Figur 1. Under en rullesyklus i et vertikalt, spiralmatet system "krøller" forkanten seg foran bøyerullene. Den nykuttede bakkanten skyves deretter til forkanten, spikres og sveises for å danne det valsede skallet .
Alle innen metallproduksjon er sannsynligvis kjent med rullepresser, enten det er den første klemmen, tre-rulls dobbeltklemmen, tre-rulls translasjonsgeometri eller fire-rulls variant. Hver har sine begrensninger og fordeler, men de har også har en funksjon til felles: de ruller ark og ark i horisontal posisjon.
En mindre kjent metode innebærer å rulle vertikalt. Som andre metoder har vertikal rulling sine egne begrensninger og fordeler. Disse fordelene løser nesten alltid minst én av de to utfordringene. Den ene er tyngdekraftens påvirkning på arbeidsstykket under valseprosessen, og en annen er den lave effektiviteten til materialhåndtering. Forbedring av begge kan forbedre arbeidsflyten og til slutt øke produsentenes konkurranseevne.
Vertikal valseteknologi er ikke ny. Dens røtter går tilbake til en håndfull tilpassede systemer bygget på 1970-tallet. På 1990-tallet tilbød noen maskinbyggere vertikale valseverk som en vanlig produktlinje. Teknologien har blitt tatt i bruk av ulike bransjer, spesielt innen innen tankproduksjon.
Vanlige tanker og beholdere som vanligvis produseres vertikalt inkluderer tanker og beholdere for mat og drikke, meieri, vin, øl og farmasøytisk industri;API oljelagringstanker;og sveisede tanker for landbruk eller vannlagring. Vertikal rulling reduserer materialhåndtering betydelig;produserer generelt bøyer av høyere kvalitet;og mater mer effektivt de neste produksjonsstadiene med montering, justering og sveising.
En annen fordel spiller inn der materiallagringskapasiteten er begrenset. Vertikal lagring av plater eller ark krever langt færre kvadratmeter enn plater eller plater som lagres på en flat overflate.
Tenk på en butikk som ruller skallene (eller "rutene") til tanker med stor diameter på horisontale ruller. Etter rulling punktsveiser operatøren, senker siderammene og glir av det rullede skallet. Siden det tynne skallet bøyer seg under sin egen vekt , må skallet enten støttes med stivere eller stabilisatorer, eller må roteres til vertikal posisjon.
En så stor mengde håndtering – mating av ark fra horisontal posisjon til horisontale ruller, som deretter tas ut og vippes for stabling etter rulling – kan skape en rekke produksjonsutfordringer. Med vertikal rulling eliminerer butikken all mellombehandling. Ark eller ark mates og rulles vertikalt, limes og løftes deretter vertikalt til neste operasjon.Når du ruller vertikalt, motstår ikke tankskallet tyngdekraften og synker derfor ikke under sin egen vekt.
Noe vertikal rulling forekommer på maskiner med fire ruller, spesielt for tanker med mindre diameter (vanligvis mindre enn 8 fot i diameter) som vil bli sendt nedstrøms og bearbeidet i vertikal retning. Firerullssystemet tillater omrulling for å eliminere ubøyde flater ( hvor rullene tar tak i platen), som er mer uttalt på skjell med liten diameter.
De fleste bokser rulles vertikalt ved hjelp av tre-ruller, to-hylse geometrimaskiner, ved bruk av metallplater eller mating direkte fra spolen (en tilnærming som blir mer vanlig). I disse oppsettene bruker operatøren en radiusmåler eller mal for å måle radius av kabinettet. De justerer bøyevalsene når forkanten av spolen er i kontakt, og justerer den deretter igjen når spolen fortsetter å mate. Ettersom spolen fortsetter å bli matet inn i det tett viklede indre, øker tilbakefjæringen av materialet, og operatøren beveger rullene for å forårsake mer bøying for å kompensere.
Fjæring varierer etter materialegenskaper og spoletype. Den indre diameteren (ID) til spiralen er viktig. Alt annet likt, en 20-tommers spole. Sammenlignet med samme spole viklet til 26 tommer, er ID-en viklet tettere og viser seg større rebound.ID.
Figur 2. Vertikal rulling har blitt en integrert del av mange tankfeltinstallasjoner. Ved hjelp av en kran starter prosessen vanligvis med det øverste kurset og fortsetter mot det nederste kurset. Legg merke til den enkelt vertikale sveisen på toppkurset.
Vær imidlertid oppmerksom på at vertikal gryterulling er veldig forskjellig fra rulling av tykk plate ved horisontal rulling. For sistnevnte streber operatøren etter å sikre at kantene på båndet er nøyaktig tilpasset på slutten av rullesyklusen. Tykke plater rullet til stramt diametre er ikke lett å omarbeide.
