No. 196, Lifa Avenue, Haian City, Nantong, Jiangsu tartomány, Kína
Az alapvető különbség a között préshajlítás és a hengerhajlítás benne rejlik hogyan fejtik ki az erőt és milyen geometriát hoz létre a folyamat . A préshajlításhoz egy lyukasztót (felső matricát) használnak, amely leereszkedik az alsó szerszámon nyugvó fémlemezre, hogy meghatározott szögben egyetlen különálló hajlítást hozzon létre – a deformáció egy ponton koncentrálódik. A görgős hajlítás során a fémet görgőkön haladnak keresztül, amelyek fokozatosan és folyamatosan görbítik az anyagot ívre, sugárra vagy teljes hengerre – a deformáció eloszlik egy hosszon. Egyszerűen fogalmazva: a préshajlítás éles vagy szögletes hajlításokat végez; a görgős hajlítás íves vagy kör alakú formákat hoz létre .
Mindkettő alapvető fémalakítási folyamat, de teljesen eltérő geometriai eredményeket szolgálnak. A présfék 90°-ban meghajlítja a lapot, így dobozpanelt készítenek; lemeztekercs egy lapot csőszakaszba vagy hengeres edénybe görbít. A helytelen választás közöttük vagy lehetetlen eredményhez vezet (egy éles sarkot próbálunk gurítani), vagy pazarló eredményhez vezet (több tucat növekményes pont meghajlítása, hogy megközelítsük azt a görbét, amelyet egy gördülőgép egy menetben produkálna). Ez a cikk részletesen ismerteti mindkét folyamatot, összehasonlítja azokat az összes kulcsparaméterrel, és útmutatást ad az egyes alkalmazásokhoz megfelelő folyamat kiválasztásához.
A préshajlítás – présféken vagy sajtológépen végrehajtva – a pont-deformációs folyamat . A fémlemezt egy alsó szerszámra (a szerszámra) helyezik, és egy felső szerszám (a lyukasztó) hidraulikus, mechanikus vagy szervoelektromos erő hatására leereszkedik, hogy a fémet a szerszámüregbe nyomja. A fém a bélyegcsúcs és a lemez érintkezési vonalánál plasztikusan deformálódik, így a szerszám geometriája és a ütési löket mélysége által meghatározott hajlítási szög alakul ki.
A préshajlítás nem egyetlen technika, hanem egymáshoz kapcsolódó módszerek családja, amelyek mindegyike más-más eredményt hoz:
A hengerhajlítás - lemezhengeren, szakaszhajlítógépen vagy csőhengergépen végzett - a folyamatos progresszív deformációs folyamat . Ahelyett, hogy egyetlen ponton alkalmaznánk az erőt, a görgős hajlítás elosztja a hajlítási feszültséget az anyag hosszában azáltal, hogy egy görbületet indukáló geometriai konfigurációban elhelyezett görgőn keresztül vezeti át. A fém folyamatosan görbülve lép ki a görgőkből, és többszöri áthaladás fokozatosan meghúzhatja a sugarat, amíg el nem éri a kívánt ívet vagy teljes hengert.
Az alábbi táblázat a főbb technikai különbségeket mutatja be préshajlítás és görgős hajlítás az összes fő paraméteren:
| Paraméter | Nyomja meg a Hajlítás gombot | Roll Hajlítás |
|---|---|---|
| A deformáció típusa | Pont/vonal deformáció | Folyamatos progresszív deformáció |
| Kimeneti geometria | Diszkrét szögek (V-alak, csatornák, dobozok, karimák) | Ívek, ívek, hengerek, kúpok, spirális formák |
| Minimális hajlítási sugár | Olyan szoros, mint 0,5× anyagvastagság (kidolgozás) | Jellemzően 5-10× anyagvastagság minimum |
| Maximális lemez/lemez vastagság | 25-30 mm-ig nagy űrtartalmú gépeken | Akár 100 mm vastag lemezhengereken |
| Szerszámköltség | Mérsékelt (standard szerszámkészletek; egyedi szerszámok összetett profilokhoz) | Alacsony a lemezhez (nincs szerszámcsere); mérsékelt szakaszokra (profilozott tekercsek) |
| Springback kompenzáció | Automatikus CNC túlhajlítással; ütéssel küszöbölték ki | További bérletekkel kompenzálva; kezelői tapasztalat függő |
| Dimenziós ismételhetőség | ±0,1° - ±0,5° CNC présfékeken | ±1–3 mm a sugáron (kézi); szorosabb a CNC tekercsgépeken |
| Lapos véghatás | Nem alkalmazható (pontos kanyar, nem folyamatos) | 3 hengeres gépeken jelen van ; 4 hengerrel vagy előhajlítással minimalizálva |
| Felületi jelölés / karcolás | A szerszám érintkezési zónájában lokalizálható; A poliuretán betétek csökkentik a jelölést | A görgős érintkezés mentén elosztva; kockázat az előfestett vagy polírozott felületeken |
| Tipikus gép tonna/erő | 30-1000 tonna | Névleges görgőátmérő és hajtási teljesítmény (5-500 kW) |
| Kezelői jártasság szükséges | Közepes (CNC programozás); magas összetett, több hajlítású alkatrészekhez | Magas (sugár megítélése, rugózás kezelése, végkezelés) |
| Alkatrész hossz kapacitás | A gépágy hossza korlátozza (általában legfeljebb 6 m) | Elvileg korlátlan (a görgő szélessége határozza meg a maximális szélességet) |
A két folyamat közötti legalapvetőbb különbség az általuk előállított geometria. Ennek megértése megakadályozza azt a gyakori hibát, hogy egy adott alkatrésztervhez rossz folyamatot adnak meg.
