Introduzione generale della macchina per la formatura di rulli

Set di rulli a grappolo

Processo

La profilatura è, tra i processi produttivi, uno dei più semplici. In genere inizia con una grande bobina di lamiera, compresa tra 1 pollice (2,5 cm) e 20 pollici (51 cm). di larghezza e 0,10 mm (0,004 pollici) e 3,2 mm (0,125 pollici) di spessore, supportato su uno svolgitore. Il nastro viene alimentato attraverso una guida di ingresso per allineare correttamente il materiale mentre passa attraverso i rulli del laminatoio, ciascuna serie di rulli forma una curva finché il materiale non raggiunge la forma desiderata. I set di rulli sono generalmente montati uno sopra l'altro su una coppia di alberi paralleli orizzontali supportati da uno o più supporti. Possono essere utilizzati anche rulli laterali e rulli cluster per fornire maggiore precisione e flessibilità e per limitare le sollecitazioni sul materiale. Le strisce sagomate possono essere tagliate a misura prima di un laminatoio, tra i laminatoi o alla fine della linea di profilatura.

Possibilità geometriche

Le possibilità geometriche possono essere molto ampie e comprendere anche forme chiuse purché la sezione trasversale sia uniforme. Gli spessori tipici della lamiera vanno da 0,004 pollici (0,10 mm) a 0,125 pollici (3,2 mm), ma possono superarlo. La lunghezza non è quasi influenzata dal processo di laminazione. Le larghezze delle parti in genere non sono inferiori a 2,5 cm (1 pollice), tuttavia possono superare 51 cm (20 pollici). La limitazione principale è la profondità del profilo, che generalmente è limitata a meno di 4 pollici (10 cm) e raramente a più di 6 pollici (15 cm) a causa delle sollecitazioni impartite dal rollio e dei differenziali di velocità superficiale che aumentano con la profondità.

Le tolleranze possono generalmente essere mantenute entro ±0,015 pollici (0,38 mm) per la larghezza della forma in sezione trasversale e ±0,060 pollici (1,5 mm) per la sua profondità. [3]

Tassi di produzione

La velocità di produzione dipende molto dallo spessore del materiale e dal raggio di curvatura; esso è però influenzato anche dal numero di stazioni o gradini richiesti. Per raggi di curvatura pari a 50 volte lo spessore del materiale di un acciaio a basso tenore di carbonio di 18 mm (0,7 pollici) può variare da 26 m/min (85 piedi) attraverso otto stazioni a 17 m/min (55 piedi) attraverso 12 stazioni o 15 m/min (50 piedi al minuto) attraverso 22 stazioni.

Il tempo impiegato da un prodotto per prendere forma può essere rappresentato da una semplice funzione: t = (L n⋅d) / V, dove L è la lunghezza del pezzo in formazione, n è il numero di gabbie di formatura, d è la distanza tra le gabbie e V è la velocità della striscia attraverso i rulli.

In generale, le linee di profilatura possono funzionare da 5 a 500 piedi al minuto (da 1,5 a 152,4 m/min) o superiore, a seconda dell'applicazione. In alcuni casi il fattore limitante sono le applicazioni di punzonatura o di taglio.

Altre considerazioni

Quando si ha a che fare con la produzione, le cose da considerare sono, ad esempio, la lubrificazione, l'effetto del processo sulle proprietà dei materiali, i costi e, naturalmente, la sicurezza.

La lubrificazione fornisce una barriera essenziale tra le matrici del rullo e la superficie del pezzo da lavorare. Aiuta a ridurre l'usura dell'utensile e consente alle cose di muoversi più velocemente. Questa tabella mostra i diversi tipi di lubrificanti, la loro applicazione e i metalli ideali su cui utilizzarli.

Gli effetti del processo sulle proprietà del materiale sono minimi.[ necessari chiarimenti ] Le proprietà fisiche e chimiche praticamente non cambiano, ma il processo può causare incrudimento, micro-fessurazioni o assottigliamento in corrispondenza delle pieghe quando si discutono le proprietà meccaniche del materiale.

Il costo della profilatura è relativamente basso. Nel calcolare il costo del processo è necessario considerare aspetti quali il tempo di installazione, i costi di attrezzature e strumenti, il tempo di carico/scarico, la tariffa della manodopera diretta, le spese generali e l'ammortamento di attrezzature e strumenti.

Anche la sicurezza è un po’ un problema con questo processo. I rischi principali da prendere in considerazione riguardano pezzi in movimento (fino a 240 m/min (800 piedi al minuto)), rulli ad alta pressione o bordi metallici affilati e tranciati