Figure 1. Sa CNC bending, karaniwang kilala bilang panel bending, ang metal ay naka-clamp sa lugar at ang itaas at ibabang bending blades ay bumubuo ng positibo at negatibong flanges.
Ang isang tipikal na tindahan ng sheet metal ay maaaring may kumbinasyon ng mga sistema ng baluktot. Siyempre, ang mga bending machine ay ang pinakakaraniwan, ngunit ang ilang mga tindahan ay namumuhunan din sa iba pang mga forming system tulad ng bending at panel folding. Ang lahat ng mga sistemang ito ay nagpapadali sa pagbuo ng iba't ibang bahagi nang hindi gumagamit ng mga espesyal na tool.
Ang sheet metal na bumubuo sa mass production ay umuunlad din. Ang mga naturang pabrika ay hindi na kailangang umasa sa mga tool na partikular sa produkto. Mayroon na silang modular na linya para sa bawat pagbuo ng pangangailangan, pinagsasama ang panel bending na may iba't ibang automated na hugis, mula sa corner forming hanggang sa pressing and roll bending. Halos lahat ng mga module na ito ay gumagamit ng maliliit, mga tool na partikular sa produkto upang isagawa ang kanilang mga operasyon.
Ang mga modernong awtomatikong sheet metal bending lines ay gumagamit ng pangkalahatang konsepto ng "baluktot". Ito ay dahil nag-aalok sila ng iba't ibang uri ng baluktot na lampas sa karaniwang tinatawag na panel bending, na kilala rin bilang CNC bending.
Ang CNC bending (tingnan ang figure 1 at 2) ay nananatiling isa sa mga pinakakaraniwang proseso sa mga automated na linya ng produksyon, pangunahin dahil sa flexibility nito. Ang mga panel ay inilipat sa lugar gamit ang isang robotic arm (na may katangiang "mga binti" na humahawak at gumagalaw sa mga panel) o isang espesyal na conveyor belt. Ang mga conveyor ay may posibilidad na gumana nang maayos kung ang mga sheet ay dati nang naputol na may mga butas, na nagpapahirap sa mga ito para sa robot na gumalaw.
Dalawang daliri ang lumabas mula sa ibaba upang igitna ang bahagi bago yumuko. Pagkatapos nito, ang sheet ay nakaupo sa ilalim ng clamp, na nagpapababa at nag-aayos ng workpiece sa lugar. Ang isang talim na kurbadang mula sa ibaba ay gumagalaw paitaas, na lumilikha ng isang positibong kurba, at isang talim na kurba mula sa itaas ay lumilikha ng isang negatibong kurba.
Isipin ang bender bilang isang malaking "C" na may mga blades sa itaas at ibaba sa magkabilang dulo. Ang maximum na haba ng istante ay tinutukoy ng leeg sa likod ng curved blade o sa likod ng "C".
Ang prosesong ito ay nagpapataas ng bilis ng baluktot. Ang isang tipikal na flange, positibo o negatibo, ay maaaring mabuo sa kalahating segundo. Ang paggalaw ng curved blade ay walang katapusan na variable, na nagbibigay-daan sa iyo na lumikha ng maraming mga hugis, mula sa simple hanggang sa hindi kapani-paniwalang kumplikado. Pinapayagan din nito ang programa ng CNC na baguhin ang panlabas na radius ng liko sa pamamagitan ng pagbabago ng eksaktong posisyon ng baluktot na plato. Kung mas malapit ang insert sa clamping tool, mas maliit ang panlabas na radius ng bahagi ay halos dalawang beses ang kapal ng materyal.
Nagbibigay din ang variable na kontrol na ito ng flexibility pagdating sa mga baluktot na pagkakasunud-sunod. Sa ilang mga kaso, kung ang huling liko sa isang gilid ay negatibo (pababa), ang baluktot na talim ay maaaring alisin at ang conveyor na mekanismo ay itinataas ang workpiece at dinadala ito pababa ng agos.
Ang tradisyonal na panel bending ay may mga disadvantages, lalo na pagdating sa aesthetically important work. Ang mga hubog na talim ay madalas na gumagalaw sa paraang ang dulo ng talim ay hindi nananatili sa isang lugar sa panahon ng baluktot na ikot. Sa halip, ito ay may posibilidad na mag-drag nang bahagya, sa parehong paraan na ang sheet ay na-drag kasama ang radius ng balikat sa panahon ng bending cycle ng press brake (bagaman sa panel bending, ang resistance ay nangyayari lamang kapag ang baluktot na blade at ang point-to-point na bahagi ay nakikipag-ugnayan. panlabas na ibabaw).