A préshajlítással alkatrészek készülnek diszkrét hajlítási vonalakkal elválasztott egyenes szakaszok . Minden hajlítás egyetlen meghatározott szögdeformáció. Ha ugyanazon a darabon több egymás utáni hajlítást végez, a présfék olyan összetett profilokat hozhat létre, mint például:
Mit préshajlítás nem tud hatékonyan termelni Bármilyen forma, amely folyamatosan ívelt felületet igényel egyenes szakaszok nélkül – cső, hengeres tartályhéj, íves gerenda vagy kúpos garat. Egy görbe préseléssel történő közelítésére (az úgynevezett "bökkenős hajlítás" vagy "növekményes nyomóhajlítás") több tucat egymáshoz közel elhelyezkedő hajlítási vonalra van szükség, amelyek együtt egy görbe fazettált közelítését alkotják. Ez időigényes, munkaigényes, és olyan felületet hoz létre, amelyen láthatók lapos felületek, nem pedig sima ív.
A görgős hajlítás során alkatrészeket állít elő állandó vagy változó sugarú folyamatosan ívelt felületek . A lehetséges kimenetek köre a következőket tartalmazza:
Mit roll bending nem tud hatékonyan termelni bármilyen forma éles, diszkrét hajlítási szöggel – 90°-os sarok, V-horony, szegély vagy karimás él. Ha egy lemezhenger extrém túlhajlításával éles sarkot próbálnak létrehozni, az vagy károsítja a görgőket, kiszámíthatatlanul meghajtja az anyagot, vagy egyszerűen nem sikerül szűk sugarat elérni, mert a három vagy négy görgő geometriája nem tudja egyetlen vonalra koncentrálni a feszültséget, ahogyan azt a présfék ütővége képes.
A visszarugaszkodás – az a rugalmas visszaállás, amely a hajlított rész enyhén kinyílik az eredeti alakja felé a hajlítóerő eltávolítása után – mind a préshajlítást, mind a hengerhajlítást érinti, de az egyes folyamatokban másképp kezelik.
Préshajlításnál a visszarugaszkodás kiszámítható és pontosan kompenzálható. A léghajlításhoz a CNC vezérlő kiszámítja a szükséges túlhajlítási szöget az anyag folyáshatára, vastagsága és a szerszám nyílása alapján, majd programozza a lyukasztót, hogy a célnál valamivel nagyobb szögbe süllyedjen. Amikor a lyukasztó visszahúzódik, a fém a megfelelő szögben visszaugrik. A modern CNC présfékek automatikusan kompenzálják a visszaugrást , amely gyakran tartalmaz valós idejű szögmérést lézeres érzékelőkkel, amelyek a ütési mélységet a löket közepén állítják be, hogy a célszöget ±0,1°-os pontossággal érjék el, függetlenül az anyagtétel változásától.
Az érmészetnél a visszarugózást teljesen kiküszöböljük: a hajlítási zónánál a szélsőséges összenyomás (25-30%-kal csökkentve a vastagságot) teljesen plasztikusan megköti a fémet, lényegében nulla rugalmas visszanyerést hagyva. Ez nagyon nagy erőkifejtést igényel – 3 mm-es acélból készült hajlítás szükséges lehet 5–10-szerese ugyanazon léghajlítási szög erejének .
