บทนำทั่วไปของเครื่องขึ้นรูปม้วน

ชุดคลัสเตอร์โรล

กระบวนการ

การขึ้นรูปม้วนเป็นหนึ่งในกระบวนการผลิตที่ง่ายที่สุด โดยทั่วไปจะเริ่มต้นด้วยแผ่นโลหะม้วนขนาดใหญ่ ระหว่าง 1 นิ้ว (2.5 ซม.) ถึง 20 นิ้ว (51 ซม.) มีความกว้าง และหนา 0.004 นิ้ว (0.10 มม.) และ 0.125 นิ้ว (3.2 มม.) รองรับบนอันคอยล์เลอร์ แถบจะถูกป้อนผ่านตัวกั้นทางเข้าเพื่อจัดแนววัสดุอย่างเหมาะสมขณะผ่านลูกกลิ้งของโรงสี ม้วนแต่ละชุดจะโค้งงอจนกระทั่งวัสดุได้รูปทรงที่ต้องการ โดยทั่วไปชุดลูกกลิ้งจะติดตั้งทับกันบนเพลาขนานแนวนอนคู่หนึ่งที่รองรับโดยขาตั้ง ม้วนด้านข้างและม้วนคลัสเตอร์อาจใช้เพื่อเพิ่มความแม่นยำและความยืดหยุ่น และเพื่อจำกัดความเค้นบนวัสดุ แถบที่มีรูปทรงสามารถตัดให้มีความยาวก่อนโรงรีดขึ้นรูป ระหว่างโรงสี หรือที่ส่วนท้ายของสายการผลิตรีดขึ้นรูป

ความเป็นไปได้ทางเรขาคณิต

ความเป็นไปได้ทางเรขาคณิตอาจกว้างมากและอาจรวมถึงรูปทรงปิดตราบใดที่หน้าตัดสม่ำเสมอ ความหนาของแผ่นโดยทั่วไปมีตั้งแต่ 0.004 นิ้ว (0.10 มม.) ถึง 0.125 นิ้ว (3.2 มม.) แต่ก็สามารถเกินกว่านั้นได้ ความยาวแทบไม่ได้รับผลกระทบจากกระบวนการรีด โดยทั่วไปความกว้างของชิ้นส่วนจะต้องไม่เล็กกว่า 1 นิ้ว (2.5 ซม.) แต่ก็สามารถเกิน 20 นิ้ว (51 ซม.) ได้ ข้อจำกัดหลักคือความลึกของโปรไฟล์ ซึ่งโดยทั่วไปจะจำกัดอยู่ที่น้อยกว่า 4 นิ้ว (10 ซม.) และไม่ค่อยใหญ่เกิน 6 นิ้ว (15 ซม.) เนื่องจากความเค้นที่มาจากการหมุนและความแตกต่างของความเร็วพื้นผิวที่เพิ่มขึ้นตามความลึก

โดยทั่วไป ความคลาดเคลื่อนสามารถคงไว้ได้ภายใน ±0.015 นิ้ว (0.38 มม.) สำหรับความกว้างของรูปแบบหน้าตัด และ ±0.060 นิ้ว (1.5 มม.) สำหรับความลึก [3]

อัตราการผลิต

อัตราการผลิตขึ้นอยู่กับความหนาของวัสดุและรัศมีการโค้งงออย่างมาก อย่างไรก็ตาม ยังได้รับผลกระทบจากจำนวนสถานีหรือขั้นตอนที่จำเป็นด้วย สำหรับรัศมีการโค้งงอ 50 เท่า ความหนาของวัสดุของเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำที่มีความหนา 0.7 นิ้ว (18 มม.) สามารถอยู่ในช่วงตั้งแต่ 85 ฟุตต่อนาที (26 ม./นาที) ถึงแปดสถานีถึง 55 ฟุตต่อนาที (17 ม./นาที) ถึง 12 สถานีหรือ 50 ฟุตต่อนาที (15 ม./นาที) ถึง 22 สถานี

เวลาที่ผลิตภัณฑ์หนึ่งจะขึ้นรูปสามารถแสดงได้ด้วยฟังก์ชันง่ายๆ: t = (L n⋅d) / V โดยที่ L คือความยาวของชิ้นส่วนที่กำลังขึ้นรูป n คือจำนวนแท่นขึ้นรูป d คือระยะห่างระหว่างขาตั้ง และ V คือความเร็วของแถบที่ผ่านม้วน

โดยทั่วไป สายการผลิตการขึ้นรูปม้วนสามารถทำงานได้ตั้งแต่ 5 ถึง 500 ฟุตต่อนาที (1.5 ถึง 152.4 ม./นาที) หรือสูงกว่า ขึ้นอยู่กับการใช้งาน ในบางกรณี ปัจจัยจำกัดคือการใช้งานการเจาะหรือการตัด

ข้อควรพิจารณาอื่น ๆ

ในการจัดการกับการผลิต สิ่งที่ต้องพิจารณาได้แก่ การหล่อลื่น ผลกระทบของกระบวนการที่มีต่อคุณสมบัติของวัสดุ ต้นทุน และแน่นอนว่าความปลอดภัย

การหล่อลื่นเป็นตัวกั้นที่สำคัญระหว่างแม่พิมพ์ลูกกลิ้งและพื้นผิวชิ้นงาน ช่วยลดการสึกหรอของเครื่องมือและช่วยให้สิ่งต่างๆ เคลื่อนที่เร็วขึ้น ตารางนี้แสดงสารหล่อลื่นประเภทต่างๆ การใช้งาน และโลหะในอุดมคติที่จะใช้กับสารหล่อลื่น

ผลกระทบของกระบวนการต่อคุณสมบัติของวัสดุมีน้อยมาก [ จำเป็นต้องมีการชี้แจง ] คุณสมบัติทางกายภาพและเคมีแทบไม่เปลี่ยนแปลง แต่กระบวนการอาจทำให้งานแข็งตัว รอยแตกขนาดเล็ก หรือการทำให้ผอมบางที่ส่วนโค้งเมื่อพูดถึงคุณสมบัติทางกลของวัสดุ

ต้นทุนการขึ้นรูปม้วนค่อนข้างต่ำ เมื่อคำนวณต้นทุนของกระบวนการต่างๆ เช่น เวลาการตั้งค่า ต้นทุนอุปกรณ์และเครื่องมือ เวลาบรรทุก/ขนถ่าย อัตราค่าแรงทางตรง อัตราค่าโสหุ้ย และค่าตัดจำหน่ายอุปกรณ์และเครื่องมือ ต้องได้รับการพิจารณา

ความปลอดภัยก็เป็นปัญหาเล็กน้อยในกระบวนการนี้เช่นกัน อันตรายหลักที่ต้องคำนึงถึงคือการรับมือกับชิ้นงานที่กำลังเคลื่อนที่ (สูงถึง 800 ฟุตต่อนาที (240 ม./นาที)) ลูกกลิ้งแรงดันสูง หรือขอบโลหะที่แหลมคม