دستگاه خم کن لوله قالب مستمر چند ایستگاهی یک فناوری پردازش لوله مبتنی بر CNC است که در آن یک لوله فلزی از دو یا چند ایستگاه خمشی مستقل در یک چرخه تغذیه می‌گذرد و هر ایستگاه به قالب خمشی، غلتک فشار یا صفحه فشار خود مجهز است. بر خلاف خمش تک ایستگاهی معمولی - که در آن اپراتور باید لوله را بین هر خم تغییر مکان دهد و مجدداً گیره دهد - رویکرد قالب های پیوسته اجازه می دهد تا چندین خم در زوایای مختلف و سطوح مختلف در یک عبور بدون وقفه از دستگاه تکمیل شود.
نتیجه کاهش چشمگیر زمان چرخه، تجمع خطای گیره و مداخله اپراتور است. یک مجموعه لوله 6 خم خودرو که نیاز دارد 6 راه اندازی جداگانه و 5 عملیات بستن مجدد در یک خم کن معمولی تک ایستگاهی را می توان در یک تکمیل کرد چرخه تغذیه تک خودکار در یک دستگاه قالب پیوسته چند ایستگاهی - زمان کل پردازش را 50 تا 75٪ کاهش می دهد و در عین حال تکرارپذیری ابعادی را در تمام موقعیت های خمشی بهبود می بخشد.
اصل کار: چگونه چندین ایستگاه با هم همکاری می کنند
عملکرد یک ماشین خم کن لوله های قالب مستمر چند ایستگاهی از یک توالی هماهنگ در تمام ایستگاه ها پیروی می کند که توسط یک سیستم CNC مرکزی اداره می شود:
- تغذیه و بستن خودکار: لوله در دستگاه تغذیه خودکار دستگاه بارگذاری می شود. چرخ‌های راهنما ثابت و صفحات فشار قابل تنظیم لوله را قبل از ورود به اولین ایستگاه خمشی می‌گیرند و در مرکز قرار می‌دهند و از تراز دقیق و حذف تغییرات موقعیت در نقطه شروع اطمینان می‌دهند.
- خم شدن ایستگاه 1: همانطور که لوله به اولین موقعیت خم برنامه ریزی شده پیش می رود، سیستم CNC قالب خمشی و غلتک فشار ایستگاه 1 را فعال می کند. قالب به سمت زاویه هدف می چرخد - که توسط یک موتور سروو کنترل می شود - در حالی که غلتک فشار نیروی تماس را برای جلوگیری از فروریختن دیواره لوله حفظ می کند.
- تغذیه مداوم به ایستگاه های بعدی: بدون رها کردن لوله، دستگاه تغذیه آن را به ایستگاه 2 (و ایستگاه های دیگر، در صورت مجهز بودن) پیش می برد. هر ایستگاه زاویه خمش برنامه ریزی شده، شعاع و جهت صفحه خود را به طور مستقل و به ترتیب در یک چرخه تغذیه بدون وقفه اجرا می کند.
- شکل دهی قالب دو لایه (اختیاری): در پیکربندی‌های پیشرفته، یک قالب دولایه اجازه می‌دهد تا دو خم به طور همزمان در یک ایستگاه ایجاد شود - یکی در لایه بالایی و دیگری در لایه پایین - و تعداد مراحل تغذیه مورد نیاز برای هندسه‌های پیچیده را فشرده‌تر می‌کند.
- تخلیه خودکار: پس از اینکه ایستگاه نهایی خم خود را کامل کرد، مجموعه لوله تمام شده به طور خودکار از دستگاه تخلیه می شود. لوله بعدی می تواند بلافاصله شروع به تغذیه کند و توان تولید مداوم را حفظ کند.
مزایای کلیدی نسبت به خم شدن تک ایستگاهی
| فاکتور عملکرد | قالب های پیوسته چند ایستگاهی | معمولی تک ایستگاهی |
|---|---|---|
| زمان چرخه (لوله 6 خم) | یک چرخه تغذیه | 6 عملیات مجزا |
| عملیات بستن مجدد | 0 | 5 (برای قسمت 6 خم) |
| تجمع خطای ابعادی | حداقل | ترکیبات با هر گیره مجدد |
| نیروی کار اپراتور در هر قسمت | کم (فقط نظارت) | بالا (تغییر موقعیت هر خم) |
| توان عملیاتی (قطعات/تغییر) | 3-5× بالاتر | خط مبنا |
| خطر علامت گذاری سطحی | کم (بدون بستن مجدد) | بالاتر (چاپ گیری چند گیره) |
فناوری CNC و Servo Drive
دقت و تکرارپذیری خمش مداوم قالب‌های چند ایستگاهی کاملاً به کیفیت سیستم CNC و سروو درایو بستگی دارد که همه ایستگاه‌ها را به طور همزمان هماهنگ می‌کند:
- درایوهای سروو مستقل در هر ایستگاه: هر قالب خمشی توسط موتور سروو خود با بازخورد رمزگذار هدایت می شود و به ایستگاه های جداگانه اجازه می دهد در گشتاورها و سرعت های مختلف کار کنند در حالی که سیستم CNC زمان بندی آنها را در چرخه تغذیه همگام می کند. زاویه خم تکرارپذیری از ± 0.1 درجه - 0.2 ± درجه در تمام ایستگاه ها به طور همزمان قابل دستیابی است.
