Allgemeine Einführung der Rollformmaschine

Cluster-Rollenset

Prozess

Das Rollformen ist eines der einfachsten Fertigungsverfahren. Es beginnt typischerweise mit einer großen Blechrolle, zwischen 1 Zoll (2,5 cm) und 20 Zoll (51 cm). in der Breite und 0,004 Zoll (0,10 mm) und 0,125 Zoll (3,2 mm) Dicke, getragen von einer Abwickelhaspel. Das Band wird durch eine Einlaufführung geführt, um das Material richtig auszurichten, während es durch die Walzen des Walzwerks läuft, wobei jeder Walzensatz eine Biegung bildet, bis das Material seine gewünschte Form erreicht. Rollensätze werden typischerweise übereinander auf einem Paar horizontaler paralleler Wellen montiert, die von einem oder mehreren Ständern getragen werden. Es können auch Seitenrollen und Clusterrollen verwendet werden, um eine höhere Präzision und Flexibilität zu erreichen und die Belastung des Materials zu begrenzen. Die geformten Streifen können vor einer Walzstraße, zwischen den Walzwerken oder am Ende der Walzstraße auf Länge geschnitten werden.

Geometrische Möglichkeiten

Die geometrischen Möglichkeiten können sehr breit gefächert sein und sogar geschlossene Formen umfassen, sofern der Querschnitt einheitlich ist. Typische Blechdicken liegen zwischen 0,004 Zoll (0,10 mm) und 0,125 Zoll (3,2 mm), sie können diesen Wert jedoch überschreiten. Die Länge bleibt durch den Rollvorgang nahezu unbeeinflusst. Die Teilbreiten betragen normalerweise nicht weniger als 1 Zoll (2,5 cm), sie können jedoch 20 Zoll (51 cm) überschreiten. Die Hauptbeschränkung ist die Profiltiefe, die im Allgemeinen auf weniger als 10 cm (4 Zoll) und selten mehr als 15 cm (6 Zoll) begrenzt ist, da durch das Rollen Spannungen und Unterschiede in der Oberflächengeschwindigkeit entstehen, die mit der Tiefe zunehmen.

Die Toleranzen können typischerweise innerhalb von ±0,015 Zoll (0,38 mm) für die Breite der Querschnittsform und ±0,060 Zoll (1,5 mm) für ihre Tiefe gehalten werden. [3]

Produktionsraten

Die Produktionsgeschwindigkeit hängt stark von der Materialstärke und dem Biegeradius ab; sie wird jedoch auch von der Anzahl der benötigten Stationen bzw. Stufen beeinflusst. Biegeradien, die das 50-fache der Materialstärke eines kohlenstoffarmen Stahls mit einer Dicke von 0,7 Zoll (18 mm) betragen, können von 85 Fuß pro Minute (26 m/min) über acht Stationen bis zu 55 Fuß pro Minute (17 m/min) über 12 Stationen oder 50 Fuß pro Minute (15 m/min) über 22 Stationen reichen.

Die Zeit, die ein Produkt benötigt, um Form anzunehmen, kann durch eine einfache Funktion dargestellt werden: t = (L n⋅d) / V, wobei L die Länge des zu formenden Stücks, n die Anzahl der Formungsgerüste, d der Abstand zwischen den Gerüsten und V die Geschwindigkeit des Bandes durch die Rollen ist.

Im Allgemeinen können Rollformanlagen je nach Anwendung mit einer Geschwindigkeit von 1,5 bis 152,4 m/min (5 bis 500 Fuß pro Minute) oder mehr laufen. In manchen Fällen sind die Stanz- oder Abschneideanwendungen der limitierende Faktor.

Andere Überlegungen

Bei der Herstellung sind beispielsweise die Schmierung, die Auswirkungen des Prozesses auf die Materialeigenschaften, die Kosten und natürlich die Sicherheit zu berücksichtigen.

Die Schmierung stellt eine wesentliche Barriere zwischen den Walzbacken und der Werkstückoberfläche dar. Es trägt dazu bei, den Werkzeugverschleiß zu reduzieren und ermöglicht einen schnelleren Fortschritt. Diese Tabelle zeigt die verschiedenen Arten von Schmiermitteln, ihre Anwendung und die idealen Metalle für ihre Verwendung.

Die Auswirkungen des Prozesses auf die Materialeigenschaften sind minimal.[ Klärungsbedarf ] Die physikalischen und chemischen Eigenschaften ändern sich praktisch nicht, aber der Prozess kann zu einer Kaltverfestigung führen. Mikrorisse oder Ausdünnung an Biegungen, wenn es um die mechanischen Eigenschaften des Materials geht.

Die Kosten für das Rollformen sind relativ gering. Bei der Berechnung der Prozesskosten müssen Faktoren wie Rüstzeit, Geräte- und Werkzeugkosten, Lade-/Entladezeit, direkte Lohnkosten, Gemeinkostensatz und die Amortisation von Geräten und Werkzeugen berücksichtigt werden.

Auch die Sicherheit ist bei diesem Verfahren ein kleines Problem. Die Hauptgefahren, die berücksichtigt werden müssen, sind der Umgang mit sich bewegenden Werkstücken (bis zu 800 Fuß pro Minute (240 m/min)), Hochdruckrollen oder scharfen, abgescherten Metallkanten