A hajlítási folyamat egy fémalakítási művelet, amely szabályozott erőt fejt ki a munkadarabra, amíg az plasztikusan deformálódik egy szerszám, tüske vagy henger körül, megváltoztatva alakját anélkül, hogy az anyagot levágnák. A rövid válasz a következő: a hajlítás azért működik, mert a fémnek van egy rugalmas zónája és egy műanyag zónája, és minden sikeres hajlítás azon múlik, hogy az anyagot túllépjük-e a rugalmassági határon éppen annyira, hogy a terhelés eltávolítása után megtartsa az új formáját, amit visszarugózással ismerünk. A rugóhajlító gép egy olyan berendezés, amelyet a tekercsrugók, torziós rugók és huzalformák pontos átmenetének vezérlésére építettek, forgó szerszámok, csapok és CNC-hajtású tengelyek segítségével ugyanazt a hajlítást ezerszer megismételve szinte variáció nélkül. A cikk további része leírja, hogyan megy végbe ez a folyamat a műhelyben, mi különbözteti meg a jó rugós hajlítógépet a közepestől, és hogyan lehet a hajlítási szögeket egyenletesen tartani a teljes gyártási folyamat során.
A hajlítás nem egyetlen művelet. Ez a másodperc töredéke alatt bekövetkező mechanikai események sorozata, és az egyes szakaszok megértése megmagyarázza, miért repednek el egyes kanyarok, miért ugrik vissza túlságosan, és miért tart be minden alkalommal tökéletes szöget.
Amikor először erőt fejtenek ki egy huzalra vagy lapra, az anyag megnyúlik vagy összenyomódik a rugalmas tartományán belül. Ha ezen a ponton eltávolítják a terhelést, a fém teljesen visszanyeri eredeti alakját. Maradandó kanyar még nem történt.
Ahogy az erő a folyáshatáron túl növekszik, a hajlítás külső szála tartósan megnyúlik, miközben a belső szál összenyomódik. Ez az a pillanat, amikor a hajlítási folyamat tartós formát hoz létre , és a semleges tengely, az anyag belsejében lévő vonal, amely nem nyúlik és nem is présel, kissé eltolódik a belső sugár felé, ahogy a hajlítás megfeszül.
Miután a szerszámok elengedik az anyagot, a tárolt rugalmas energia hatására a hajlítás kissé ellazul az eredeti alakja felé. Egy rugóhajlító gép ezt a számított mérték túlhajlításával kompenzálja, általában 2 és 8 fok között a huzalátmérőtől, szakítószilárdságtól és hőkezelési állapottól függően.
| Anyag | Tipikus szakítószilárdság | Átlagos Springback |
|---|---|---|
| Magas széntartalmú rugóacél | 1900-2200 MPa | 5-8 fok között |
| Rozsdamentes acél 302 vagy 304 | 1300-1600 MPa | 3-6 fok között |
| Zenei vezeték ASTM A228 | 2200-2500 MPa | 6-9 fok között |
| Foszfor bronz | 700-900 MPa | 2-4 fok között |
A modern CNC rugós hajlítógépek egyetlen hajlítási ciklust megismételhető sorozattá bontják. Minden lépés tengelymozgásként van programozva, és a vezérlő szinkronizálja a huzalelőtolást, a forgást és a szerszámbekapcsolást, így a teljes ciklus egy másodperc alatt befejeződik az egyszerű formák esetében.
Nem minden hajlítási művelethez ugyanaz a berendezés vagy ugyanaz a fizika. Annak megértése, hogy egy rugós hajlítógép hova illeszkedik a lemezhajlításhoz képest, segít a vásárlóknak elkerülni, hogy nem megfelelő szerszámot rendeljenek a munkához.
A présfék hajlítása lapos lapot vagy lemezt képez a lyukasztó és a matrica között, egyetlen egyenes vonalú hajlítást eredményezve löketenként. Panelekhez, konzolokhoz és burkolatokhoz illik, nem pedig huzalos vagy kerek rúdformákhoz.
