje przekrój opadania złomu na skorupę, ale także zwiększa elastyczność systemu;to znaczy, system może wytwarzać nie tylko części walcowane, ale także płaskie, płaskie kęsy.
Technologia niwelacji nie może powielić wyników rozszerzonych systemów poziomowania stosowanych w centrach serwisowych, ale może wytwarzać materiał, który jest wystarczająco płaski, aby można go było ciąć laserem lub plazmą. Oznacza to, że producenci mogą używać cewek do operacji walcowania pionowego i cięcia płaskiego.
Wyobraź sobie, że operator walcujący skorupę sekcji zbiornika otrzymuje zamówienie na partię wykrojów na stół do cięcia plazmowego. Po zwinięciu skorupy i wysłaniu jej w dół, konfiguruje system tak, aby niwelator nie podawał bezpośrednio do pionu rolki. Zamiast tego niwelator podaje płaski materiał, który można przyciąć na żądaną długość, tworząc płaski półwyrób do cięcia plazmowego.
Po wycięciu partii wykrojów operator rekonfiguruje system, aby wznowić walcowanie skorup zbiornika. A ponieważ walcuje płaski materiał, zmienność materiału (w tym różne stopnie sprężynowania) nie stanowi problemu.
W większości obszarów produkcji przemysłowej i konstrukcyjnej producenci dążą do zwiększenia ilości produkcji warsztatowej, aby uprościć i uprościć produkcję i instalację w terenie. Jednak w przypadku produkcji dużych zbiorników i podobnych dużych konstrukcji ta zasada nie ma zastosowania, głównie ze względu na niesamowite wyzwania związane z obsługą materiałów, jakie stwarzają takie prace.
Pionowe rolki zwojów działające w miejscu pracy upraszczają przenoszenie materiałów i upraszczają cały proces produkcji zbiornika (patrz rysunek 2). O wiele łatwiej jest przetransportować metalowy zwój na miejsce pracy niż rozwinąć szereg ogromnych sekcji w warsztacie. Dodatkowo , walcowanie na miejscu oznacza, że nawet zbiorniki o największej średnicy można wyprodukować za pomocą tylko jednej spoiny pionowej.
Przeniesienie niwelatora na pole pozwala na większą elastyczność działań w terenie. Jest to częsty wybór w przypadku produkcji zbiorników na miejscu, gdzie dodatkowa funkcjonalność umożliwia producentom budowanie pokładów lub dna zbiorników na miejscu z wyprostowanych zwojów, eliminując transport między warsztatami i miejsce pracy.
Rysunek 3. Niektóre rolki pionowe są zintegrowane z systemami produkcji zbiorników na miejscu. Podnośnik podnosi uprzednio walcowaną warstwę do góry bez potrzeby użycia dźwigu.
Niektóre prace polowe integrują rolki pionowe w większy system — w tym jednostki tnące i spawalnicze używane z unikalnymi podnośnikami — eliminując potrzebę korzystania z dźwigu na miejscu (patrz rysunek 3).
Cały zbiornik jest budowany od góry do dołu, ale proces zaczyna się od podstaw. Oto jak to działa: Zwój lub arkusz jest przepuszczany przez pionowe rolki zaledwie kilka cali od miejsca, w którym ściana zbiornika znajduje się na polu. Ściana jest następnie podawana w prowadnice, które przenoszą arkusz, gdy jest on podawany na całym obwodzie zbiornika. Pionowe rolki są zatrzymywane, końce są cięte, a poszczególne pionowe szwy są ustawiane i zgrzewane. Zespół usztywniający jest następnie przyspawany do płaszcza. Dalej , podnośnik podnosi zwiniętą skorupę. Powtórz proces dla następnej skorupy poniżej.
Pomiędzy dwoma walcowanymi sekcjami wykonano spawy obwodowe, a następnie zmontowano górne części zbiornika na miejscu – podczas gdy konstrukcja pozostawała blisko ziemi i wykonano tylko dwie najwyższe powłoki. Po ukończeniu dachu podnośniki podnoszą całą konstrukcję w przygotowanie do następnego stanu surowego i proces trwa dalej – wszystko bez użycia dźwigu.
Kiedy operacja osiągnie najniższy poziom, do gry wchodzą grubsze płyty. Niektórzy producenci zbiorników na miejscu używają płyt o grubości od 3/8 do 1 cala, aw niektórych przypadkach nawet cięższych. Oczywiście arkusze nie są w formie zwojów i mogą być tak długie, aby te dolne sekcje miały wiele pionowych spawów łączących walcowane sekcje arkuszy. W każdym przypadku, dzięki maszynom pionowym na miejscu, arkusze można rozładować za jednym razem i zwinąć na miejscu do bezpośredniego wykorzystania w budowie zbiornika.
Ten system budowy czołgów uosabia wydajność obsługi materiałów osiągniętą (przynajmniej częściowo) dzięki rolowaniu w pionie. Oczywiście, podobnie jak w przypadku każdej technologii, przewijanie w pionie nie jest dostępne dla wszystkich aplikacji. Jego przydatność zależy od wydajności przetwarzania, którą zapewnia.