Magpasok ng rotational bend, katulad ng pagtitiklop sa isang hiwalay na makina (tingnan ang fig. 3). Sa panahon ng prosesong ito, ang baluktot na sinag ay pinaikot upang ang tool ay mananatiling palaging nakikipag-ugnay sa isang lugar sa panlabas na ibabaw ng workpiece. Karamihan sa mga modernong automated swivel bending system ay maaaring idisenyo upang ang swivel beam ay maaaring yumuko pataas at pababa ayon sa kinakailangan ng application. Iyon ay, maaari silang paikutin pataas upang mabuo ang positibong flange, muling iposisyon upang paikutin ang bagong axis, at pagkatapos ay ibaluktot ang negatibong flange (at kabaliktaran).
Figure 2. Sa halip na isang conventional robot arm, ang panel bending cell na ito ay gumagamit ng isang espesyal na conveyor belt upang manipulahin ang workpiece.
Ang ilang rotational bending operations, na kilala bilang double rotational bending, ay gumagamit ng dalawang beam para gumawa ng mga espesyal na hugis gaya ng Z-shape na may kasamang alternating positive at negative bend. Ang mga single-beam system ay maaaring tiklop ang mga hugis na ito gamit ang pag-ikot, ngunit ang pag-access sa lahat ng mga linya ng fold ay nangangailangan ng pag-ikot ng sheet. Ang double beam pivot bending system ay nagbibigay-daan sa access sa lahat ng bend lines sa Z-bend nang hindi binabaling ang sheet.
Ang rotational bending ay may mga limitasyon. Kung ang mga napakakomplikadong geometries ay kinakailangan para sa isang automated na aplikasyon, ang CNC bending na may walang katapusang adjustable na paggalaw ng mga bending blades ay ang pinakamahusay na pagpipilian.
Nagaganap din ang problema sa rotation kink kapag negatibo ang huling kink. Habang ang mga baluktot na blades sa CNC bending ay maaaring gumalaw paatras at patagilid, ang mga lumiliko na bending beam ay hindi maaaring gumalaw sa ganitong paraan. Ang huling negatibong liko ay nangangailangan ng isang tao na pisikal na itulak ito. Bagama't posible ito sa mga system na nangangailangan ng interbensyon ng tao, kadalasan ay hindi praktikal sa ganap na awtomatikong mga baluktot na linya.
Ang mga awtomatikong linya ay hindi limitado sa panel bending at folding - ang tinatawag na "horizontal bending" na mga opsyon, kung saan ang sheet ay nananatiling flat at ang mga istante ay nakatiklop pataas o pababa. Ang iba pang mga proseso ng paghubog ay nagpapalawak ng mga posibilidad. Kabilang dito ang mga espesyal na operasyon na pinagsasama ang press braking at roll bending. Ang prosesong ito ay naimbento para sa paggawa ng mga produkto tulad ng mga roller shutter box (tingnan ang figure 4 at 5).
Isipin na ang isang workpiece ay dinadala sa isang baluktot na istasyon. Ang mga daliri ay dumudulas sa workpiece sa gilid sa ibabaw ng brush table at sa pagitan ng upper punch at lower die. Tulad ng iba pang mga awtomatikong proseso ng baluktot, ang workpiece ay nakasentro at alam ng controller kung nasaan ang fold line, kaya hindi na kailangan ng backgauge sa likod ng die.
Upang magsagawa ng isang liko gamit ang isang press brake, ang suntok ay ibinababa sa die, ang liko ay ginawa, at ang mga daliri ay isulong ang sheet sa susunod na linya ng liko, tulad ng isang operator na gagawin sa harap ng press brake. Ang operasyon ay maaari ding magsagawa ng impact bending (kilala rin bilang step bending) sa kahabaan ng radius, tulad ng sa isang conventional bending machine.
Siyempre, tulad ng isang press brake, ang pagyuko ng isang labi sa isang awtomatikong linya ng produksyon ay nag-iiwan ng isang trail ng linya ng liko. Para sa mga baluktot na may malaking radii, ang paggamit lamang ng banggaan ay makakapagpapataas ng cycle time.