A görgős hajlítás az anyagot három vagy négy hengeren vezeti át, hogy nagy sugarú görbéket hozzon létre, amelyeket általában hengereknél, tartályoknál és ívelt szerkezeti szakaszoknál használnak a szűk precíziós geometria helyett.
A forgó húzású hajlítás rögzíti a csövet vagy csövet egy rögzített sugarú szerszámhoz, és elforgatja azt a szerszám körül, szűk sugarú hajlításokat hozva létre minimális falvékonyság mellett, amelyet széles körben alkalmaznak az autóipari kipufogó- és bukóketrecek gyártásában.
A rugós hajlítógépek, amelyeket néha CNC huzalformázó gépnek is neveznek, vékonyabb, kerek huzalanyagot kezelnek nagy ciklussebesség mellett, így torziós rugókat, nyomórugós horgokat, hosszabbító rugóhurkokat és egyedi huzalformákat állítanak elő, alkatrészenként több hajlítással, nem pedig egy hosszú egyenes hajlítással.
A tekercselés csavarja a drótot spirálisan egy tüske köré, hogy egy nyomó- vagy hosszabbító rugó testét képezze, és gyakran párosul a hajlítással ugyanazon a gépen, amikor a kész alkatrésznek feltekercselt testre és kialakított véghorgokra vagy lábakra van szüksége. A kombinált tekercselő és hajlító gépen ugyanaz a huzalelőtoló és egyengető rendszer szolgálja mindkét funkciót, külön dőlésszögű szerszámmal, amely szabályozza a csavarvonal szögét a tekercselési szakaszban, mielőtt a hajlítófej átveszi a végeket.
Négy csúszógép vízszintes alakítószerszámokat ad hozzá, amelyek több irányból közelítik meg a huzalt, és hasznosak azoknál az alkatrészeknél, amelyek egyetlen ciklusban egyesítik a hajlítást, tekercselést és simítást. Ezek a gépek a huzalalakítási komplexitás felső végén helyezkednek el, és jellemzően csak olyan bonyolult geometriájú alkatrészek esetében indokolják költségüket, amelyeket nem lehet szabványos kéttengelyes vagy négytengelyes rugóhajlítógéppel előállítani.
A különböző gyártók specifikációs lapjait nem mindig egyformán jelenítik meg, így segít pontosan tudni, hogy valójában mely számok jósolják a valós teljesítményt, ahelyett, hogy egyszerűen összehasonlítanánk a címszavakat.
| Specifikáció | Tipikus tartomány | Miért számít |
|---|---|---|
| Huzal átmérő tartomány | 0,1-8 milliméter | Beállítja, hogy a gép mely termékcsaládokat tudja futtatni a teljes előtolási útvonal újraszerszámozása nélkül |
| A vezérelt tengelyek száma | 4-től 12-ig | Meghatározza, hogy hány hajlítási irány és szerszámállomás működhet egy menetben |
| Maximális adagolási sebesség | 200-600 méter percenként | Közvetlenül korlátozza az elméleti alkatrészek számát percenként az egyszerű geometria érdekében |
| Hajlítsa meg a fej forgási sebességét | 300-1000 fok másodpercenként | A sok kis kanyarral rendelkező részek ciklusidejét befolyásolja, nem pedig egy nagy ívet |
| Memória vagy programtárhely | 50-500 tárolt program | Azokra az üzletekre vonatkozik, amelyek sok különböző cikkszámot használnak és gyakori cserékkel |
| Ismételje meg a pozicionálási pontosságot | 0,01-0,05 milliméter | Megjósolja, hogy a gép milyen szűk mérettűrést képes tartani hosszú távon |
Azok a vásárlók, akik egy adott alkatrészcsaládhoz egy rugóhajlító gépet értékelnek, lehetőség szerint kérjenek mintafuttatást saját huzaltételükön. A közzétett specifikációk leírják a gép elméleti mennyezetét, de a tényleges teljesítmény mindig a gép, a futó huzal konkrét ötvözete, hőkezelése és tekercskészlete, valamint az adott munkához kiválasztott szerszámok közötti kölcsönhatástól függ.