A görgős hajlításnál a rugózás kezelése bonyolultabb, mert az ívelt darab teljes hosszát érinti, nem pedig egyetlen különálló szöget. A visszarugaszkodás mértéke az anyag folyáshatárától, vastagságától és a célsugártól függ - a nagyobb szilárdságú anyagok és a nagyobb sugarak arányosan több visszarugózást eredményeznek . A görgős hajlításnál a visszarugózást általában a következők kezelik:
Mindkét eljárás a fémek széles skáláját képes kezelni, de gyakorlati határai jelentősen eltérnek egymástól.
| Anyag | Nyomja meg a Hajlítás gombot Range | Roll Hajlítás Range | Megjegyzések |
|---|---|---|---|
| Lágyacél (S235–S275) | 0,5-25 mm | 1-100 mm | Roll hajlító fogantyúk nagyon nehéz lemez; űrtartalom által korlátozott préselés |
| Magas-strength steel (S355–S690) | 0,5-15 mm | 2-80 mm | Magasabb rugózás mindkét folyamatban; szűkebb min. sugár a sajtóhoz |
| Rozsdamentes acél (304, 316) | 0,5-20 mm | 1-60 mm | A munka gyorsan megkeményedik; a minimális sugarak szorosabbak, mint a lágyacél |
| Alumínium (5xxx, 6xxx sorozat) | 0,5-20 mm | 1-50 mm | Alsó rugós hátsó; Az indulat jelentősen befolyásolja a minimális sugarat |
| Réz és sárgaréz | 0,3-10 mm | 0,5-20 mm | Képlékeny; kiváló alakíthatóság mindkét folyamatban |
| Titán | 0,5–8 mm (2. osztály) | 1-20 mm | A rugós visszacsatolás nagyon magas; mindkét folyamatban jelentős túlhajlítást igényel |
Egy kritikus észrevétel: A görgős hajlítás lényegesen vastagabb lemezt fog ki, mint a préshajlítás nehéz alkalmazásokhoz. A világ legnagyobb lemezhengerlő gépei több mint 100 mm vastag és 4 méter széles acéllemezt képesek hengeres héjakká hajlítani olajtároló tartályok, atomreaktor tartályok és offshore építmények számára. Ezt a képességet egyetlen présfék sem tudja megközelíteni, mert az ilyen vastagságokhoz szükséges hajlítóerő nem praktikus méretű és súlyú szerszámokat és kereteket igényel.
A méretpontosság gyakran a döntő tényező a precíziós alkalmazásokhoz szükséges két eljárás közötti választás során. A két folyamat alapvetően eltérő pontossági profillal rendelkezik:
Modern CNC présfékek elérni ±0,1° és ±0,3° közötti szögpontosság szabványos anyagokon valós idejű zárt hurkú szögméréssel. A hátsó mérőműszer pozicionálási pontossága jellemzően ±0,1 mm , ami nagyon egyenletes karimahosszt tesz lehetővé a gyártási tételben. A préshajlítás megismételhetősége ideálissá teszi azonos alkatrészek nagy volumenű gyártásához – egy autóipari szerkezeti konzol, egy elektromos burkolatpanel vagy egy bútor alkatrész szűk tűréshatárig gyártható tételenként, minimális folyamatváltozással.
A préshajlítás fő pontossági korlátja az anyagváltoztatás tételen belül : ha a bejövő lap folyáshatára vagy vastagsága a tételenként változik (ami a szabványos anyagtűréseken belül normális), a visszarugózási szög kissé változni fog. Ez az oka annak, hogy a zárt hurkú szögmérés, amely minden kanyarhoz valós időben igazodik, a precíziós présfék-alkalmazások szabványa.
Roll hajlítás eléri sugártűrés ±1-5 mm kézi gépeken, ráhúzva ±0,5–1 mm zárt hurkú sugár visszacsatolású CNC gépeken. Ezek a tűréshatárok teljesen megfelelőek edényekhez, tartályokhoz, csövekhez és szerkezeti íves elemekhez, ahol a sugár néhány milliméteres eltérése elfogadható a teljes alkatrésztűrésen belül. A görgős hajlítás azonban nem tudja elérni a préshajlítás szögpontosságát olyan alkatrészek esetében, amelyek meghatározott helyeken pontos szögmeghatározást igényelnek.
A "lapos vég" hatás – a háromhengeres gépen a lemez elülső és hátulsó végén lévő meghajlítatlan szakasz – sajátos pontossági kihívást jelent a görgős hajlításban. Ez a lapos rész általában mér a két alsó tekercs közötti távolság fele . Az alsó tekercsek közötti 400 mm-es középtávolsággal rendelkező gépeknél mindkét végén körülbelül 200 mm-es lapos anyag van. Ennek kezelése előhajlítással, extra anyagráhagyással (hengerlés után levágva), vagy négyhengeres gép használatával a hengeres héjak folyamattervezésének része.
A gyártási gazdaságosság jelentősen eltér a két folyamat között a tétel méretétől és az alkatrész összetettségétől függően.