Ved forming av tankskallet med vertikale ruller kan ikke operatøren la kantene møtes ved slutten av rullesyklusen, fordi arket selvfølgelig kommer direkte fra spolen. Under rulling har arket en forkant, men ikke en bakkant til den er kuttet fra spolen. Når det gjelder disse systemene, rulles spolen inn i en hel sirkel før den faktisk bøyes og deretter kuttes etter ferdigstillelse (se figur 1). Etter dette er den nykuttede bakkanten presset til forkanten, festet og deretter sveiset for å danne det rullede skallet.
Forbøying og omrulling i de fleste kveil-matede enheter er ineffektive, noe som betyr at deres fremre og bakre kanter har fallseksjoner som ofte er skrotet (ligner på ubøyde flate seksjoner i ikke-coil-matet valsing). Når det er sagt, mange operatører se skrap som en liten pris å betale for all materialhåndteringseffektiviteten vertikale ruller gir dem.
Likevel ønsker noen operatører å få mest mulig ut av materialet de har, så de velger et integrert rulleutjevningssystem. Disse ligner på fire-rulls rettetang på en spolebehandlingslinje, bare snudd over. Vanlige konfigurasjoner inkluderer syv- og 12-høy rettetang som bruker en kombinasjon av tomgangs-, rette- og bøyeruller. Rettetrekken minimerer ikke bare skrapseksjonen per skall, men øker også fleksibiliteten til systemet;det vil si at systemet kan produsere ikke bare rullede deler, men også flate, flate emner.
Utjevningsteknologi kan ikke gjenskape resultatene av de utvidede utjevningssystemene som brukes i servicesentre, men den kan produsere materiale som er flatt nok til å kuttes med laser eller plasma. Dette betyr at produsenter kan bruke spoler for vertikal valsing og flatskjæring.
Tenk deg at en operatør som ruller skallet for en tankseksjon mottar en bestilling på et parti emner til et plasmaskjærebord. Etter at han ruller skallet og sender det nedstrøms, konfigurerer han systemet slik at nivelleren ikke mates direkte inn i vertikalen. ruller. I stedet mater nivelleren flatt materiale som kan kuttes til ønsket lengde, og skaper et flatt emne for plasmaskjæring.
Etter å ha kuttet et parti med emner, konfigurerer operatøren systemet på nytt for å gjenoppta rullende tankskall. Og fordi han ruller flatt materiale, er materialvariasjon (inkludert varierende grader av tilbakefjæring) ikke et problem.
På de fleste områder innen industriell og strukturell fabrikasjon, tar produsentene sikte på å øke volumet av butikkfabrikasjon for å forenkle og forenkle feltfabrikasjon og installasjon. For produksjon av store tanker og lignende store konstruksjoner gjelder imidlertid ikke denne regelen, hovedsakelig på grunn av utrolige materialhåndteringsutfordringer som slike jobber gir.
Ved bruk på arbeidsstedet forenkler vertikale ruller materialhåndtering og forenkler hele tankproduksjonsprosessen (se figur 2). Det er mye lettere å transportere en metallspole til en arbeidsplass enn å rulle ut en serie store seksjoner i et verksted. , rulling på stedet betyr at selv tanker med største diameter kan produseres med bare én vertikal sveis.
Å bringe nivelleren til feltet gir mer fleksibilitet i feltoperasjoner. Dette er et vanlig valg for tankproduksjon på stedet, der den ekstra funksjonaliteten gjør det mulig for produsenter å bygge tankdekk eller bunner på stedet fra rettet spole, noe som eliminerer transport mellom butikken. og jobbsted.
Figur 3. Noen vertikale ruller er integrert med tankproduksjonssystemer på stedet. Jekken løfter den tidligere rullede banen oppover uten behov for kran.
Noen feltoperasjoner integrerer vertikale ruller i et større system – inkludert skjære- og sveiseenheter brukt med unike løftejekker – og fjerner behovet for en kran på stedet (se figur 3).
Hele tanken bygges ovenfra og ned, men prosessen starter fra bunnen av. Slik fungerer det: Spolen eller arket føres gjennom vertikale ruller bare centimeter fra der tankveggen er i feltet. Veggen mates deretter inn i føringer som bærer arket mens det mates rundt hele omkretsen av tanken. De vertikale rullene stoppes, endene kuttes og de individuelle vertikale sømmene plasseres og sveises. Avstivningsenheten sveises deretter til skallet. , løfter jekken det sammenrullede skallet opp. Gjenta prosessen for neste skall nedenfor.
Det ble laget rundsveisinger mellom de to rullede seksjonene, og tanktoppstykkene ble deretter satt sammen på plass – mens strukturen forble nær bakken og bare de to øverste skallene ble laget. Når taket er ferdig, løfter jekker hele strukturen inn. forberedelse til neste granat, og prosessen fortsetter – alt uten behov for kran.
Når operasjonen når den laveste linjen, kommer de tykkere platene inn. Noen tankprodusenter på stedet bruker 3/8 til 1 tomme tykke plater, og i noen tilfeller enda tyngre. Platene er selvfølgelig ikke i spoleform og kan bare være så lange, så disse nedre seksjonene vil ha flere vertikale sveiser som forbinder de valsede plateseksjonene. Uansett, med vertikale maskiner på stedet, kan arkene losses på én gang og rulles opp på stedet for direkte bruk i tankkonstruksjon.