Bármely rugóhajlítógép pontossága öt, összehangoltan működő alrendszerre múlik, nem pedig egyetlen alkatrészre. A gyenge láncszem ezeken a területeken azonnal megjelenik inkonzisztens hajlítási szögként vagy alkatrész-visszaszorításként.
Ugyanaz a hajlítási program különböző huzalanyagokon különböző eredményeket ad, mivel a hajlítási folyamatot éppúgy szabályozza a kohászat, mint a gépgeometria. A megfelelő anyag kiválasztása az alkalmazáshoz, és annak megértése, hogy az anyag hogyan viselkedik a hajlítófej alatt, megelőzi a gyártási problémák nagy részét, mielőtt azok elkezdődnének.
A magas széntartalmú rugóacél a legmagasabb szilárdság/költség arányt kínálja a közönséges rugós huzalanyagok közül, és ez az alapértelmezett választás általános célú torziós, nyomó- és hosszabbító rugókhoz. Nagyobb hajlítóerőt és nagyobb visszarugózási ráhagyást igényel, mint a lágyabb ötvözetekhez, és jellemzően előnyös az alakítás utáni feszültségmentesítő hőkezelés, hogy stabilizálja a kész alakot.
A rozsdamentes acélhuzal, leggyakrabban 302-es vagy 304-es fokozat, némi szilárdságot kölcsönöz a korrózióállóságnak, és nedvességnek, vegyszereknek vagy élelmiszerrel érintkező környezetnek kitett alkatrészekhez választják. Az alakítás során gyorsabban megkeményedik, mint a szénacél, ezért a többszörös szűk sugarú hajlításokat ugyanazon a helyen gondosan programozni kell a repedés elkerülése érdekében.
A zenedrót, más néven zongorahuzal, egy nagy széntartalmú acél, amelyet nagyon szűk átmérőtűrésre és nagyon nagy szakítószilárdságra húznak, így ez a választott anyag kis precíziós rugókhoz, ahol az állandó erőkifejtés fontosabb, mint a nyers méret. Nagy szilárdsága azt jelenti, hogy a rugóhajlítógépnek több túlhajlítási kompenzációt kell alkalmaznia a célszögek eléréséhez.
A foszforbronz és a berillium rezet akkor választják, ha a rugótulajdonságok mellett elektromos vezetőképességre is szükség van, ami általános az elektronikus érintkezőrugókban és a csatlakozókapcsokban. Ezek az anyagok puhábbak, mint az acélötvözetek, kisebb erővel hajlanak meg, és kevésbé visszarugóznak, ami általában megkönnyíti rajtuk a szoros tűréshatárt, de hajlamosabbak a tartós terhelésre, ha túlfeszítik őket.
A programozás a módszerek kézi betanításáról a CAD-vezérelt munkafolyamatok irányába tolódott el, és a szoftverréteg ma már ugyanolyan fontos szerepet játszik a termelés hatékonyságában, mint maga a mechanikus hardver.
A legrégebbi programozási módszer szerint a kezelő minden tengelymozgáson átlép a gép kezelőpaneljén, és minden pozíciót elment, amint megerősíti, hogy helyes. Ez a módszer egyszerű alkatrészeknél működik, de a hajlítások számának növekedésével lassúvá és hibássá válik.
A modern rugóhajlítógép-szoftver elfogadja a kész alkatrész 2D vagy 3D rajzát, és automatikusan kiszámítja a tengelymozgásokat, a hajlítási sorrendet és a becsült ciklusidőt, mielőtt a program hozzáérne a fizikai géphez. Ez lehetővé teszi a mérnöki csapatok számára, hogy jóváhagyják a tervezést és megbecsüljék a szerszámszükségleteket anélkül, hogy a műhelymunkaidőt emészthetik fel.
