Профилегибочная машина для производства профилей со стойками | Технические характеристики, технологические и ключевые данные

Что такое Профилегибочная машина для производства стоек

Профилегибочная машина для профилирования швеллера стойки представляет собой систему непрерывной обработки металла, которая постепенно сгибает рулонную плоскую сталь в профиль швеллера стойки — компонент каркаса с открытым сечением и прорезями, используемый в строительных, электрических, механических и промышленных установках. Машина превращает плоскую стальную полосу в готовую секцию швеллера стойки за один проход, от разматывания до формовки, штамповки и резки, при производительности обычно от 10 до 40 метров в минуту в зависимости от конфигурации и сложности профиля.

Швеллер Strut, также продаваемый под такими торговыми марками, как Unistrut, Superstrut и Atkore, является одним из самых объемных профилей в отрасли строительного оборудования. Его характерное C- или U-образное поперечное сечение с загнутыми внутрь кромками и непрерывным рядом прорезных отверстий диаметром 9/16 дюйма (14,3 мм) вдоль полотна изготавливается в соответствии со стандартами размеров, включая NEMA FG-1, ASTM A1011 и международными эквивалентами. Специальная профилегибочная машина, оптимизированная для этого профиля, может производить эту геометрию с допусками ±0,3 мм по ширине полотна и ±0,5° по углу кромки в течение всего производственного цикла.

Процесс профилирования по своей сути подходит для производства профилей стоек, поскольку геометрия профиля — постоянное поперечное сечение, высокое соотношение длины к ширине и требование к пробивке отверстий на линии — непосредственно соответствует сильным сторонам профилирования: высокая производительность, постоянство размеров при длительных производственных циклах и возможность интеграции второстепенных операций, таких как штамповка и тиснение, без дополнительной обработки.

Компоненты машинной линии и их функции

Полная линия профилирования швеллерных стоек представляет собой интегрированную последовательность станций, каждая из которых выполняет определенную операцию по мере непрерывного движения полосы от входа к выходу. Понимание роли каждой станции необходимо для оценки характеристик линии, устранения неполадок и планирования планировки производственного объекта.

Разматыватель и выпрямитель

Разматыватель удерживает рулон необработанной стали (обычно 1 000–5 000 кг) на оправке и контролирует натяжение при размотке по мере подачи полосы на линию. Гидравлические разжимные оправки входят в стандартную комплектацию современных линий и позволяют быстро переключаться между рулонами разного внутреннего диаметра. Правильный станок следует за разматывателем с рядом смещенных валков (обычно 7–11 валков), которые выравнивают комплект рулонов (естественную кривизну, которую лента сохраняет от намотки) перед тем, как она попадет в секцию формования. Остаточный набор катушек, который не корректируется выпрямителем, приведет к созданию готового канала, который будет изгибаться по своей длине, а не будет идти прямо.

Предварительно пункционный пресс

Прорезные отверстия в стенке швеллера стойки пробивают до формирования профиля, а не после — такая конфигурация называется предварительной перфорацией. Штамповка плоской заготовки намного проще и точнее, чем штамповка фасонного кесарева сечения, где доступ инструмента к перемычке ограничен сформированными кромками. Пресс для предварительной пробивки представляет собой механический пресс с сервоприводом или кулачковым приводом и комплектом штампов, сконфигурированным для стандартных пазов 9/16 дюйма × 1-1/8 дюйма (14,3 × 28,6 мм) с указанным шагом (обычно 1-7/8 дюйма или 47,6 мм от центра к центру для стандартной стойки). Точность шага отверстий имеет решающее значение — совокупная ошибка шага, растущая по длине катушки, приведет к образованию каналов, отверстия в которых не совпадают, когда каналы из разных производственных партий собираются вместе на месте.

Профилегибочный стан

Формовочный стан является ядром линии — это серия парных верхних и нижних обрабатывающих станций, установленных в жесткой раме, каждая из которых постепенно изгибает полосу ближе к конечному профилю. Стандартный профиль швеллера стойки требует 12–18 формовочных постов, количество которых зависит от толщины материала, величины угла изгиба и требуемого качества поверхности. Валки каждой станции подвергаются точной обработке под определенным углом формовки, а сами станции спроектированы в виде последовательной последовательности: первые станции выполняют плавные изгибы; более поздние станции закрывают губы и устанавливают окончательную геометрию. Диаметр валков, материал валков (обычно инструментальная сталь D2 или H13, закаленная до твердости 58–62 HRC) и качество поверхности валков напрямую определяют размерную точность и качество поверхности готового канала.