Dito pumapasok ang tampok na roll bending. Kapag ang suntok at mamatay ay nasa ilang partikular na posisyon, epektibong nagiging three roll pipe bender ang tool. Ang dulo ng tuktok na suntok ay ang tuktok na "roller" at ang mga tab ng ibabang V-die ay ang dalawang ilalim na roller. Itinutulak ng mga daliri ng makina ang sheet, na lumilikha ng radius. Pagkatapos yumuko at gumulong, ang tuktok na suntok ay gumagalaw pataas at lumalabas, na nag-iiwan ng puwang para sa mga daliri na itulak ang hinubog na bahagi pasulong palabas sa saklaw ng trabaho.
Ang mga liko sa mga automated na system ay maaaring mabilis na lumikha ng malalaki at malalawak na kurba. Ngunit para sa ilang mga application mayroong isang mas mabilis na paraan. Ito ay tinatawag na flexible variable radius. Ito ay isang pagmamay-ari na proseso na orihinal na binuo para sa mga bahagi ng aluminyo sa industriya ng pag-iilaw (tingnan ang Larawan 6).
Upang makakuha ng ideya sa proseso, isipin kung ano ang mangyayari sa tape kapag i-slide mo ito sa pagitan ng talim ng gunting at ng iyong hinlalaki. Siya twists. Ang parehong pangunahing ideya ay nalalapat sa variable na radius bends, ito ay isang magaan, banayad na pagpindot ng tool at ang radius ay nabuo sa isang napaka-kontroladong paraan.
Figure 3. Kapag baluktot o natitiklop na may pag-ikot, ang bending beam ay pinaikot upang ang tool ay mananatiling nakikipag-ugnay sa isang lugar sa panlabas na ibabaw ng sheet.
Isipin ang isang manipis na blangko na naayos sa lugar na may materyal na ihuhulma na ganap na sinusuportahan sa ilalim. Ang baluktot na tool ay ibinababa, pinindot laban sa materyal at isulong patungo sa gripper na humahawak sa workpiece. Ang paggalaw ng tool ay lumilikha ng pag-igting at nagiging sanhi ng metal na "i-twist" sa likod nito sa pamamagitan ng isang tiyak na radius. Tinutukoy ng puwersa ng tool na kumikilos sa metal ang dami ng induced tension at ang resultang radius. Sa paggalaw na ito, ang variable na radius bending system ay maaaring lumikha ng malalaking radius bends nang napakabilis. At dahil ang isang tool ay maaaring lumikha ng anumang radius (muli, ang hugis ay tinutukoy ng presyon na inilalapat ng tool, hindi ang hugis), ang proseso ay hindi nangangailangan ng mga espesyal na tool upang mabaluktot ang produkto.
Ang paghubog ng mga sulok sa sheet metal ay nagpapakita ng isang natatanging hamon. Pag-imbento ng isang automated na proseso para sa façade (cladding) panel market. Ang prosesong ito ay nag-aalis ng pangangailangan para sa hinang at gumagawa ng magagandang hubog na mga gilid, na mahalaga para sa mataas na mga kinakailangan sa kosmetiko tulad ng mga facade (tingnan ang fig. 7).
Magsisimula ka sa isang walang laman na hugis na pinutol upang ang nais na dami ng materyal ay mailagay sa bawat sulok. Ang isang dalubhasang bending module ay lumilikha ng kumbinasyon ng mga matutulis na sulok at makinis na radii sa mga katabing flanges, na lumilikha ng isang "pre-bend" na pagpapalawak para sa kasunod na pagbuo ng sulok. Sa wakas, ang isang cornering tool (na isinama sa pareho o isa pang workstation) ay lumilikha ng mga sulok.
Kapag na-install na ang automated production line, hindi ito magiging monumento. Ito ay tulad ng gusali na may Lego brick. Maaaring idagdag, muling ayusin, at muling idisenyo ang mga site. Ipagpalagay na ang isang bahagi sa isang pagpupulong dati ay nangangailangan ng pangalawang hinang sa isang sulok. Upang mapabuti ang paggawa at mabawasan ang mga gastos, inabandona ng mga inhinyero ang mga weld at muling idisenyo ang mga bahagi na may riveted joints. Sa kasong ito, ang isang awtomatikong riveting station ay maaaring idagdag sa fold line. At dahil modular ang linya, hindi na kailangang ganap na lansagin. Ito ay tulad ng pagdaragdag ng isa pang piraso ng LEGO sa isang mas malaking kabuuan.