A fejlett programozási csomagok szoftveresen szimulálják a teljes hajlítási szekvenciát, megjelölve minden olyan pontot, ahol a huzal, a szerszám vagy a hajlítófej geometriája ütközne, mielőtt a program futna a tényleges gépen. Ez a lépés jelentősen csökkenti a szerszámok sérülését és a beállítási időt a tisztán kézi ellenőrzéshez képest.
A magas termékválasztékot használó üzletek profitálnak a kereshető programkönyvtárból, mivel a korábban jóváhagyott hajlítási program másodpercek alatt visszahívható, nem pedig a nulláról újraprogramozható, így az átállási idő órákról percekre csökken az ismételt rendeléseknél.
A folyamat konkrétvá tételéhez az alábbiak szerint halad a tipikus torziós rugós lábhajlítás a nyers huzaltól a kész alkatrészig egy CNC rugóhajlítógépen.
A kezelő vagy programozó kézi bevitellel vagy CAD-importálással adja meg a láb hosszát, a hajlítási szöget, a tekercstest hosszát és a vezeték átmérőjét a CNC interfészen.
A megfelelő hajlítási csap átmérője úgy van kiválasztva, hogy megfeleljen a rugó belső átmérőjének, mivel a csap szabályozza a tekercses test és az esetlegesen kialakított lábak sugarát.
A gép csökkentett sebességgel forog anélkül, hogy alkatrészeket vágna le, így a kezelő megbizonyosodhat arról, hogy a szerszámpálya kitisztítja az összes rögzítést a teljes gyártási sebesség megkezdése előtt.
Az első befejezett részt a húzási tűréshez viszonyítva mérik, általában plusz-mínusz 2 fok a láb dőlésszögénél és plusz-mínusz 0,1 milliméter a lábhossznál, mielőtt a futás folytatódik.
A jóváhagyást követően a rugós hajlítógép folyamatosan működik, gyakran percenként 60-200 alkatrészt gyártva a huzalátmérőtől és a geometria bonyolultságától függően.
| Gép típusa | Ismételhetőség | A legjobban megfelelő kötet |
|---|---|---|
| Kézi hajlítógép | Üzemeltető függő | Prototípus vagy 50 darab alatt |
| Félautomata hajlító | Mérsékelt, szerszámszabályozott | Kis tétel, 50-5000 darab |
| CNC rugóhajlító gép | Magas, programvezérelt | A gyártás meghaladja az 5000 darabot |
A vevőknek a géptípust a tényleges rendelési mennyiséghez kell igazítaniuk ahelyett, hogy automatikusan a legfejlettebb opciót választanák. A CNC rugóhajlító gép csak akkor térül meg, ha az átállási idő megtakarítása és az elutasítási arány csökkenése ellensúlyozza a magasabb előzetes költséget , ami jellemzően valahol 3000 és 8000 darab között fordul elő alkatrészszámonként az alkatrész összetettségétől függően.
Repedés akkor fordul elő, ha a hajlítási sugár túl szűk a huzal átmérőjéhez képest, vagy ha az anyag az előző alakítás következtében megkeményedett. A hajlítási sugár növelése vagy az alapanyag lágyítása hajlítás előtt megoldja a legtöbb repedési problémát.
A gyártási folyamaton belüli szögeltolódás általában a hajlítási csapok kopására, az adagolóhenger megcsúszására vagy a műhely hőmérséklet-változásaira vezethető vissza, amelyek kissé befolyásolják az anyag merevségét a műszak alatt.
A felületi hegesedés akkor jelenik meg, ha a vezetőcsatornák vagy hajlítócsapok felülete érdes, vagy törmelék halmozódott fel, ezért a rugós hajlítógépek szokásos karbantartásának része a rutinszerű szerszámtisztítás.