- همگام سازی محور تغذیه: کالسکه تغذیه لوله با سروو کنترل شده و با تمام محورهای ایستگاه خمشی از طریق کنترلر CNC مرکزی هماهنگ شده است و اطمینان حاصل می کند که لوله با دقت موقعیتی به خط مرکزی قالب هر ایستگاه می رسد. ± 0.3 میلی متر .
- جبران خودکار برگشت فنری: سیستم CNC ضرایب برگشت فنری مخصوص مواد را برای هر ایستگاه به طور مستقل ذخیره می‌کند - با توجه به این واقعیت که رفتار برگشت فنری در ایستگاه 3 ممکن است با ایستگاه 1 به دلیل تغییر شکل انباشته لوله در بالادست متفاوت باشد.
- ذخیره سازی و فراخوانی برنامه: برنامه های پیچیده چند خم را می توان بلافاصله ذخیره و فراخوانی کرد. تغییر بین شماره قطعات در زیر تکمیل می شود 10-15 دقیقه از طریق ورودی پارامتر، بدون ابزار مجدد مکانیکی تمام ایستگاه ها.
مشخصات مواد و لوله
ماشین های قالب گیری پیوسته چند ایستگاهی برای رسیدگی به طیف وسیعی از مواد لوله فلزی، با پارامترهای ابزار و فرآیند تنظیم شده برای ویژگی‌های شکل‌دهی هر ماده، مهندسی شده‌اند:
- فولاد ضد زنگ (304، 316 لیتر): نرخ کار سخت شدن بالا مستلزم جبران دقیق برگشت فنری در هر ایستگاه است. سطوح ابزار صیقل داده شده یا با روکش PVD برای جلوگیری از داغ شدن سطح بیرونی لوله در طول بستن چند ایستگاهی استفاده می شود.
- مس و آلیاژهای مس: شکل پذیری عالی به دنباله های خمشی چند شعاع محکم می دهد. به طور گسترده برای مجموعه‌های کویل خنک‌کننده و تهویه مطبوع که نیاز به خمیدگی‌های برگشتی متعدد در یک فضای فشرده دارند، استفاده می‌شود.
- آلیاژهای آلومینیوم (6061، 6063): شرایط آنیل شده برای توالی های چند خم ترجیح داده می شود تا از ترک خوردن بین ایستگاه جلوگیری شود. پیری مصنوعی پس از خم شدن می تواند خواص مکانیکی T6 را بازیابی کند.
- فولاد کربنی و فولاد HSLA: استاندارد برای کاربردهای خودرو و صنعتی. نیروهای شکل‌دهی بالاتر به قاب‌های ایستگاه سنگین‌تر و درایوهای سروو بزرگ‌تر نیاز دارند.
محدوده ظرفیت دستگاه معمولی: ODs لوله از Ø6 میلی متر تا Ø76 میلی متر ضخامت دیوار از 0.5 میلی متر تا 6 میلی متر، با 2 تا 12 ایستگاه خمشی بسته به پیکربندی دستگاه و پیچیدگی قطعه.
کاربردهای صنعتی
سیستم های ترمز، سوخت و خنک کننده خودرو
مجموعه‌های لوله چند خم خودرو - خطوط ترمز، ریل‌های سوخت، مدارهای خنک‌کننده انتقال، و خطوط مبرد تهویه مطبوع - کاربردهای ایده‌آلی برای خمش مداوم قالب‌های چند ایستگاهی هستند. یک مونتاژ خط ترمز معمولی نیاز دارد 8-14 خم در هواپیماهای متعدد؛ تکمیل این موارد در یک پاس ماشین، انباشتگی خطا را که هنگام جابجایی لوله 13 بار جداگانه روی یک ماشین تک ایستگاهی رخ می دهد، از بین می برد.