Dette tankbyggesystemet illustrerer materialhåndteringseffektiviteten som oppnås (i det minste delvis) ved vertikal rulling. Selvfølgelig, som med all teknologi, er ikke vertikal rulling tilgjengelig for alle apper. Dens egnethet avhenger av behandlingseffektiviteten den skaper.
Tenk på en produsent som installerer en vertikal rull som ikke er spiralmatet for å utføre en rekke jobber, hvorav de fleste er skall med liten diameter som krever forhåndsbøyning (bøying av arbeidsstykkets for- og bakkant for å minimere ubøyd flat). Disse jobbene er teoretisk mulig på vertikale valser, men forbøying i vertikal retning er mye mer tungvint. I de fleste tilfeller er vertikal valsing ineffektivt for et stort antall jobber som krever forbøying.
I tillegg til problemer med materialhåndtering, har produsenter integrerte vertikale ruller for å unngå å bekjempe tyngdekraften (igjen for å unngå knekking av store ustøttede kabinetter). Men hvis en operasjon bare involverer å rulle et brett som er sterkt nok til å holde formen gjennom hele rulleprosessen, så rulling brettet vertikalt gir ikke mye mening.
Dessuten er asymmetrisk arbeid (ovaler og andre uvanlige former) vanligvis best formet på horisontale ruller, med overliggende støtte hvis ønskelig. I disse tilfellene gjør støttene mer enn bare å forhindre tyngdekraftindusert nedsynkning;de leder arbeidet gjennom rullesykluser og hjelper til med å opprettholde den asymmetriske formen til arbeidsstykket. Utfordringen med å utføre en slik jobb i vertikal orientering kan oppheve enhver fordel med vertikal rulling.
Den samme ideen gjelder for konisk rulling.Rullende kjegler er avhengige av friksjonen mellom rullene og den varierende mengden trykk fra den ene enden av rullene til den andre. Når du ruller en kjegle vertikalt, gir tyngdekraften enda mer kompleksitet. Det kan være unike situasjoner, men for alle hensikter er det upraktisk å rulle kjeglen vertikalt.
Vertikal bruk av tre-rullers oversettelsesgeometrimaskiner er generelt heller ikke praktisk. I disse maskinene beveger de to nederste rullene seg til venstre og høyre i begge retninger;topprullen kan justeres opp og ned. Disse justeringene lar disse maskinene bøye komplekse geometrier og rullematerialer av forskjellige tykkelser. I de fleste tilfeller forbedres ikke disse fordelene ved vertikal rulling.
Når du velger en platevalsemaskin, er det viktig å undersøke og vurdere den tiltenkte produksjonsbruken av maskinen nøye og grundig. Vertikale valser er mer begrenset i funksjonalitet enn tradisjonelle horisontale valser, men gir viktige fordeler i riktig bruk.
Sammenlignet med horisontale platebøyemaskiner har vertikale platebøyemaskiner generelt mer grunnleggende design-, operasjons- og konstruksjonsegenskaper. Dessuten er ruller ofte overdimensjonerte for bruken for å inkludere kroner (og avrundingen eller timeglasseffektene som oppstår i arbeidsstykker når kronene ikke er riktige justert for den aktuelle jobben). Når de brukes sammen med decoilere, danner de et tynt materiale for en hel butikktank, vanligvis ikke mer enn 21 fot og 6 tommer i diameter. Feltinstallerte tanker med topplag med mye større diameter kan produseres med bare én vertikal sveis i stedet for tre eller flere paneler.
Igjen, den største fordelen med vertikal rulling er at tanken eller containeren må bygges i vertikal orientering på grunn av tyngdekraftens innvirkning på tynnere materialer (f.eks. opptil 1/4 eller 5/16 tomme). Horisontal produksjon vil tvinge bruken av forsterkende eller stabiliserende ringer for å opprettholde den runde formen til den rullede delen.
Den virkelige fordelen med vertikale valser er materialhåndteringseffektivitet. Jo færre ganger et kabinett må manipuleres, jo mindre sannsynlig er det at det blir skadet og omarbeidet. Vurder den høye etterspørselen etter rustfrie ståltanker i farmasøytisk industri, som nå er travlere enn noensinne .Røff håndtering kan føre til kosmetiske problemer eller, enda verre, et passiveringslag som brytes ned og skaper et forurenset produkt.Vertikale ruller jobber sammen med skjære-, sveise- og etterbehandlingssystemer for å redusere håndtering og muligheter for kontaminering.Når dette skjer, høster produsentene fordelene.
FABRICATOR er Nord-Amerikas ledende industrimagasin for metallforming og -fabrikasjon. Magasinet gir nyheter, tekniske artikler og kasushistorier som gjør det mulig for produsenter å gjøre jobben sin mer effektivt. FABRICATOR har tjent industrien siden 1970.
Innleggstid: 16. juni 2022