Az összetett, többszörösen hajlított részek elcsavarodhatnak, ha a huzalvezető támasztéka nem elegendő a hajlítás során, ezért a megfelelő rögzítés kialakítása és a megfelelő vezetőhossz a hajlítási pont közelében megakadályozza ezt a hibát.
A hidegindítás utáni első néhány alkatrész néha kissé eltérő szöget mutat, mint a futás többi része, mivel a szerszámok és a gépváz hőmérséklete még nem stabilizálódott. Egy rövid bemelegítési ciklus az első cikkellenőrzés előtt jelentősen csökkenti ezt a hatást.
A különböző gyártási tételekből szállított huzal, még azonos névleges specifikációjú is, kissé eltérő tekercskészletet és a húzási folyamatból származó maradékfeszültséget hordozhat. Azok az üzletek, amelyek újraminősítik a hajlítási programokat, amikor új vezetéktétel érkezik, még azelőtt elkapják ezt a változatot, mielőtt eljutna a vásárlóhoz.
A rugóhajlító gépek kategóriája észrevehetően elmozdult az intelligensebb, jobban csatlakoztatott berendezések irányába az elmúlt termékgenerációk során, és számos tendencia jellemző az új gépek vásárlására, nem pedig az opcionális frissítésekre.
A precíziós hajlítási eljárásokkal előállított formázott huzal- és rugóalkatrészek az iparágak széles skálájában megjelennek, gyakran olyan alkatrészekben, amelyeket soha nem vesznek észre, amíg meghibásodnak.
Az a rugóhajlító gép, amely az első napon tűréshatáron belüli alkatrészeket gyártott, karbantartási rutin nélkül nem marad meg. Azok az üzletek, amelyek az ütemterv szerint követik nyomon a szerszámkopást, és nem várják a selejt megjelenését, következetesen kevesebb leselejtezett alkatrészről számolnak be.
| Összetevő | Ellenőrzési intervallum | Tipikus kopásjel |
|---|---|---|
| Hajlítsa meg a csapokat és a tollakat | 50 000 ciklusonként | Sugársimítás vagy pontozás |
| Egyengető görgők | 100 000 ciklusonként | Felületi hornyolás vagy lyukasztás |
| Etetőgörgők | 75000 ciklusonként | Csúszás vagy csökkentett tapadási textúra |
| Levágó penge | 30 000 ciklusonként | Sorjaképződés a vágott végén |
A hajlított huzal vagy lemez keresztmetszetén áthaladó vonal, ahol az anyag a hajlítás során nem nyúlik és nem nyomódik össze.
Az orsóra feltekercselt huzalban maradt visszamaradó görbület, amelyet egyengető görgőkkel el kell távolítani, mielőtt pontos hajlítást végezhetnénk.
A rugóhajlító gép extra szöge a célszögön túl növeli, hogy figyelembe vegye a visszarugózást, amint a szerszám elengedi a huzalt.
Rögzített csap vagy rúd, amely köré huzalt tekercselnek vagy hajlítanak, hogy megállapítsák a kész elem belső átmérőjét.
Forgó cső vagy hüvely a hajlítófejen, amely a huzalvezetőt és a hajlítócsap egységet a programozott forgásán keresztül hordozza.
A fém merevségének fokozatos növekedése és hajlékonyságának csökkenése az ismétlődő deformáció során megy keresztül, ami repedéshez vezethet, ha egy huzalt túl sokszor hajlítanak meg ugyanazon a helyen.
Másodlagos művelet, amelyet néha ugyanazon a rugóhajlító gépen hajtanak végre, és amely a kész rugót kissé túlnyomja a működési tartományán, hogy stabilizálja a végső szabad hosszát vagy szögét.
A hajlítás az alakítás egy speciális típusa, amely egy meghatározott vonal vagy tengely mentén változtatja meg az alakot lyukasztó, henger vagy csap segítségével, míg az alakítás a tágabb kategória, amely magában foglalja a húzási, bélyegzési és kidolgozási műveleteket is.