خطوط هیدرولیک هوانوردی و هوافضا
خطوط هیدرولیک و سوخت هواپیما از میان فضاهای محدود با مسیرهای پیچیده سه بعدی که به خمش دقیق چند شعاعی نیاز دارند، هدایت می شوند. ماشین‌های چند ایستگاهی با سطوح خمشی قابل برنامه‌ریزی CNC، تولید این هندسه‌های پیچیده را با قابلیت ردیابی ابعادی مورد نیاز گواهی AS9100 امکان‌پذیر می‌سازند - پارامترهای واقعی هر خم به طور خودکار در برابر شماره سریال قطعه ثبت می‌شوند.
اجزای خط لوله نفت و گاز
لوله‌های ابزار دقیق، خطوط کنترل هیدرولیک و مجموعه‌های خط لوله فرآیند در تأسیسات نفت و گاز نیاز به هندسه‌های پیچیده چند خمشی دارند که در اطراف موانع ساختاری قرار دارند. کیفیت خمش بدون چین و چروک به دست آمده با رویکرد بستن پیوسته - بدون آزادسازی میانی کشش لوله - برای یکپارچگی خدمات فشار بالا حیاتی است.
مبلمان و فلزکاری تزئینی
قاب صندلی، پایه میز، قفسه‌های نمایش و نرده‌های معماری که نیاز به خم‌های متعدد در یک قطعه لوله دارند، به طور موثر در ماشین‌های چند ایستگاهی تولید می‌شوند. عدم وجود علائم بستن مجدد روی سطح لوله به ویژه برای کاربردهای تزئینی که کیفیت پرداخت سطح قابل مشاهده است مهم است.
سوالات متداول در مورد دستگاه خم کن لوله های قالب مستمر چند ایستگاهی
معمولاً از چند ایستگاه خمشی استفاده می شود و چه چیزی این تعداد را تعیین می کند؟
اکثر ماشین آلات تولید با پیکربندی شده اند 2-8 ایستگاه ، اگرچه ماشین های تخصصی برای قطعات با پیچیدگی بالا می توانند 12 یا بیشتر داشته باشند. تعداد ایستگاه ها با حداکثر تعداد خم ها در یک قسمت، حداقل طول مماس مستقیم بین خم های متوالی (که فاصله ایستگاه ها را تعیین می کند) و ردپای موجود دستگاه تعیین می شود. برای قسمت‌هایی که خم‌های متوالی بسیار نزدیک به هم هستند، فناوری قالب‌های دولایه در یک ایستگاه ممکن است جایگزین اضافه کردن یک ایستگاه فیزیکی شود.
آیا می توان در ایستگاه های مختلف به شعاع های خم متفاوتی دست یافت؟
بله. هر ایستگاه به قالب خمشی مستقل خود مجهز است، بنابراین هر ایستگاه می تواند شعاع خمشی متفاوتی داشته باشد. این به یک پاس ماشین اجازه می‌دهد تا قطعاتی با چندین شعاع مختلف تولید کند - به عنوان مثال، یک خم U با شعاع محکم در ایستگاه 1 (R/D = 1.5) و یک خم آرام‌تر در ایستگاه 3 (R/D = 4.0) - بدون هیچ گونه تغییر ابزار یا تغییر موقعیت لوله.
حداقل فاصله مماس مستقیم لازم بین دو خم متوالی چقدر است؟
حداقل مماس مستقیم بین خم های پردازش شده در ایستگاه های مجاور با فاصله فیزیکی مورد نیاز بین مجموعه قالب ایستگاه پایین دست و بازوی خمشی ایستگاه بالادست در امتداد کامل تعیین می شود. برای اکثر تنظیمات، این حداقل تقریباً است 1.5-2× OD لوله . برای قطعات با فواصل بین خمش کوتاه‌تر، قالب‌های دولایه یا پیکربندی ایستگاه‌های همپوشانی طراحی شده خاص مورد نیاز است.
چگونه تغییر ابزار در تمام ایستگاه ها به طور همزمان مدیریت می شود؟
سیستم‌های ابزار تعویض سریع - که در آن همه اجزای قالب بر روی نگهدارنده‌های استاندارد با مکانیسم‌های قفل نمایه‌سازی شده نصب می‌شوند - به یک تکنسین راه‌اندازی با تجربه اجازه می‌دهد تا ابزار را در همه ایستگاه‌ها تغییر دهد. 30-90 دقیقه بسته به تعداد ایستگاه ها و پیچیدگی هندسه قطعه جدید. فراخوان دستور CNC تمام پارامترهای خم برنامه ریزی شده را به طور خودکار پس از تعویض ابزار تنظیم می کند، و ضایعات خم آزمایشی را در طول راه اندازی به حداقل می رساند.