Egy modern CNC présfék képes végrehajtani 3-8 kanyar percenként szabványos fémlemez alkatrészeken, az alkatrészmérettől, a kezelési követelményektől és a szerszámváltások számától függően a műveletek között. Egyszerű, nagy volumenű alkatrészek esetében (egyetlen 90°-os hajlítás egy 1 m × 0,5 m-es lapban) 60–120 alkatrész óránkénti gyártási sebesség érhető el. A szerszámcserét és újrapozícionálást igénylő összetett, több hajlítású alkatrészeknél a hatásos sebesség jelentősen csökken. Az új alkatrészprogram beállítási ideje 5-20 perc egy modern CNC gépen, szemben a kézi gépeken 30-90 perccel.
A hengerhajlítás alkatrészenként lassabb folyamat, mint az egyszerű műveleteknél a préshajlítás, de folyamatosan dolgozza fel az anyagot – egy 6 méteres lemez hengerré hengerelhető néhány percnyi hengerlési idő alatt, míg a henger préseléssel történő közelítése több tucat egyedi hajlítást igényel. A gördülőgépen az új sugárhoz való beállítás magában foglalja a hengerek helyzetének beállítását és a próbadarabhoz való kalibrálást – jellemzően 10-30 perc gyakorlott kezelőknek kézi gépeken, CNC hengereken kevésbé tárolt programokkal. Egyedi, egy darabból álló nagyméretű gyártásoknál (nyomástartó edényhéj, gabonasiló szakasz) a hengerhajlítás drámaian gyorsabb, mint bármely présalapú alternatíva.
Azok az iparágak és alkalmazások, ahol az egyes folyamatok a standard választás, tükrözik geometriai képességeiket és termelési gazdaságosságukat:
| Ipar / Alkalmazás | Domináns folyamat | Ok |
|---|---|---|
| Elektromos burkolatok és kapcsolóberendezések panelei | Nyomja meg a hajlítást | Pontos szögek, karimák, szegélyek; szűk tűrések; vékony fémlemez |
| Nyomástartó edények és kazánhéjak | Hengerhajlítás | Hengeres formák nehéz lemezben; nagy átmérőjű; folyamatos görbület |
| Gépkocsi karosszériaelemek és szerkezeti részek | Nyomja meg a hajlítást | Nagy volumenű; pontos szögek; fémlemez karimák és merevítők |
| Olaj- és gáztároló tartályok és csövek | Hengerhajlítás | Tartályhéj tanfolyamok; nagy átmérőjű csövek gyártása; vastag lemez |
| Építészeti burkolatok és homlokzati panelek | Nyomja meg a hajlítást | Profilozott panelek precíz hajtási vonalakkal; alumínium és rozsdamentes acél |
| Hajlított építészeti acélszerkezetek (ívek, portálok) | Hengerhajlítás | I-gerendák, HSS és csatornák metszethajlítása sima ívekké |
| HVAC légcsatorna és szellőztető alkatrészek | Nyomja meg a hajlítást | Négyszögletes és négyzet alakú csatornasarkok; karimás csatlakozások; vékony nyomtávú |
| Offshore és hajóépítő építmények | Hengerhajlítás | Hajótest bevonat görbék; ívelt fedélzeti gerendák; vastag szerkezeti lemez |
| Orvosi készülékek és berendezések keretei | Nyomja meg a hajlítást | Precíziós burkolatok; rozsdamentes acél; szoros tűrésperemek |
| Mezőgazdasági silók és gabonatárolók | Hengerhajlítás | Hengeres héjak; kúpos tetők; hullámlemez hengerlése |
Sok legyártott összeállítás mindkettőt igényli préshajlítás és hengerhajlítás gyártásuk különböző szakaszaiban. Ennek a kombinációnak a felismerése elkerüli azt a tévhitet, hogy a két folyamat mindig alternatívája egymásnak – gyakran kiegészítik egymást.
A kombinált eljárással történő gyártás klasszikus példái a következők:
Ezekben a helyzetekben a a tervezőmérnök határozza meg, hogy mely funkciók igényelnek minden folyamatot az adott jellemző geometriája alapján. A hengerlési művelethez körkörös, hengeres vagy folyamatosan ívelt alakzatok tartoznak; karimák, sarkok, szögek és profilozott részek mennek a présfék működéséhez. A különféle iparágakat kiszolgáló gyártóüzemek jellemzően mindkét típusú gépet karbantartják, éppen azért, mert a legtöbb összetett gyártás mindkét képességet igényli.
Használja a következő kritériumokat annak meghatározásához, hogy melyik hajlítási eljárás megfelelő egy adott alkatrészhez vagy alkalmazáshoz: