มีหลายวิธีในการม้วนงอหรือเกลี่ยริมฝีปากบนส่วนทรงกระบอก ตัวอย่างเช่น สามารถทำได้โดยใช้เครื่องอัดขึ้นรูปหรือเครื่องขึ้นรูปแบบวงโคจร อย่างไรก็ตาม ปัญหาของกระบวนการเหล่านี้ (โดยเฉพาะกระบวนการแรก) ก็คือกระบวนการเหล่านี้ต้องใช้กำลังมาก
สิ่งนี้ไม่เหมาะสำหรับชิ้นส่วนที่มีผนังบางหรือชิ้นส่วนที่ทำจากวัสดุที่มีความเหนียวน้อย สำหรับแอปพลิเคชันเหล่านี้ วิธีที่สามเกิดขึ้น: การทำโปรไฟล์
เช่นเดียวกับการขึ้นรูปวงโคจรและแนวรัศมี การรีดเป็นกระบวนการที่ไม่กระทบกระเทือนของการขึ้นรูปโลหะเย็น อย่างไรก็ตาม แทนที่จะสร้างหัวโพสต์หรือหมุดย้ำ กระบวนการนี้จะสร้างความโค้งงอหรือขอบบนขอบหรือขอบของชิ้นส่วนทรงกระบอกกลวง ซึ่งสามารถทำได้เพื่อยึดส่วนประกอบหนึ่ง (เช่น ตลับลูกปืนหรือฝาครอบ) ไว้ภายในส่วนประกอบอื่น หรือเพียงเพื่อรักษาปลายท่อโลหะเพื่อให้ปลอดภัยยิ่งขึ้น ปรับปรุงรูปลักษณ์ หรือทำให้ใส่ท่อได้ง่ายขึ้น เข้าไปตรงกลางท่อโลหะ ส่วนอื่น ๆ
ในการขึ้นรูปวงโคจรและแนวรัศมี หัวจะถูกสร้างขึ้นโดยใช้หัวค้อนที่ติดอยู่กับแกนหมุน ซึ่งจะออกแรงกดลงบนชิ้นงานไปพร้อมๆ กัน เมื่อทำการโปรไฟล์จะใช้ลูกกลิ้งหลายอันแทนหัวฉีด หัวหมุนที่ 300 ถึง 600 รอบต่อนาที และลูกกลิ้งแต่ละรอบจะค่อยๆ ดันและทำให้วัสดุเรียบเป็นรูปทรงที่ไร้รอยต่อและทนทาน ในการเปรียบเทียบ โดยทั่วไปการดำเนินการขึ้นรูปรางจะดำเนินการที่ 1200 รอบต่อนาที
”โหมดวงโคจรและแนวรัศมีจะดีกว่ามากสำหรับหมุดย้ำแข็ง จะดีกว่าสำหรับส่วนประกอบที่เป็นท่อ” Tim Lauritzen วิศวกรด้านการใช้งานผลิตภัณฑ์ของ BalTec Corp. กล่าว
ลูกกลิ้งจะพาดผ่านชิ้นงานตามแนวสัมผัสที่แม่นยำ โดยค่อยๆ กำหนดรูปร่างวัสดุให้เป็นรูปร่างที่ต้องการ กระบวนการนี้ใช้เวลาประมาณ 1 ถึง 6 วินาที
“[เวลาในการขึ้นรูป] ขึ้นอยู่กับวัสดุ ต้องเคลื่อนย้ายไปไกลแค่ไหน และวัสดุต้องใช้รูปทรงใด” Brian Wright รองประธานฝ่ายขายของ Orbitform Group กล่าว “คุณต้องคำนึงถึงความหนาของผนังและความต้านทานแรงดึงของท่อด้วย”
ม้วนสามารถขึ้นรูปจากบนลงล่าง จากล่างขึ้นบน หรือด้านข้าง ข้อกำหนดเพียงอย่างเดียวคือการจัดให้มีพื้นที่เพียงพอสำหรับเครื่องมือ