A rugós skálázás az anyag folyáshatárát elosztja a rugalmassági modulusával, így a nagyobb szilárdságú anyagok, mint a zenedrót, jobban visszarugaszkodnak, mint a lágyabb ötvözetek, mint például a foszforbronz, ugyanabban a hajlítási szögben.
Általános kezdő irányelv a huzalátmérő egy-kétszeresének megfelelő minimális hajlítási sugár a legtöbb rugóacél esetében, bár a keményebb temperálásnál nagyobb sugárra lehet szükség a repedés elkerülése érdekében.
Sok CNC rugós hajlítógép kifejezetten kerek huzalhoz van konfigurálva, de a lapos huzal- és szalagformázó gépek rokon, de különálló kategóriaként léteznek különböző vezető- és görgős szerszámokkal.
A jól karbantartott CNC rugós hajlítógépek általában plusz-mínusz 1-2 fokos szögtűréssel és plusz-mínusz 0,1 milliméteres hossztűréssel rendelkeznek szabványos huzalátmérőken.
Igen, a vékonyabb huzal általában nagyobb előtolást és hajlítási sebességet tesz lehetővé, míg a vastagabb vagy nagyobb szilárdságú huzal lassabb, kontrolláltabb hajlítást igényel a szerszámfeszültség és a korai kopás elkerülése érdekében.
Az egyszerű alkatrészekhez csak egy vagy két hajlítás szükséges, míg a többtengelyes gépeken előállított összetett huzalformák tizenöt vagy több egyedi hajlítási, tekercselési és levágási műveletet tartalmazhatnak egyetlen folyamatos cikluson belül.
Nem mindig, de sok nagy széntartalmú és zenei vezetékes alkatrésznek előnyös az alacsony hőmérsékletű feszültségmentesítés az alakítás után, ami csökkenti a maradék feszültséget és javítja a méretstabilitást anélkül, hogy jelentősen megváltozna a keménység.
A pontossági veszteség szinte mindig a szerszámkopásra, az adagológörgő megcsúszására vagy a hajtómechanizmus felhalmozódott holtjátékára vezethető vissza, amelyek mindegyike a jelen cikkben korábban ismertetett ütemezett karbantartási intervallumokon keresztül történik.
Igen, a legtöbb CNC rugóhajlítógép képes váltani a kompatibilis anyagok között az előtolási erő, az egyengető görgőnyomás és a túlhajlítás kompenzációs értékeinek beállításával a programban, bár a nagyon eltérő huzalátmérők esetén fizikai szerszámcsere szükséges.
A két vagy három hajlítású egyszerű alkatrészek gyakran egyetlen műszakon belül programozhatók és érvényesíthetők, míg a szűk tűréshatárokkal rendelkező összetett, több hajlítási geometria esetén több napos programozás és az első cikk iterációja is eltarthat a teljes sorozatgyártás előtt.
TK-13200, TK-7230 TK-13200、 TK-7230 12 TENGELYES CNC RUGÓS TEGERŐGÉP ...
Részletek megtekintése
TK-13200, TK-7230 TK-13200、 TK-7230 12 TENGELYES CNC RUGÓS TEGERŐGÉP ...
Részletek megtekintése
TK12120 TK-12120 12 TENGELYES CNC RUGÓS TEKERCSŐGÉP ...
Részletek megtekintése
TK-6160 TK-6160 CNC RUGÓS GÖRDÜLŐGÉP ...
Részletek megtekintése
TK-6120 TK-6120 CNC RUGÓS GÖRDÜLŐGÉP ...
Részletek megtekintése
TK-5200 TK-5200 5 TENGELYES CNC RUGÓS TEKERCSŐGÉP ...
Részletek megtekintése
TK-5160 TK-5160 5 TENGELYES CNC RUGÓS TEKERCSŐGÉP ...
Részletek megtekintése
TK-5120 TK-5120 5 TENGELYES CNC RUGÓS TEKERCSŐGÉP ...
Részletek megtekintése