Rozważmy producenta, który instaluje pionową rolkę bez zwoju, aby wykonywać różne zadania, z których większość to skorupy o małej średnicy, które wymagają wstępnego gięcia (zagięcie krawędzi prowadzącej i tylnej przedmiotu obrabianego w celu zminimalizowania niewygięcia płaskiego). Te zadania są teoretycznie możliwe na rolkach pionowych, ale gięcie wstępne w kierunku pionowym jest znacznie bardziej kłopotliwe. W większości przypadków walcowanie pionowe jest nieefektywne w przypadku dużej liczby zadań wymagających wstępnego gięcia.
Oprócz problemów związanych z obsługą materiałów, producenci zintegrowali rolki pionowe, aby uniknąć walki z grawitacją (ponownie, aby uniknąć wyboczenia dużych nieobsługiwanych obudów). Jeśli jednak operacja obejmuje tylko walcowanie płyty wystarczająco mocnej, aby zachować jej kształt przez cały proces walcowania, wówczas walcowanie tablica w pionie nie ma większego sensu.
Również prace asymetryczne (owale i inne nietypowe kształty) są zwykle najlepiej formowane na rolkach poziomych, w razie potrzeby z podparciem górnym. W takich przypadkach podpory nie tylko zapobiegają zwisowi wywołanemu grawitacją;kierują pracą przez cykle walcowania i pomagają zachować asymetryczny kształt przedmiotu obrabianego. Wyzwanie związane z obsługą takiej pracy w orientacji pionowej może zniweczyć wszelkie korzyści płynące z przewijania w pionie.
To samo odnosi się do toczenia stożkowego. Toczące się stożki opierają się na tarciu między rolkami i zmiennym nacisku z jednego końca rolek na drugi. Przewijanie stożka w pionie, grawitacja jeszcze bardziej komplikuje. Mogą zaistnieć wyjątkowe sytuacje, ale pod każdym względem obracanie stożka w pionie jest niepraktyczne.
Pionowe użycie trójwalcowych maszyn do translacji geometrii również generalnie nie jest praktyczne. W tych maszynach dwie dolne rolki poruszają się w lewo iw prawo w dowolnym kierunku;górny walec można regulować w górę iw dół. Te regulacje umożliwiają tym maszynom gięcie skomplikowanych geometrii i walcowanie materiałów o różnych grubościach. W większości przypadków korzyści te nie są zwiększane przez przewijanie w pionie.
Przy wyborze walcarki do blach ważne jest, aby dokładnie i dokładnie zbadać i rozważyć zamierzone zastosowanie produkcyjne maszyny. Walce pionowe mają bardziej ograniczoną funkcjonalność niż tradycyjne walce poziome, ale we właściwym zastosowaniu oferują kluczowe zalety.
W porównaniu z poziomymi giętarkami do blach, pionowe giętarki do blach mają na ogół bardziej podstawową konstrukcję, działanie i charakterystykę konstrukcyjną. Ponadto rolki są często przewymiarowane, aby zastosować wypukłości (oraz efekt zaokrąglenia lub klepsydry, który występuje w elementach obrabianych, gdy korony nie są prawidłowo dostosowane do wykonywanej pracy). W połączeniu z rozwijakami tworzą cienki materiał na cały zbiornik warsztatowy, zwykle o średnicy nie większej niż 21 stóp i 6 cali. Można produkować zbiorniki instalowane w terenie z górnymi warstwami o znacznie większej średnicy z tylko jedną spoiną pionową zamiast trzech lub więcej paneli.
Ponownie, największą zaletą walcowania pionowego jest to, że zbiornik lub pojemnik musi być zbudowany w orientacji pionowej ze względu na wpływ grawitacji na cieńsze materiały (np. do 1/4 lub 5/16 cala). Produkcja pozioma wymusza zastosowanie pierścieni wzmacniających lub stabilizujących w celu zachowania okrągłego kształtu walcowanej części.
Prawdziwą zaletą rolek pionowych jest wydajność transportu materiałów. Im rzadziej trzeba manipulować obudową, tym mniejsze jest prawdopodobieństwo jej uszkodzenia i przeróbki. Weź pod uwagę duże zapotrzebowanie na zbiorniki ze stali nierdzewnej w przemyśle farmaceutycznym, który jest obecnie bardziej obciążony niż kiedykolwiek .Nieostrożne obchodzenie się z produktem może prowadzić do problemów kosmetycznych lub, co gorsza, warstwy pasywacyjnej, która rozpada się i tworzy zanieczyszczony produkt.Pionowe rolki współpracują z systemami cięcia, spawania i wykańczania, aby ograniczyć obsługę i możliwości zanieczyszczenia.Gdy tak się dzieje, producenci czerpią korzyści.
FABRICATOR to wiodący w Ameryce Północnej magazyn branżowy zajmujący się formowaniem metali i produkcją. Magazyn zawiera wiadomości, artykuły techniczne i historie przypadków, które umożliwiają producentom wydajniejsze wykonywanie pracy. FABRICATOR obsługuje branżę od 1970 roku.
Czas postu: 16 czerwca 2022 r