Отрезной пресс

На выходе из формовочного стана летучий отрезной пресс разделяет непрерывную формованную секцию на отдельные отрезки. Отрезная матрица движется вместе с полосой во время хода резки, сохраняя синхронизацию со скоростью производственной линии, а затем возвращается в исходное положение для следующего разреза. Такое летающее движение исключает необходимость остановки линии для каждого разреза, обеспечивая непрерывное высокоскоростное производство. Стандартная длина швеллера стойки составляет 3 м (10 футов) и 6 м (20 футов), причем длина обрезки контролируется с помощью измерения длины с помощью энкодера и сервопривода с точностью до ± 1 мм по всему производственному циклу.

Выводной стол и система штабелирования

Отрезанные отрезки выходят на выводной стол — роликовый конвейер, который поддерживает канал, когда он замедляется от скорости линии. Затем автоматизированные системы укладки упаковывают отрезанные отрезки в подсчитанные пакеты для последующей обработки, обвязывания и отправки. На линиях с высокой производительностью, производящих 10 000 метров в смену, автоматическая укладка с помощью роботизированной или механической сборки значительно снижает затраты на рабочую силу и повреждения при транспортировке, возникающие в результате ручной укладки длинных и тяжелых секций швеллера.

Входящие материалы: марки стали, толщина и покрытия.

Профилегибочная машина для производства профилей стоек должна быть определена и настроена для диапазона материалов, которые она будет обрабатывать. Характеристики материала напрямую влияют на конструкцию валкового инструмента, требования к усилию формовки, допуск на пружинение и геометрию пуансона, необходимую для получения чистых отверстий.

Стандартный канал стойки изготавливается из рулонной горячеоцинкованной стали (HDGI) или холоднокатаной стали (CRS) в соответствии с ASTM A1011 или эквивалентной толщиной 1,5 мм, 2,0 мм и 2,5 мм (приблизительно 16, 14 и 12 калибра) для легких, стандартных и тяжелых профилей соответственно. Предварительно оцинкованный рулон является наиболее распространенным исходным материалом на рынках, где требуется устойчивость к коррозии, что позволяет использовать готовый канал без дополнительного покрытия. Электрооцинкованная сталь, нержавеющая сталь (304 и 316L), алюминий (6061-T6) и горячекатаная травленая и промасленная сталь (HRPO) обрабатываются на одном и том же типе станков с использованием соответствующих инструментов и настроек параметров.

Предел текучести материала напрямую влияет на упругость — упругое восстановление, которое происходит после изгиба. Стали более высокой прочности (предел текучести более 350 МПа) после каждой станции формовки пружинят сильнее, чем мягкая сталь, что требует перегиба валковой оснастки на компенсирующий угол. Линия каналов стойки, рассчитанная на низкоуглеродистую сталь с давлением 250 МПа, будет производить каналы с открытыми, недостаточно изогнутыми кромками, если используется с высокопрочной сталью с давлением 550 МПа, без повторной компенсации геометрии инструмента. Системы быстрой смены инструментов, которые позволяют регулировать или заменять формовочные валки для разных марок материалов без полного демонтажа, являются важным фактором повышения производительности на линиях, обрабатывающих различные спецификации материалов.

Варианты профиля и смена оснастки

Рынок стоек швеллеров охватывает более широкий спектр вариантов профилей, чем один стандартный C-образный профиль. Производственному предприятию, обслуживающему несколько сегментов рынка, необходима линия, способная производить эти варианты, либо путем смены инструмента, либо через специальную многопрофильную конфигурацию линии.

К распространенным семействам профилей стоек относятся:

• Стандартный С-канал (полотно 41×41 мм, одинарное) — наиболее широко выпускаемый профиль; используется для общей поддержки, подвешивания и крепления в инженерных сооружениях (механических, электрических, сантехнических)
• Обратная связь (двойной 41 × 82 мм) — два стандартных швеллера, сваренные или прокатанные как одна секция для применения с более высокими нагрузками; некоторые линии производят это как один гнутый профиль, а не как два сварных одиночных профиля.
• Глубокий канал для ног (41×62 мм, 41×82 мм) — более высокое полотно для большей жесткости на изгиб; используется в монтажных конструкциях для солнечных батарей и в опорах промышленных труб.
• Полуслотовый и надежный веб-канал — варианты с разным расположением отверстий или без отверстий вообще, изготавливаемые на одной формовочной линии путем переключения вставок пуансонов
• Мелкий профиль / Z-образная стойка — варианты облегченного сечения для опоры кабельного лотка и светового каркаса, обычно изготавливаемые из более тонкого материала (1,0–1,2 мм).

Время смены инструмента является ключевым эксплуатационным показателем для многопрофильных линий. Обычная переналадка — снятие и повторная установка всех станций формования роликов — занимает 4–8 часов на типичной линии стоек. Системы быстрой смены оснастки с использованием наборов роликов, монтируемых на кассетах. сократите это время до 45–90 минут, что значительно повысит экономическую эффективность коротких производственных циклов и позволит производить на заказ несколько профилей за счет одной линии.

Ключевые характеристики машины для оценки

При выборе или сравнении машин для профилирования профилей стоек следующие параметры определяют производственную мощность машины, качество продукции и общую стоимость владения:

Выбор системы привода заслуживает особого внимания. В более старых линиях стоек используется одномоторный редуктор и система цепного привода, которая передает мощность на все роликовые станции от одного центрального двигателя. Это механически прочный и недорогой вариант, но не обеспечивает независимого регулирования скорости на каждой станции. Современные линии с сервоприводом переменного тока используйте отдельные серводвигатели для каждой станции или группы станций, что обеспечивает точную синхронизацию скорости, быстрое ускорение и замедление для отключения на ходу, а также диагностическую обратную связь от каждого привода, что облегчает профилактическое обслуживание. Премиум по сервоприводу по сравнению с системой с коробкой передач и цепной передачей обычно окупается в течение 12–24 месяцев за счет уменьшения количества брака, более быстрой замены и сокращения времени простоя при техническом обслуживании на линиях большого объема.

Монтаж, пуско-наладка и настройка производства

Линия профилирования профилей для стоек требует тщательного планирования установки, чтобы гарантировать соответствие производственных характеристик техническим характеристикам машины. Следующие факторы часто недооцениваются при планировании проекта и являются распространенными причинами задержки ввода в эксплуатацию или некачественного качества продукции после установки.

Фундамент и выравнивание. Рама формовочного стана должна быть установлена ​​на ровном жестком бетонном полу (обычно армированная плита толщиной минимум 150–200 мм) и выровнена с точностью до 0,1 мм/м вдоль продольной оси линии. Несоосность между пробивным прессом, формовочным станом и отрезным прессом приводит к проблемам с отслеживанием полосы, которые проявляются в искривлении или выпуклости канала и ускоренном износе кромок формовочных валков. Настоятельно рекомендуется выполнять лазерную проверку выравнивания после установки и после любой осадки фундамента в течение первых 3–6 месяцев эксплуатации.

Угол входа полосы и установка направляющих. Полоса должна войти в первую станцию ​​формования на правильной высоте и в боковом положении. Для этой цели большинство производителей предоставляют направляющие с боковой и вертикальной регулировкой. Выход пресса предварительной штамповки должен быть точно совмещен с входом формовочного стана — любое вертикальное или боковое смещение создает плечо рычага, который создает боковую нагрузку на валки первой формовочной станции и приводит к изгибу полосы.

Проверка первого изделия и калибровка профиля. После первоначальной настройки с использованием нового сорта материала или инструмента для профиля первые 5–10 метров продукции следует измерить по чертежу профиля в нескольких поперечных сечениях по длине. Ширина полотна, длина кромки, угол кромки, общая высота и прямолинейность (изгиб и изгиб согласно ASTM A568 или его эквиваленту) должны быть проверены до того, как будет разрешено полное производство. Корректировки зазоров между кренами и положения боковых кренов на этом этапе являются нормальными и ожидаемыми; документирование окончательных параметров настройки создает повторяемую основу для будущих замен катушек.

Система смазки. Профилирование оцинкованной стали валками приводит к трению в зонах контакта формовочных валков, которое изнашивает инструмент и может повредить цинковое покрытие на готовом канале. В большинстве линий каналов стоек на формовочных станциях используется система рециркуляции масляного тумана или проливной смазки, при этом смазка фильтруется и рециркулируется. Выбор смазочного материала — обычно легкого формовочного масла или антикоррозионного формовочного состава — должен соответствовать требованиям к обработке поверхности после формования; Остатки масла на поверхности канала должны быть совместимы с любой последующей покраской, порошковым покрытием или дальнейшими процессами гальванизации, которые применит заказчик.