กระบวนการนี้สามารถผลิตวัสดุได้หลากหลาย รวมถึงทองเหลือง ทองแดง อลูมิเนียมหล่อ เหล็กเหนียว เหล็กคาร์บอนสูง และสแตนเลส
“อะลูมิเนียมหล่อเป็นวัสดุที่ดีในการขึ้นรูปเป็นม้วน เนื่องจากอาจเกิดการสึกหรอได้ระหว่างการขึ้นรูป” Lauritzen กล่าว “บางครั้งจำเป็นต้องหล่อลื่นชิ้นส่วนเพื่อลดการสึกหรอ ในความเป็นจริง เราได้พัฒนาระบบที่หล่อลื่นลูกกลิ้งขณะที่ลูกกลิ้งสร้างรูปร่างของวัสดุ”
การขึ้นรูปม้วนสามารถใช้สร้างผนังที่มีความหนา 0.03 ถึง 0.12 นิ้ว เส้นผ่านศูนย์กลางของท่อแตกต่างกันไปตั้งแต่ 0.5 ถึง 18 นิ้ว “การใช้งานส่วนใหญ่จะมีเส้นผ่านศูนย์กลางระหว่าง 1 ถึง 6 นิ้ว” Wright กล่าว
เนื่องจากมีส่วนประกอบของแรงบิดเพิ่มเติม การขึ้นรูปม้วนจึงต้องใช้แรงลงน้อยลง 20% เพื่อสร้างส่วนโค้งงอหรือขอบมากกว่าเครื่องย้ำ ดังนั้น กระบวนการนี้จึงเหมาะสำหรับวัสดุที่เปราะบาง เช่น อะลูมิเนียมหล่อ และส่วนประกอบที่ละเอียดอ่อน เช่น เซ็นเซอร์
“หากคุณต้องใช้เครื่องกดเพื่อขึ้นรูปชุดประกอบท่อ คุณจะต้องใช้แรงมากกว่าประมาณห้าเท่าหากคุณใช้การขึ้นรูปแบบม้วน” Wright กล่าว “แรงที่สูงขึ้นจะเพิ่มความเสี่ยงในการขยายหรือการดัดท่ออย่างมาก ดังนั้น เครื่องมือจึงมีความซับซ้อนและมีราคาแพงมากขึ้น
หัวลูกกลิ้งมีสองประเภท: หัวลูกกลิ้งแบบคงที่และหัวแบบประกบ ส่วนหัวแบบคงที่เป็นเรื่องธรรมดาที่สุด มีล้อเลื่อนแนวตั้งในตำแหน่งที่กำหนดไว้ล่วงหน้า แรงขึ้นรูปจะถูกนำมาใช้ในแนวตั้งกับชิ้นงาน
ในทางตรงกันข้าม หัวเดือยมีลูกกลิ้งในแนวนอนติดตั้งอยู่บนหมุดที่เคลื่อนที่พร้อมกัน เช่นเดียวกับปากจับของแท่นเจาะ นิ้วจะเคลื่อนลูกกลิ้งในแนวรัศมีเข้าไปในชิ้นงานที่ขึ้นรูปในขณะเดียวกันก็จ่ายแรงจับยึดให้กับชุดประกอบไปพร้อมๆ กัน หัวประเภทนี้มีประโยชน์หากชิ้นส่วนของชุดประกอบยื่นออกมาเหนือรูตรงกลาง
“ประเภทนี้ใช้แรงจากภายนอกเข้า” ไรท์อธิบาย “คุณสามารถย้ำเข้าด้านในหรือสร้างสิ่งต่างๆ เช่น ร่องโอริงหรือรอยตัดด้านล่างได้ หัวขับเพียงเลื่อนเครื่องมือขึ้นและลงตามแกน Z”
กระบวนการขึ้นรูปลูกกลิ้งเดือยมักใช้ในการเตรียมท่อสำหรับการติดตั้งตลับลูกปืน “กระบวนการนี้ใช้เพื่อสร้างร่องที่ด้านนอกของชิ้นส่วนและสันที่สอดคล้องกันที่ด้านในของชิ้นส่วนที่ทำหน้าที่เป็นตัวหยุดแข็งสำหรับตลับลูกปืน” Wright อธิบาย “จากนั้น เมื่อตลับลูกปืนเข้าแล้ว คุณจัดรูปทรงปลายท่อเพื่อยึดตลับลูกปืนให้แน่น ในอดีต ผู้ผลิตต้องตัดไหล่เข้าไปในท่อเพื่อเป็นการหยุดแบบแข็ง”