Ang lahat ng ito ay ginagawang mas mapanganib ang automation. Isipin ang isang linya ng produksyon na idinisenyo upang makagawa ng dose-dosenang iba't ibang bahagi sa pagkakasunud-sunod. Kung ang linyang ito ay gumagamit ng mga tool na partikular sa produkto at ang linya ng produkto ay nagbabago, ang mga gastos sa tooling ay maaaring napakataas dahil sa pagiging kumplikado ng linya.
Ngunit sa mga flexible na tool, ang mga bagong produkto ay maaaring mangailangan lamang ng mga kumpanya na muling ayusin ang mga Lego brick. Magdagdag ng ilang mga bloke dito, muling ayusin ang iba doon, at maaari kang tumakbo muli. Siyempre, hindi ganoon kadali, ngunit ang muling pagsasaayos ng linya ng produksyon ay hindi rin mahirap na gawain.
Ang Lego ay isang angkop na metapora para sa mga linya ng autoflex sa pangkalahatan, kung ang mga ito ay nakikitungo sa maraming o set. Nakakamit nila ang mga antas ng performance ng pag-cast ng linya ng produksyon gamit ang mga tool na partikular sa produkto ngunit walang anumang tool na partikular sa produkto.
Ang buong pabrika ay nakatuon sa mass production, at hindi madali ang paggawa ng mga ito sa kumpletong produksyon. Ang pag-reschedule ng isang buong planta ay maaaring mangailangan ng mahabang pagsasara, na magastos para sa isang planta na gumagawa ng daan-daang libo o kahit milyon-milyong mga yunit bawat taon.
Gayunpaman, para sa ilang malalaking operasyon ng pag-baluktot ng sheet metal, lalo na para sa mga bagong halaman na gumagamit ng bagong slate, naging posible na bumuo ng malalaking volume batay sa mga kit. Para sa tamang aplikasyon, ang mga gantimpala ay maaaring malaki. Sa katunayan, binawasan ng isang tagagawa ng Europe ang mga lead time mula 12 linggo hanggang isang araw.
Hindi ito nangangahulugan na ang batch-to-kit na conversion ay walang saysay sa mga kasalukuyang halaman. Pagkatapos ng lahat, ang pagbabawas ng mga oras ng lead mula linggo hanggang oras ay maghahatid ng malaking return on investment. Ngunit para sa maraming negosyo, maaaring masyadong mataas ang upfront cost para gawin ang hakbang na ito. Gayunpaman, para sa bago o ganap na bagong mga linya, ang produksyon na nakabatay sa kit ay may katuturan sa ekonomiya.
kanin. 4 Sa pinagsamang bending machine at roll forming module na ito, ang sheet ay maaaring ilagay at baluktot sa pagitan ng punch at die. Sa rolling mode, ang suntok at mamatay ay nakaposisyon upang ang materyal ay maitulak upang makabuo ng isang radius.
Kapag nagdidisenyo ng isang mataas na dami ng linya ng produksyon batay sa mga kit, maingat na isaalang-alang ang paraan ng pagpapakain. Ang mga baluktot na linya ay maaaring idisenyo upang tanggapin ang materyal nang direkta mula sa mga coils. Ang materyal ay aalisin sa sugat, pipikit, gupitin sa haba at dadaan sa isang stamping module at pagkatapos ay sa iba't ibang forming module na sadyang idinisenyo para sa isang produkto o pamilya ng produkto.
Ang lahat ng ito ay napakahusay - at ito ay para sa batch processing. Gayunpaman, madalas na hindi praktikal na i-convert ang isang roll bending line sa kit production. Ang sunud-sunod na pagbuo ng ibang hanay ng mga bahagi ay malamang na mangangailangan ng mga materyales na may iba't ibang grado at kapal, na nangangailangan ng pagpapalit ng mga spool. Maaari itong magresulta sa downtime na hanggang 10 minuto – isang maikling oras para sa mataas/mababang batch na produksyon, ngunit maraming oras para sa isang high speed na baluktot na linya.
Ang isang katulad na ideya ay nalalapat sa mga tradisyunal na stacker, kung saan ang isang mekanismo ng pagsipsip ay kumukuha ng mga indibidwal na workpiece at pinapakain ang mga ito sa stamping at forming line. Karaniwang mayroon lamang silang puwang para sa isang laki ng workpiece o maaaring ilang mga workpiece ng iba't ibang geometries.