เมื่อติดตั้งชุดลูกกลิ้งภายในแบบปรับแนวตั้งเพิ่มเติมได้ ข้อต่อแบบหมุนสามารถสร้างเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกและภายในของชิ้นงานได้
ไม่ว่าจะเป็นแบบคงที่หรือแบบเชื่อมต่อกัน ชุดประกอบลูกกลิ้งและหัวลูกกลิ้งแต่ละชิ้นได้รับการผลิตขึ้นเป็นพิเศษสำหรับการใช้งานเฉพาะ อย่างไรก็ตามสามารถเปลี่ยนหัวลูกกลิ้งได้ง่าย ในความเป็นจริง เครื่องจักรพื้นฐานเดียวกันนี้สามารถทำการขึ้นรูปและรีดรางได้ และเช่นเดียวกับการขึ้นรูปวงโคจรและแนวรัศมี การขึ้นรูปแบบม้วนสามารถทำได้โดยใช้กระบวนการกึ่งอัตโนมัติแบบสแตนด์อโลน หรือบูรณาการเข้ากับระบบการประกอบอัตโนมัติเต็มรูปแบบ
ลูกกลิ้งทำจากเหล็กกล้าเครื่องมือชุบแข็ง และโดยทั่วไปจะมีเส้นผ่านศูนย์กลางตั้งแต่ 1 ถึง 1.5 นิ้ว Lauritzen กล่าว จำนวนลูกกลิ้งบนส่วนหัวขึ้นอยู่กับความหนาและวัสดุของชิ้นส่วน รวมถึงปริมาณแรงที่ใช้ ที่ใช้กันมากที่สุดคือแบบสามลูกกลิ้ง ชิ้นส่วนขนาดเล็กอาจต้องใช้เพียงสองลูกกลิ้ง ในขณะที่ชิ้นส่วนขนาดใหญ่มากอาจต้องใช้หกลูกกลิ้ง
“มันขึ้นอยู่กับการใช้งาน ขึ้นอยู่กับขนาดและเส้นผ่านศูนย์กลางของชิ้นส่วน และจำนวนที่คุณต้องการเคลื่อนย้ายวัสดุ” Wright กล่าว
“เก้าสิบห้าเปอร์เซ็นต์ของการใช้งานเป็นแบบนิวแมติก” ไรท์กล่าว “หากคุณต้องการความแม่นยำสูงหรืองานคลีนรูม คุณต้องมีระบบไฟฟ้า”
ในบางกรณี แผ่นแรงดันอาจถูกสร้างขึ้นในระบบเพื่อใช้พรีโหลดกับส่วนประกอบก่อนการขึ้นรูป ในบางกรณี สามารถติดตั้งหม้อแปลงดิฟเฟอเรนเชียลแบบแปรผันเชิงเส้นไว้ในแผ่นจับยึดเพื่อวัดความสูงของปึกของส่วนประกอบก่อนการประกอบเพื่อเป็นการตรวจสอบคุณภาพ
ตัวแปรสำคัญในกระบวนการนี้คือแรงตามแนวแกน แรงในแนวรัศมี (ในกรณีของการขึ้นรูปลูกกลิ้งแบบประกบ) แรงบิด ความเร็วในการหมุน เวลา และการกระจัด การตั้งค่าเหล่านี้จะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับข้อกำหนดขนาดชิ้นส่วน วัสดุ และความแข็งแรงของพันธะ เช่นเดียวกับการดำเนินการกด การขึ้นรูปวงโคจร และแนวรัศมี ระบบการขึ้นรูปสามารถติดตั้งเพื่อวัดแรงและการกระจัดเมื่อเวลาผ่านไป
ซัพพลายเออร์อุปกรณ์สามารถให้คำแนะนำเกี่ยวกับพารามิเตอร์ที่เหมาะสมที่สุดตลอดจนคำแนะนำในการออกแบบรูปทรงพรีฟอร์มของชิ้นส่วน เป้าหมายคือเพื่อให้วัสดุเป็นไปตามเส้นทางที่มีความต้านทานน้อยที่สุด การเคลื่อนย้ายวัสดุไม่ควรเกินระยะทางที่จำเป็นในการเชื่อมต่อให้แน่น
ในอุตสาหกรรมยานยนต์ วิธีการนี้ใช้ในการประกอบโซลินอยด์วาล์ว, เสื้อเซ็นเซอร์, ลูกเบี้ยว, ลูกหมาก, โช้คอัพ, ตัวกรอง, ปั้มน้ำมัน, ปั้มน้ำ, ปั๊มสุญญากาศ, วาล์วไฮดรอลิก, ก้านผูก, ชุดถุงลมนิรภัย, คอพวงมาลัย และ โช้คอัพป้องกันไฟฟ้าสถิตย์ บล็อคท่อร่วมเบรก
“เมื่อเร็วๆ นี้เราได้ทำงานกับแอปพลิเคชันโดยสร้างฝาโครเมียมไว้เหนือเกลียวเพื่อประกอบน็อตคุณภาพสูง” Lauritzen กล่าว
ซัพพลายเออร์ด้านยานยนต์ใช้การขึ้นรูปแบบม้วนเพื่อยึดตลับลูกปืนไว้ภายในตัวเรือนปั๊มน้ำอะลูมิเนียมหล่อ บริษัทใช้แหวนยึดเพื่อยึดตลับลูกปืน การกลิ้งจะทำให้ข้อต่อแข็งแรงขึ้น และประหยัดค่าใช้จ่ายของแหวน ตลอดจนเวลาและค่าใช้จ่ายในการเซาะร่องแหวน
ในอุตสาหกรรมอุปกรณ์ทางการแพทย์ การทำโปรไฟล์ถูกนำมาใช้เพื่อสร้างข้อต่อเทียมและปลายสายสวน ในอุตสาหกรรมไฟฟ้า การทำโปรไฟล์ใช้ในการประกอบมิเตอร์ เต้ารับ ตัวเก็บประจุ และแบตเตอรี่ ผู้ประกอบอากาศยานใช้การขึ้นรูปแบบม้วนเพื่อผลิตตลับลูกปืนและวาล์วก้าน เทคโนโลยีนี้ยังใช้ในการผลิตขายึดเตาแคมป์ เครื่องตัดเลื่อยโต๊ะ และอุปกรณ์ท่ออีกด้วย
ประมาณ 98% ของการผลิตในสหรัฐอเมริกามาจากวิสาหกิจขนาดกลางและขนาดย่อม เข้าร่วมกับ Greg Whitt ผู้จัดการฝ่ายปรับปรุงกระบวนการของผู้ผลิต RV MORryde และ Ryan Kuhlenbeck CEO ของ Pico MES ที่จะพูดคุยกันว่าธุรกิจขนาดกลางสามารถเปลี่ยนจากการผลิตแบบใช้คนไปสู่การผลิตแบบดิจิทัลได้อย่างไร โดยเริ่มจากพื้นที่โรงงาน
สังคมของเรากำลังเผชิญกับความท้าทายทางเศรษฐกิจ สังคม และสิ่งแวดล้อมที่ไม่เคยเกิดขึ้นมาก่อน ที่ปรึกษาด้านการจัดการและนักเขียน Olivier Larue เชื่อว่าพื้นฐานสำหรับการแก้ปัญหาต่างๆ เหล่านี้สามารถพบได้ในสถานที่ที่น่าแปลกใจ นั่นคือระบบการผลิตของโตโยต้า (TPS)
เวลาโพสต์: Sep-09-2023