Para sa karamihan ng mga flexible wire na nakabatay sa kit, ang isang shelving system ay pinakaangkop. Ang rack tower ay maaaring mag-imbak ng dose-dosenang iba't ibang laki ng mga workpiece, na maaaring ipasok sa linya ng produksyon nang paisa-isa kung kinakailangan.
Ang automated kit-based na produksyon ay nangangailangan din ng maaasahang mga proseso, lalo na pagdating sa paghubog. Ang sinumang nagtrabaho sa larangan ng sheet metal bending ay alam na ang mga katangian ng sheet metal ay iba. Ang kapal, gayundin ang lakas at tigas ng makunat, ay maaaring mag-iba sa bawat lot, na lahat ay nagbabago sa mga katangian ng paghubog.
Hindi ito isang malaking problema sa awtomatikong pagpapangkat ng mga linya ng fold. Ang mga produkto at ang kanilang nauugnay na mga linya ng produksyon ay karaniwang idinisenyo upang payagan ang mga pagkakaiba-iba sa mga materyales, kaya ang buong batch ay dapat nasa loob ng detalye. Ngunit pagkatapos ay muli, kung minsan ang materyal ay nagbabago sa isang lawak na ang linya ay hindi maaaring magbayad para dito. Sa mga kasong ito, kung ikaw ay naggupit at naghuhubog ng 100 bahagi at ang ilang bahagi ay wala sa espesipikasyon, maaari mo lamang muling patakbuhin ang limang bahagi at sa ilang minuto ay magkakaroon ka ng 100 bahagi para sa susunod na operasyon.
Sa isang kit-based na automated bending line, dapat na perpekto ang bawat bahagi. Upang i-maximize ang pagiging produktibo, ang mga kit-based na mga linya ng produksyon ay gumagana sa isang napaka-organisadong paraan. Kung ang isang linya ng produksyon ay idinisenyo upang tumakbo sa pagkakasunud-sunod, sabihin ang pitong magkakaibang mga seksyon, kung gayon ang automation ay tatakbo sa sequence na iyon, mula sa simula ng linya hanggang sa katapusan. Kung ang Part #7 ay masama, hindi mo na lang mapapatakbo muli ang Part #7 dahil ang automation ay hindi naka-program para pangasiwaan ang nag-iisang bahagi na iyon. Sa halip, kailangan mong ihinto ang linya at magsimulang muli sa bahaging numero 1.
Upang maiwasan ito, ang automated fold line ay gumagamit ng real-time na pagsukat ng anggulo ng laser na mabilis na sumusuri sa bawat fold angle, na nagpapahintulot sa makina na itama ang mga hindi pagkakapare-pareho.
Ang pagsusuri sa kalidad na ito ay mahalaga upang matiyak na sinusuportahan ng linya ng produksyon ang prosesong batay sa kit. Habang bumubuti ang proseso, ang isang kit-based na linya ng produksyon ay makakatipid ng maraming oras sa pamamagitan ng pagbabawas ng mga lead time mula sa mga buwan at linggo hanggang sa mga oras o araw.
Ang FABRICATOR ay ang nangungunang steel fabrication at bumubuo ng magazine ng North America. Naglalathala ang magazine ng mga balita, teknikal na artikulo at mga kwento ng tagumpay na nagbibigay-daan sa mga tagagawa na gawin ang kanilang trabaho nang mas mahusay. Ang FABRICATOR ay nasa industriya mula noong 1970.
Ang buong digital na access sa The FABRICATOR ay magagamit na ngayon, na nagbibigay ng madaling pag-access sa mahahalagang mapagkukunan ng industriya.
Ang buong digital na access sa The Tube & Pipe Journal ay magagamit na ngayon, na nagbibigay ng madaling pag-access sa mahahalagang mapagkukunan ng industriya.
Ang buong digital na access sa The Fabricator en Español ay magagamit na ngayon, na nagbibigay ng madaling pag-access sa mahahalagang mapagkukunan ng industriya.
Si Andy Billman ay sumali sa The Fabricator podcast upang pag-usapan ang tungkol sa kanyang karera sa pagmamanupaktura, ang mga ideya sa likod ng Arise Industrial,...
Oras ng post: Mayo-18-2023